[发明专利]一种石油平均分子结构模型的构建方法以及性质预测方法

说明书

本发明提供了一种石油平均分子结构模型的构建方法以及性质预测方法，其中，构建石油平均分子结构模型的方法包括以下步骤：获取石油样品的不同类型氢的氢分率、元素的质量分率以及相对分子量数据；根据获取的上述数据，计算出石油样品的结构参数；设定石油样品的构筑单元，然后通过建立构筑单元的分配算法，将所述构筑单元与所述结构参数进行逻辑关联；通过对所述分配算法进行推演计算，得出构筑单元数量，同时获得石油样品的结构单元和结构单元数量，完成对石油样品的平均分子结构模型的构建。获得石油的平均分子结构后，即可结合基团贡献法，对石油的物理性质进行预测，尤其是那些难以测量的物理性质，如临界性质、偏心因子等。

技术领域

本发明属于石油加工领域，具体涉及一种石油平均分子结构模型的构建方法以及性质预测方法。

背景技术

石油的物理性质对于石油加工过程的工艺计算、设备选型和装置设计等具有指导性的意义，同时也是影响石油产品质量的关键因素。石油是由各种烃类以及非烃类化合物组成的复杂混合物，其物理性质是混合体系中各种化合物性质的综合体现，与其化学组成有着密切联系。

由于石油组成不易测定，石油的许多物理性质又不具有简单的可加性，因此需采用规定的试验方法对其性质进行测定。传统的基于核磁共振谱预测性质的方法往往需要大量样本，过程需测定样本的波谱及物理性质并进行关联训练，工作量大，繁复耗时且昂贵。可即便如此，这种传统方法也无法预测石油那些难以测量的物理性质，如临界性质、偏心因子等。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种石油平均分子结构模型构建方法。

本发明的另一目的是提供一种石油平均分子结构模型构建系统。

本发明的另一目的是提供一种预测石油性质的方法。

本发明的又一目的是提供一种预测石油性质的系统。

为达到上述目的，本发明提供了一种石油平均分子结构模型构建方法，该方法包括以下步骤：

获取石油样品的不同类型氢的氢分率、元素的质量分率以及相对分子量数据；

根据获取的上述数据，计算出石油样品的结构参数；

设定石油样品的构筑单元，然后通过建立构筑单元的分配算法，将所述构筑单元与所述结构参数进行逻辑关联；

通过对所述分配算法进行推演计算，得出构筑单元数量，同时，获得石油样品的结构单元和结构单元数量，完成对石油样品的平均分子结构模型的构建。

本发明提供了一种通过建立石油样品的结构参数和构筑单元的关联关系，推演计算出石油平均分子结构的方法。获得石油的平均分子结构后，即可结合基团贡献法，对石油的物理性质进行预测，尤其是那些难以测量的物理性质，如临界性质、偏心因子等。

在本发明提供的石油平均分子结构模型构建方法中，优选地，所述石油样品包括原油、原油蒸馏馏分或渣油馏分。

在本发明提供的石油平均分子结构模型构建方法中，优选地，获取所述不同类型氢的氢分率的过程为：测定石油样品的核磁共振氢谱，根据化学位移划分谱区，并分别归属为不同氢类型；将谱图进行积分处理，计算各谱区的峰面积并进行归一化处理，得到不同类型氢的氢分率。上述不同类型氢是根据氢与不同类型碳连接的情况进行的分类，一般划分成四种类型的氢，分别为与芳香碳直接相连的氢(A型氢)，与芳香环的α碳相连的氢(α型氢)，芳香环上的β碳上的氢以及β以远的CH₂、CH基上的氢(β型氢)，芳香环的γ位及γ位以远的CH₃基上的氢原子(γ型氢)。

在本发明提供的石油平均分子结构模型构建方法中，优选地，所述元素的质量分率包括碳质量分率、氢质量分率、硫质量分率、氮质量分率和氧质量分率。可以采用本领域常规的元素分析方法获取上述数据。