近红外光谱用于原油快速评价的研究

原油 ３ ３个 、 蜡一 石 中间 基 原 油 ３ １个 、 问一 蜡 基 中 石 原 油 ２ 个 。这 些原 油均 为 中国石化原 油评 价数 据 ５ 库 入库 原 油 ， 油 的基 本 性 质 均 由现 行 的标 准 方 原
法测得 。
１２ 近红外 光谱 的测 定 ．
采 用 Ｔ ｅｍｏＡｎ ａｉＩ傅立 叶变 换 近红 外 光 ｈ ｒ ｔｒ ｓ１
石 分 析 与 评 定
油
炼
制 与
化
］
２ｌ ０ ２年 １月
Ｐ ＥＴＲ０ＩＥＵＭ Ｒ（ ＣＥ Ｓ ＮＧ Ｐ ） Ｓ Ｉ ＡＮＤ Ｐ ＥＴＲ（ ＣＨＥＭ Ｉ ｊ ＣＡＬ Ｓ
第４ ３卷 第 ｌ 期
近 红 外 光谱 用 于原 油快 速 评 价 的研 究
褚 小 立 ， 田松 柏 ，许 育 鹏 ，王 京
关 键 词 ： 红 外 光 谱 原 油 快 速 评 价 模 式 识 别 移 动 相 关 系 数 法 库 光 谱 拟 合 法 近
原油 评 价 在 பைடு நூலகம் 油 开 采 、 原油 贸 易 和 原 油 加 工 等方 面发挥 着 十分 重要 的作 用 。尽 管 现 已建 立 了
一
谱 分 析方法 逐个 建 立校 正模 型 是 不 可行 的 。本 研
（ ＮＭＲ） 和近 红外 光谱 （ Ｒ） ＮＩ 等 ］ 其 中 近红 外 光 ， 谱方 法 由于 测 量 方 便 、 率 快 、 本 低 ， 可 用 于 速 成 并 现 场或 在线 分析 而 倍 受青 睐 ］ 。近 红 外 光是 介 于
硫质 量 分 数 和 酸 值 的 分 布 范 围 分 别 为 ０ ７ ９ ． ６ ～
谱 仪测 定 原油 的 近红 外光 谱 ， 光谱 范 围为 ３８ ０ ０ ～
１ ０ ｍ ， ００ ０ｃ 分辨 率 ８ｃ ｒ ， 积扫描 次数 ６ ｎ 累 ４次 ，
收 稿 日期 ：２ １一６２ 修 改 稿 收 到 日期 ： ０ １ ８１ 。 Ｏ １Ｏ ４； ２ １ ０ —８
作 者 简 介 ： 小 立（ ４ ） 博 士 ， 级 工 程 师 。 从 事 分 子 光 褚 １７ ９ ， 高
化原 油评 价 数 据 库 ， 出一 套 完 整 的 原 油 快 速 评 提 价解 决方 案 。
时 间长 、 作 量 大 、 本 高 ， 不 能 满 足 实 际应 用 成 远 库并 不 断得 到更 新 和 扩充 ， 原 油 的性 质 会 随 时 但 问发生较 大变 化 ， 在 储 运 过 程 中经 常发 生 不 同 且 种类 原 油混合 的情 况 ； 外 ， 会 原油 交易 逐 渐频 此 机
但 与 中红 外 光 谱 的 基 频 信 息 相 比 ， 红 外 光 谱 的 近 吸收带 较 宽 且 重 叠 严 重 ， 须 采 用 化 学 计 量 学 方 必 法 建 立 较 复 杂 的 分 析 模 型 才 能 得 到 可 靠 的
结果 。 与汽油 、 油分 析 不 同 的是 ， 油 评 价 不 仅需 柴 原
库 可 快 速 得 到 单 种 类 原 油 的 详 细评 价 数据 。 对 于混 兑原 油 ， 用 库 光 谱 拟 合 方 法 ， 从 原 油 近 红 外 光 谱 数 据 库 采 可 中 解 析 出 一组 参 与 混 兑 的 “ 原 油 种 类 ” 其 混 兑 比例 ， 合 原 油 评 价 数 据 库 可 得 到 该 混 兑 原 油 的 详 细 评 价 伪 及 结 数据。
紫外可 见 光 和 中 红 外 光 之 间 的 电 磁 波 ， 波 长 范 其
围为 ７ ０ ２ ｍ， ８ ～２５ ６ｎ 由分子 振 动 的非谐 振 性使 分 子振动 从 基 态 向高 能 级 跃 迁 时 产 生 的 ， 要 反 映 主 的是含 氢 基 团 （ — Ｈ、 ～ Ｈ 和 Ｓ Ｈ 等 ） 动 的 Ｃ Ｎ — 振 倍 频 和 合 频 吸 收 ， 有 丰 富 的结 构 和 组 成 信 息 。 具
要测 定 原油 的 基本 性 质 （ ２ 如 Ｏ℃ 下 的密 度 、 炭 、 残 酸 值 、 含量 、 含量 、 含 量 、 青 质 含 量 和实 沸 硫 氮 蜡 沥
（ 国石 化 石 油 化 工 科 学 研 究 院 ，北 京 １ ０ ８ ） 中 ０ ０ ３
摘 要 ： 于 ３ ５种 原 油 建 立 原 油 近 红外 光谱 数 据 库 ， 过 偏 最 小 二 乘 方 法 建 立 快 速 测 定 原 油 主 要 性 质 的 基 ４ 通
分 析 模 型 。利 用 原 油 近 红 外 光 谱 指 纹 特 征 提 出原 油 种 类 精 确 识 别 方 法 一 移 动 相 关 系 数 法 ， 合 原 油 评 价 数 据 结
究针 对我 国加工 原油 的特 点 （ 单 种类 原 油 外 ， 除 多
套 较 为完 整 的原 油 评 价 方 法 ， 这 些 方 法 分 析 但 的需 要 。目前 ， 存 在 较 为 完 善 的 原 油 评 价 数 据 也
数是 混兑原 油 ） 基 于原 油 近红 外 光 谱 库 和 中 国石 ，
１ ０ ９ ｇ Ｃ Ｉ、０ ０ ～ ５ １ 和 ０ ０ ． ０ ／１。 ． ３ Ｔ ．０ ． １～ １ ． Ｏ １ ５
ｍｇ ） ｇ ４ Ｋ（Ｈ／ 。３ ５种 原 油 中 ， 蜡 基 原 油 ８ 石 ２个 、 中
间 基 原 油 １ ５个 、 烷 基 原 油 ６ ０ 环 ９个 、 烷 中 间 基 环
ｌ 原 油 近 红 外 光 谱 数 据 库 的 建 立
１ １ 原 油样本 的收 集 ． 收集 国 内外有代 表性 的原 油样本 ３ ５种 ， 油 ４ 原 种类 基本 覆盖 了世界 主要 原油 产 区 ， 度 （ ０℃ ） 密 ２ 、
繁 。针 对 以上 情 况 ， 内外 大 型 石 化 企 业 都 正 在 国 基 于多 种现代 仪器 分 析 手段 研 发 原 油快 速 评 价技 术 ， 括 色 谱一 谱 联 用 （ — 包 质 ＧＣ ＭＳ） 核 磁 共 振 、