[發明專利]一種利用近紅外光譜由已有原油調和目標原油的方法

有效

• 申請號: 201910311826.2
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN111829978B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 李敬巖;褚小立;許育鵬;陳瀑;田松柏
• 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: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3577;G16C20/20;G16C20/30;G16C20/70;G06F18/2135;G06Q30/0201;G06Q50/02
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1.一種利用近紅外光譜由已有原油調和目標原油的方法，包括如下步驟：

(1)收集一組原油樣本，用標準方法測定每個原油樣本的關鍵性質數據，所述的關鍵性質數據為密度、酸值、殘碳含量、硫含量、氮含量、蠟含量、膠質含量、瀝青質含量，

(2)測定每個原油樣本的近紅外光譜，取3800～4800cm^-1和5400～6100cm^-1的光譜區間為特征譜區，將每個原油樣本在特征譜區的經歸一化處理后的一階微分和二階微分的吸光度按首尾順序連接構成一條特征光譜向量，將所有原油樣本的特征光譜向量構成配方原油樣本庫的近紅外光譜矩陣X，

(3)將配方原油樣本庫的近紅外光譜矩陣X進行主成分分析，取前n個主成分，計算得到配方原油樣本庫的得分矩陣T和載荷矩陣P，將得分矩陣T中每個樣本對應的關鍵性質數據與其得分構成配方原油樣本庫的性質-得分矩陣Z，

(4)按測定原油樣本同樣的方法測定目標原油的近紅外光譜和關鍵性質數據，取其在特征譜區的經歸一化處理后的一階微分和二階微分的吸光度按首尾順序連接構成目標原油的特征光譜向量，由配方原油樣本庫的載荷矩陣P計算出目標原油的得分t_un，與目標原油關鍵性質數據構成目標原油的性質-得分向量z_un，

(5)利用線性規劃對目標原油按下述方法進行擬合，線性規劃數學模型如下所示：

規劃目標函數：

y＝f×x，

其中，y為調和后原油的價格，x為原油樣本庫中參與調和的每種原油的調和比例向量，f為參與調和的每種原油的價格向量，

規劃目標：使y低于目標原油價格且為所有調合方案中的最低值，

約束條件：

A·x≤|b|，

Aeq·x＝1，

lb≤x≤ub

其中，A為原油樣本庫中參與調和的每種原油的關鍵性質數據和得分組成的參與調和的原油的性質-得分矩陣，

b為目標原油的性質-得分向量允許波動的范圍向量，

Aeq為單位向量，其中每個元素取值均為1，

lb為參與調和的每種原油的調和比例下限向量，ub參與調和的每種原油的調和比例上限向量，

所述測定原油近紅外光譜選取的光譜范圍為10000～3500cm^-1。

2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于(1)步中收集的原油樣本數為20～100。

3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于(2)步按式①對特征譜區的吸光度進行歸一化處理

式①中，x_normalized為歸一化光譜的吸光度向量，x為原始光譜的吸光度向量，為平均光譜向量，m為采集光譜吸光度的波長點數，k為采集光譜吸光度的采樣點序號，k＝1,2,…,m。

4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于(3)步所述前n個主成分的n值為5～15。

5.按照權利要求1所述的方法，其特征在于(5)步中ub向量中最高值不大于50％。

6.按照權利要求1所述的方法，其特征在于(5)步中，b向量中的關鍵性質數據允許的波動范圍以目標原油為基準計不超過±20％。