CN113804774B - 一种测定航煤烟点的方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种测定航煤烟点的方法,通过上述技术方案,本公开通过对多种已知组成的原油典型样品进行气相色谱测定,建立了C9~C10异构烷烃、C10~C11异构烷烃、C11~C12异构烷烃、C12~C13异构烷烃和C9~C13环烷芳烃五种组分的含量与航煤烟点的多元线性回归方程。由此,可以根据未知原油的气相色谱中上述五种组分的含量得到原油样品中航煤馏分的烟点。该方法能够根据原油组成直接确定航煤馏分烟点,无需额外的航煤馏分切割步骤,具有快速高效、节约成本、结果准确的优点。
Description
技术领域
本公开涉及航煤烟点测定领域,具体地,涉及一种测定航煤烟点的方法。
背景技术
在航煤的各项控制指标中,烟点是一项重要规格指标,其主要用来表征和控制航煤的积炭性能。目前,航煤烟点的测定需经过组分切割得到航煤馏分后,再进行烟点测定,不仅需要专业的操作人员,而且费时、费力、价格较贵。
发明内容
本公开为了省时、省力、方便得到原油中的航煤馏分烟点,提供了一种测定航煤烟点的方法。
为了实现上述目的,本公开提供一种测定航煤烟点的方法,所述方法包括:
获取多种原油典型样品的标准气相色谱图,所述原油典型样品包含航煤馏分;
对每种所述原油典型样品,根据所述标准气相色谱图确定所述原油典型样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量;
对多种所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、所述C11~C12异构烷烃含量、所述C12~C13异构烷烃含量、所述C9~C13环烷芳烃含量以及所述航煤馏分的烟点进行多元线性回归分析,确定计算航煤烟点的多元线性回归方程;
获取待测原油样品的测定气相色谱图,根据所述测定气相色谱图确定所述待测原油样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量,并根据所述多元线性回归方程,确定所述待测原油样品中航煤馏分的烟点。
可选地,根据所述标准气相色谱图确定所述原油典型样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量包括:
对每个所述原油典型样品的标准气相色谱图,确定所述原油典型样品中航煤馏分的保留时间段,在所述保留时间段内,分别确定C9~C10异构烷烃峰的峰面积、C10~C11异构烷烃峰的峰面积、C11~C12异构烷烃峰的峰面积、C12~C13异构烷烃峰的峰面积、C9~C13环烷芳烃峰的峰面积和总烃峰的峰面积;
计算所述C9~C10异构烷烃峰的峰面积与所述保留时间段内的总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C9~C10异构烷烃含量;计算所述C10~C11异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C10~C11异构烷烃含量;计算所述C11~C12异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C11~C12异构烷烃含量;计算所述C12~C13异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C12~C13异构烷烃含量;计算所述C9~C13环烷芳烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C9~C13环烷芳烃含量。
可选地,根据所述测定气相色谱图确定所述待测原油样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量包括:
对每个所述待测原油样品的测定气相色谱图,确定所述待测原油样品中航煤馏分的测定保留时间段,在所述测定保留时间段内,分别确定C9~C10异构烷烃峰的峰面积、C10~C11异构烷烃峰的峰面积、C11~C12异构烷烃峰的峰面积、C12~C13异构烷烃峰的峰面积、C9~C13环烷芳烃峰的峰面积和总烃峰的峰面积;
计算所述C9~C10异构烷烃峰的峰面积与所述测定保留时间段内的总烃峰的峰面积的比值,作为所述待测原油样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量;计算所述C10~C11异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述待测原油样品的航煤馏分中的C10~C11异构烷烃含量;计算所述C11~C12异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述待测原油样品的航煤馏分中的C11~C12异构烷烃含量;计算所述C12~C13异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述待测原油样品的航煤馏分中的C12~C13异构烷烃含量;计算所述C9~C13环烷芳烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述待测原油样品的航煤馏分中的C9~C13异构烷烃含量。
