[发明专利]一种由近红外光谱预测混合原油组成的方法

说明书

一种由近红外光谱原油预测混合原油组成的方法，包括如下步骤：(1)分别测定单种原油和混合原油的近红外光谱，并进行二阶微分处理，计算每个单种原油和混合原油在W1＝4000～5000cm^‑1和W2＝5000～6500cm^‑1两个谱区吸光度的极坐标投影得分，(2)将所有单种原油的极坐标投影得分组成矩阵X，将混合原油的极坐标投影得分按与矩阵X同样的极坐标投影得分排列顺序组成向量y，将其代入y＝bX,用非负约束最小二乘法求出向量b，记为向量为混合原油中所含各单种原油的含量。该法计算过程简便，预测速度快，实用性强。

技术领域

本发明为一种由近红外光谱预测混合原油组成的方法，具体地说，是一种由混合原油的近红外光谱预测其所含各单种原油含量的方法。

背景技术

随着市场对油品需求的不断增长和国内原油资源的不足，炼油厂正在加工越来越多的进口原油和海洋原油，且加工的品种不断增多，由于油种多，进厂批量少，因此，原油掺炼的情况普遍存在。原油的合理掺炼，不仅可以提高拔出率，而且，当一种原油的性质不适应设备的时候，可以通过原油的掺炼来改善，以提高处理量和改善产品质量等。因此，在进蒸馏装置前需要及时准确地测定混兑原油的比例。另外，原油管道输送过程中，也会出现几种原油混合的情况，因此，在输送末站也需要及时测定原油混合比例，以便得到所接收原油的性质状况。

近红外光(NIR)的波长范围为780～2526nm，是由于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，反映的是含氢基团X－H(X＝C、N、O)振动的倍频和合频吸收，因此，非常适合用于油品的物化参数测量。早在上世纪90年代前期，近红外光谱技术就被用于原油的快速分析和在线分析，可以在1min内测定原油和混兑原油的关键物化性质数据，如实沸点蒸馏曲线(TBP)、残碳、硫含量和API度等，在原油输送、原油贸易、原油调合等领域得到了应用，取得了显著的经济和社会效益。由于不同原油的近红外光谱存在一定差异，因此，有可能通过光谱方法快速测定原油的混兑比例。

CN200910157459.1“由近红外光谱预测混合原油中单种原油含量的方法”提出了一种测定混兑原油比例的方法，该方法只需知道混兑前各单种原油的近红外光谱，通过采用混兑模拟光谱建模的方式，便可准确快速测定混兑原油的比例。这种方法能够准确快速测定混兑原油的比例，从而可快速获取混兑原油的评价数据，用于原油输送和原油调合等领域。

但在实际应用中，由于该方法需要基于混兑模拟光谱利用化学计量学方法建立多元校正模型，建模过程较为繁琐，需优化选择较多建模参数，例如偏最小二乘主因子数等，因此，在很大程度上限制了这种方法的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种由近红外光谱预测混合原油组成的方法，该法计算过程简便，预测速度快，实用性强。

本发明提供的由近红外光谱原油预测混合原油组成的方法，包括如下步骤：

(1)分别测定单种原油和混合原油的近红外光谱，并进行二阶微分处理，计算每个单种原油和混合原油在W1＝4000～5000cm^-1和W2＝5000～6500cm^-1两个谱区吸光度的极坐标投影得分，

(2)将所有单种原油的极坐标投影得分组成矩阵X，将混合原油的极坐标投影得分按与矩阵X同样的排列顺序组成向量y，将其代入式③，

y＝bX ③

用非负约束最小二乘法求出向量b，记为向量为混合原油中所含各单种原油的含量。

本发明方法将原油在特征谱区的吸光度分解为极座标得分，由待测混合原油的近红外光谱的极座标得分和参与混合的单种原油的近红外光谱的极座标得分预测混合原油的组成，方法简单，计算量少，预测快速，实用性强。

具体实施方式