[發(fā)明專利]基于介電譜技術(shù)測(cè)定汽油辛烷值的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710092998.2
• 申請(qǐng)日: 2007-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN101339150A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮新瀘;李子存;管亮;雷猛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馮新瀘;李子存;管亮;雷猛
• 主分類號(hào): G01N27/00
• 分類號(hào): G01N27/00;G06F17/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用介電譜技術(shù)對(duì)不同組成汽油建立辛烷值校正模型，利用所建 模型測(cè)定汽油辛烷值。

背景技術(shù)

本發(fā)明為汽油辛烷值的測(cè)定方法，具體地說，是一種利用汽油樣品的介電 譜特征參數(shù)測(cè)定汽油辛烷值的方法。

汽油辛烷值是度量汽油抗爆性能的指標(biāo)，其大小直接影響著車用汽油的性 能。在煉油工藝中以經(jīng)濟(jì)合理的方法增加汽油辛烷值將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 人們從原料，催化劑，工藝等方面不斷進(jìn)行探索和研究，試圖找到提高汽油辛 烷值的最佳途徑。因此，研究汽油辛烷值的測(cè)量方法對(duì)汽油的生產(chǎn)與使用都將 具有重要意義。

目前，辛烷值標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法ASTM?D采用ASTM-CFR辛烷值機(jī)臺(tái)架測(cè)定方 法，我國采用與ASTM?D等效的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法：GB/T5487-1995規(guī)定了研究法 汽油辛烷值的測(cè)定法，GB/T503-1995規(guī)定了馬達(dá)法汽油辛烷值的測(cè)定法。但是， ASTM-CFR辛烷值機(jī)臺(tái)架測(cè)定方法在汽油的生產(chǎn)控制與使用中受到一定限制： (1)測(cè)試速度慢，一個(gè)辛烷值測(cè)量至少需要1個(gè)多小時(shí)，不能及時(shí)反饋進(jìn)行生 產(chǎn)優(yōu)化控制；(2)由于ASTM-CFR辛烷值機(jī)體積龐大，需要專門化驗(yàn)室，不利 于現(xiàn)場(chǎng)分析使用；(3)操作和維護(hù)費(fèi)用高，設(shè)備費(fèi)用高，使用過程中需要不斷 維護(hù)；(4)環(huán)保性差，測(cè)試的樣品消耗大，約需500ml汽油樣品，測(cè)量過程存 在著揮發(fā)損失與污染。

本專利方法應(yīng)用介電譜技術(shù)建立汽油辛烷值的分析方法，達(dá)到快速分析汽 油辛烷值的目的。此方法建成后，可以在5分鐘內(nèi)快速、高效地測(cè)定汽油辛烷 值，檢測(cè)過程環(huán)保；樣品無需預(yù)處理；分析速度快，可靠性高，使用方便，分 析成本低。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種用介電譜測(cè)定汽油辛烷值的方法，該 方法用快速、簡(jiǎn)便的介電譜儀器測(cè)定汽油辛烷值。

技術(shù)方案：

本發(fā)明是一種用介電譜測(cè)定汽油辛烷值的方法，該方法包括以下步驟：

1、收集建模樣品及其介電譜數(shù)據(jù)：使用介電譜儀器分別測(cè)量、采集汽油樣 品的介電譜信息。

2、建模樣品介電譜數(shù)據(jù)的預(yù)處理：對(duì)采集到的樣品介電譜數(shù)據(jù)進(jìn)行一階導(dǎo) 數(shù)處理后，再進(jìn)行平滑處理。

3、建模樣品的分類處理：

在建立預(yù)測(cè)模型之前首先對(duì)汽油樣品進(jìn)行分類處理，以此分別建立預(yù)測(cè)模 型。這樣處理可以大大提高預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

分類的標(biāo)準(zhǔn)為汽油中所加入的含氧添加劑種類，依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)可以將汽油樣 品分為：沒有加入含氧添加劑汽油、加入醇類含氧添加劑汽油、加入醚類含氧 添加劑汽油和同時(shí)加入醇、醚含氧添加劑汽油四大類。本方法對(duì)于同時(shí)加入醇、 醚含氧添加劑汽油樣品無法區(qū)分而是將其歸入加入醇類含氧添加劑汽油或加入 醚類含氧添加劑汽油類別中。因此，本方法可將汽油樣品分為三大類：沒有加 入含氧添加劑汽油、加入醇類含氧添加劑汽油和加入醚類含氧添加劑汽油，以 下分別簡(jiǎn)稱為不含、含醇和含醚三大類。

分類處理的具體步驟如下：

1)采用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法中的層次聚類方法(Hierarchical?Clustering)對(duì)樣品 進(jìn)行聚類分析。

分類時(shí)所采用的距離算法為曼哈頓標(biāo)距(也稱城市街區(qū)標(biāo)距city-block? metric)，其計(jì)算公式為：其中r、s為樣品序號(hào)，j為介電譜采 集頻率點(diǎn)數(shù)據(jù)，n為頻率點(diǎn)總數(shù)。

相似性度量為最小方差算法(minimum?variance?algorithm)也稱為內(nèi)部平方 距離(Inner?squared?distance)，其計(jì)算公式為：其中其中r、 s為類序號(hào)，||₂為歐氏距離，為類r的中心，為類s的中心，n_r、n_s為類r 和s的樣品個(gè)數(shù)。

2)根據(jù)聚類分析結(jié)果對(duì)于樣品中的奇異樣品進(jìn)行剔除。以此方法剔除奇異 樣品不受樣品總體的影響，比馬氏距離和主成分分析方法更優(yōu)。

3)根據(jù)聚類分析結(jié)果將樣品區(qū)分為不含、含醇和含醚三大類。(具體分類 結(jié)果根據(jù)樣品總體所包含的實(shí)際種類而定)。

4、建立校正模型：

根據(jù)聚類分析結(jié)果，對(duì)各類分別建立校正模型，具體步驟如下：

1)汽油辛烷值采用辛烷值標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法(GB/T5487.1995研究法汽油辛烷 值測(cè)定法，GB/T503-1995馬達(dá)法汽油辛烷值測(cè)定法)測(cè)試。