可选地,所述多种原油典型样品为30种以上。
可选地,所述方法还包括:从所述原油典型样品中切割出所述航煤馏分,并测定所述航煤馏分的烟点。
可选地,采用实沸点蒸馏法进行所述切割,所述切割的温度为140~240℃。
可选地,采用GB/T 382的方法测定所述原油典型样品的航煤馏分的烟点。
可选地,所述获取原油典型样品的标准气相色谱图包括:将所述原油典型样品制成浓度为10-4~10-2g/mL的典型原油溶液,并利用所述典型原油溶液进行气相色谱分析,得到所述标准气相色谱图。
可选地,所述获取待测原油样品的测定气相色谱图包括:将所述待测原油样品制成浓度为10-4~10-2g/mL的待测原油溶液,并利用所述待测原油溶液进行气相色谱分析,得到所述测定气相色谱图。
可选地,采用Matlab软件、SPSS软件和Origin软件中的一种或几种进行所述多元线性回归分析。
通过上述技术方案,本公开通过对多种已知组成的原油典型样品进行气相色谱测定,建立了C9~C10异构烷烃、C10~C11异构烷烃、C11~C12异构烷烃、C12~C13异构烷烃和C9~C13环烷芳烃五种组分的含量与航煤烟点的多元线性回归方程。由此,可以根据未知原油的气相色谱中上述五种组分的含量得到原油样品中航煤馏分的烟点。该方法能够根据原油组成直接确定航煤馏分烟点,无需额外的航煤馏分切割步骤,具有快速高效、节约成本、结果准确的优点。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开实施例1中原油典型样品中航煤馏分段的气相色谱图;
图2是本公开实施例1中航煤馏分的测定烟点与实际烟点的残差图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
本公开提供一种测定航煤烟点的方法,所述方法包括:获取多种原油典型样品的标准气相色谱图,所述原油典型样品包含航煤馏分;对每种所述原油典型样品,根据所述标准气相色谱图确定所述原油典型样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量;对多种所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、所述C11~C12异构烷烃含量、所述C12~C13异构烷烃含量、所述C9~C13环烷芳烃含量以及所述航煤馏分的烟点进行多元线性回归分析,确定计算航煤烟点的多元线性回归方程;获取待测原油样品的测定气相色谱图,根据所述测定气相色谱图确定所述待测原油样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量,并根据所述多元线性回归方程,确定所述待测原油样品中航煤馏分的烟点。
通过上述技术方案,本公开通过对多种已知组成的原油典型样品进行气相色谱测定,建立了C9~C10异构烷烃、C10~C11异构烷烃、C11~C12异构烷烃、C12~C13异构烷烃和C9~C13环烷芳烃五种组分的含量与航煤烟点的多元线性回归方程。由此,可以根据未知原油的气相色谱中上述五种组分的含量得到原油样品中航煤馏分的烟点。该方法能够根据原油组成直接确定航煤馏分烟点,无需额外的航煤馏分切割步骤,具有快速高效、节约成本、结果准确的优点。
本公开发明人在多次实验中发现,航煤烟点与其烃类组成密切相关,尤其是C9~C10异构烷烃的含量、C10~C11异构烷烃的含量、C11~C12异构烷烃的含量、C12~C13异构烷烃的含量和C9~C13环烷芳烃的含量,进而得到根据原油气相色谱中上述五种烃组分含量直接确定航煤烟点的本公开的技术方案,本公开的方法能够直接利用原油样品测定其中航煤馏分的烟点,无需将原油样品进行实沸点蒸馏的复杂程序,该方法测定航煤烟点还具有检测速度快、准确率高的优点。
其中,C9~C10异构烷烃是指碳原子数为9~10的异构烷烃、C10~C11异构烷烃是指碳原子数为10~11的异构烷烃、C11~C12异构烷烃是指碳原子数为11~12的异构烷烃、C12~C13异构烷烃是指碳原子数为12~13的异构烷烃,C9~C13环烷芳烃是指碳原子数为9~13的环烷烃和芳烃。
