[發明專利]一種用于預測石腦油的分子組成的方法

有效

• 申請號: 201710895114.0
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN109580917B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 任小甜;褚小立;田松柏;李虎;李敬巖
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: G01N33/28
• 分類號: G01N33/28;G06F17/18
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

本發明實施例提供一種用于預測石腦油的分子組成的方法，該方法包括：對于待測石腦油，確定該待測石腦油的物理特性的實驗值；以及根據所述待測石腦油的物理特性的實驗值以及預先確定的計算模型，計算所述待測石腦油的分子組成，其中所述計算模型包含預先構建的石腦油樣品的物理特性與多個矩陣分子之間的關系以及所述多個矩陣分子各自的碳數與含量之間的關系。本發明從大量的石腦油單體烴分析數據出發構建幾種分子矩陣，避開了單個分子計算的復雜性，選擇最具代表性的矩陣分子來表示石腦油的組成，分子類型和碳數的劃分更加準確和全面；而且基于大量石腦油樣本建立的宏觀物理特性和矩陣分子的關聯計算式，較人為設定的混合規則更加準確，實用性更強，預測效果更好。

技術領域

本發明涉及石油化工領域，具體地涉及一種用于預測石腦油的分子組成的方法。

背景技術

石腦油是乙烯裂解和催化重整的重要原料之一。為了建立分子層面的反應動力學模型用以優化生產工藝，從分子水平優化原料選擇，首先就需要確定石腦油的分子組成信息。所以，從常規物理特性快速獲得石腦油的分子組成具有重要的意義。文獻“石腦油的組成預測方法”(張利軍,張永剛,王國清,等.石腦油的組成預測方法[J].化工進展,2011,30(2):278-283.)報道了一種預測石腦油分子組成的方法，其基本思路是：結合典型的石腦油分子組成數據和分子裂解反應性質，經過篩選和簡化建立一個由32種真實組分組成的分子庫，根據待測石腦油的相對密度、氫含量、PONA值及ASTM蒸餾曲線建立32個線性方程組，通過求解方程組來獲得待測石腦油的分子組成數據。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種用于預測石腦油的分子組成的方法，其可提高預測結果的準確性。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種用于預測石腦油的分子組成的方法，該方法包括：對于待測石腦油，確定該待測石腦油的物理特性的實驗值；以及根據所述待測石腦油的物理特性的實驗值以及預先確定的計算模型，計算所述待測石腦油的分子組成，其中所述計算模型包含預先構建的石腦油樣品的物理特性與多個矩陣分子之間的關系。

可選的，根據所述待測石腦油的物理特性的實驗值以及預先確定的計算模型計算所述待測石腦油的分子組成包括：根據所述預先構建的石腦油樣品的物理特性與多個矩陣分子之間的關系，以所述待測石腦油的物理特性的計算值與實驗值的殘差平方和作為目標函數，以變量歸一化作為約束條件，求解所述待測石腦油內各個所述矩陣分子的含量。

可選的，所述待測石腦油的物理特性包含以下一者或多者：元素組成、蒸餾曲線數據、密度、特性因數K、以及相關指數CI。

可選的，所述多個矩陣分子包含碳數范圍在4-11的以下一者或多者：正構烷烴NP、單取代基烷烴MP、雙取代基烷烴DP、三取代基烷烴TP、環烷烴N和芳烴A。

可選的，所述預先構建的石腦油樣品的物理特性與多個矩陣分子之間的關系被表示如下：

其中p_i表示石腦油的第i個物理特性，x_j為第j個矩陣分子的含量，a_j為第j個矩陣分子的回歸系數，b_i為第i個物理特性回歸的常數項。

可選的，以以下函數作為目標函數，求解所述待測石腦油內各個所述矩陣分子的含量；

其中，

其中，p_ie表示第i個物理特性的實驗值，k為物理特性的總個數，p_i表示石腦油的第i個物理特性的計算值，x_j為第j個矩陣分子的含量，a_j為對應對第j個矩陣分子的回歸系數，b_i為第i個物理特性回歸的常數項。