[發(fā)明專利]一種預(yù)測石油餾分組成的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910567527.5
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN112147103A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李敬巖;褚小立;李虎;章群丹;許育鵬;陳瀑
• 申請（專利權(quán)）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(xué)研究院
• 主分類號: G01N21/3577
• 分類號: G01N21/3577;G01N21/359;G06Q10/04;G06Q50/02
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本發(fā)明提出了一種預(yù)測石油餾分組成的方法。本發(fā)明方法通過測量原油樣品的近紅外光譜，選擇近紅外光譜的特征譜區(qū)，將譜圖中的吸光度數(shù)據(jù)進(jìn)行微分處理，與標(biāo)準(zhǔn)方法測得的原油樣品的石油餾分組成相關(guān)聯(lián)，通過多元回歸分析方法分別建立光譜主成分與光譜殘差的校正模型，然后將待測原油樣品在所選特征譜區(qū)的吸光度數(shù)據(jù)代入校正模型，即可預(yù)測原油樣品的石油餾分組成。本發(fā)明方法適用于石油餾分組成的預(yù)測分析，尤其適用于渣油SARA組成、VGO餾分烴族組成、柴油餾分烴族組成的預(yù)測分析。本發(fā)明方法預(yù)測精度高，操作簡便快速。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油化工領(lǐng)域，具體地涉及一種預(yù)測石油餾分組成的方法。

背景技術(shù)

各自石油餾分的組成及性質(zhì)與生產(chǎn)出這些餾分的原油的性質(zhì)是緊密相關(guān)的，在生產(chǎn)實踐中，通常需要生產(chǎn)出各種餾分物質(zhì)后才能確定其組成和性質(zhì)。常見的石油餾分包括渣油、VGO餾分、柴油餾分等等。

渣油是石油中相對分子質(zhì)量最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、含雜原子量最多、沸點最高的部分，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、相對分子質(zhì)量大、沸點高的特點，隨著石油的重質(zhì)化以及對輕質(zhì)油品需求的日益增加，如何有效地將重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品已經(jīng)成為石油工業(yè)的重要課題之一。要充分、合理的利用渣油資源，就需要對其結(jié)構(gòu)、組成有清楚的認(rèn)識。經(jīng)典的分析方法是對渣油先用正庚烷沉淀出正庚烷瀝青質(zhì)(Asp)，然后再以含水1％的中性γ-Al₂O₃為吸附劑進(jìn)行吸附色譜分離，用石油醚、苯和苯/乙醇(50/50，v/v)為溶劑順次沖洗出飽和分(S)、芳香分(A)和膠質(zhì)(R)。習(xí)慣上常將這四個組分的英文名稱的第一個字母組合起來，稱之為SARA分離法，該方法存在分離周期長、溶劑及固定相消耗多等缺點。顯然，難以滿足渣油加工過程控制對分析的快速要求，因此，建立快速和高效的渣油性質(zhì)分析方法具有重要的實際意義。

VGO餾分的餾程約為350～500℃，其族組成主要分為鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳烴三大類組分，碳數(shù)分布范圍在C20～C35，平均碳數(shù)約為30，其平均相對分子質(zhì)量為370～400之間。原油中的減壓瓦斯油餾分(VGO)是目前重油輕質(zhì)化的主要原料之一。VGO餾分具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、相對分子質(zhì)量大、沸點高的特點，對VGO餾分烴類的詳細(xì)表征工作一直是石油餾分烴類表征的重點。目前分析VGO烴類組成的主要分析方法有經(jīng)典液相色譜法(LC)、高效液相色譜法(HPIC)、超臨界流體色譜法(SFC)、質(zhì)譜法(MS)等，如ASTM D2786、ASTM D3239用于VGO烴類組成研究的經(jīng)典方法，但存在分離周期長、溶劑及固定相消耗多等缺點。目前國內(nèi)外大型石化企業(yè)都正在基于多種現(xiàn)代儀器分析手段開發(fā)建立原油快速評價技術(shù)，包括色-質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)、核磁共振(NMR)、近紅外光譜(NIR)和紅外光譜(IR)等，其中NIR方法由于測量方便、速度快、并可用于現(xiàn)場或在線分析而倍受青睞。目前，在許多在線質(zhì)量分析技術(shù)中，近紅外光譜(NIR)技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的一種。

柴油餾分餾程約為150～350℃，其族組成主要分為鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳烴三大類組分，關(guān)于柴油烴族組成、特別是其中芳烴組成的測定目前主要的分析方法有質(zhì)譜法和超臨界流體色譜法。質(zhì)譜法是目前最主流的方法，能給出柴油的詳細(xì)族組成信息，包括鏈烷烴、不同環(huán)數(shù)環(huán)烷烴以及不同環(huán)數(shù)芳烴的含量分布等，可以滿足對LCO原料和產(chǎn)品性質(zhì)的分析需求，但該方法需要對樣品進(jìn)行預(yù)分離，將樣品分離為飽和烴和芳烴后再分別進(jìn)行質(zhì)譜分析，分析時長較長，難以滿足快速實時監(jiān)控的要求。

從原油評價以及分子煉油的角度出發(fā)，渣油餾分的四組分、VGO餾分的烴族組成、柴油餾分的烴族組成對從分子水平認(rèn)識原油以及原油調(diào)和非常重要，單獨建立渣油餾分的四組分、VGO餾分的烴族組成、柴油餾分的近紅外光譜數(shù)據(jù)庫，通過標(biāo)準(zhǔn)方法采集烴族組成費時費力，成本高。