根据本公开,一种实施方式中,根据所述标准气相色谱图确定所述原油典型样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量可以包括:对每个所述原油典型样品的标准气相色谱图,确定所述原油典型样品中航煤馏分的保留时间段,在所述保留时间段内,分别确定C9~C10异构烷烃峰的峰面积、C10~C11异构烷烃峰的峰面积、C11~C12异构烷烃峰的峰面积、C12~C13异构烷烃峰的峰面积、C9~C13环烷芳烃峰的峰面积和总烃峰的峰面积。C9~C10异构烷烃峰的峰面积是指所述航煤馏分中位于C9正构烷烃峰与C10正构烷烃峰之间的所有谱峰的积分面积,C10~C11异构烷烃峰的峰面积是指所述航煤馏分中位于C10正构烷烃峰与C11正构烷烃峰之间的所有谱峰的积分面积,C11~C12异构烷烃峰的峰面积是指所述航煤馏分中位于C11正构烷烃峰与C12正构烷烃峰之间的所有谱峰的积分面积,C12~C13异构烷烃峰的峰面积是指所述航煤馏分中位于C12正构烷烃峰与C13正构烷烃峰之间的所有谱峰的积分面积,C9~C13环烷芳烃峰的峰面积是指总烃峰的峰面积与C9正构烷烃峰的峰面积、C10正构烷烃峰的峰面积、C11正构烷烃峰的峰面积、C12正构烷烃峰的峰面积、C13正构烷烃峰的峰面积、C9~C10异构烷烃峰的峰面积、C10~C11异构烷烃峰的峰面积、C11~C12异构烷烃峰的峰面积以及C12~C13异构烷烃峰的峰面积共九段峰面积之和的差值;所述航煤馏分中的所有碳原子数为9~13的环烷烃和芳烃的谱峰,总烃峰的峰面积是指所述航煤馏分的保留时间段内的所有谱峰线与横坐标之间的区域面积。
进一步地,一种实施方式中,对每个所述原油典型样品的标准气相色谱图,确定所述原油典型样品中航煤馏分的保留时间段可以包括:根据烷烃组分的碳数与保留时间的关系确定所述原油典型样品的标准气相色谱图中航煤馏分的保留时间段。其中,原油典型样品中航煤馏分的保留时间段是指原油典型样品的标准气相色谱图中,C9正构烷烃峰与C13正构烷烃峰之间的保留时间区间;其中该保留时间区间的起点为C9正构烷烃峰的起始点的保留时间,该保留时间区间的终点为C13正构烷烃峰的终止点的保留时间。
一种实施方式中,在保留时间段内,分别确定C9~C10异构烷烃峰、C10~C11异构烷烃峰、C11~C12异构烷烃峰、C12~C13异构烷烃峰、C9~C13环烷芳烃峰和总烃峰可以包括:根据烷烃组分的碳数与保留时间的关系确定保留时间段内C9~C10异构烷烃峰、C10~C11异构烷烃峰、C11~C12异构烷烃峰、C12~C13异构烷烃峰、C9~C13环烷芳烃峰和总烃峰。示例地,一种实施方式中,可以使用含有混合正构烷烃的标定样品进行气相色谱标定,并参照该标定气相色谱中各烷烃的保留时间确定原油典型样品的标准气相色谱图中的C9~C10异构烷烃峰、C10~C11异构烷烃峰、C11~C12异构烷烃峰、C12~C13异构烷烃峰、C9~C13环烷芳烃峰和总烃峰;另一种实施方式中,参照标准气相色谱图中正构烷烃的谱峰确定上述C9~C10异构烷烃峰、C10~C11异构烷烃峰、C11~C12异构烷烃峰、C12~C13异构烷烃峰、C9~C13环烷芳烃峰和总烃峰。
进一步地一种实施方式中,为了确定航煤馏分中上述各类烃的具体含量,可以在确定了航煤馏分的峰位置及保留时间段后,根据上述五段峰的面积与航煤馏分保留时间段内的总峰面积的比值确定航煤馏分中各类烃的含量,具体地,可以计算所述C9~C10异构烷烃峰的峰面积与所述保留时间段内的总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C9~C10异构烷烃含量;计算所述C10~C11异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C10~C11异构烷烃含量;计算所述C11~C12异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C11~C12异构烷烃含量;计算所述C12~C13异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C12~C13异构烷烃含量;计算所述C9~C13环烷芳烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C9~C13环烷芳烃含量。
根据本公开,一种实施方式中,根据气相色谱图确定所述待测原油样品的航煤馏分中C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量可以包括:对每个所述待测原油样品的测定气相色谱图,确定所述待测原油样品中航煤馏分的测定保留时间段,在所述测定保留时间段内,分别确定C9~C10异构烷烃峰的峰面积、C10~C11异构烷烃峰的峰面积、C11~C12异构烷烃峰的峰面积、C12~C13异构烷烃峰的峰面积、C9~C13环烷芳烃峰的峰面积和总烃峰的峰面积。C9~C10异构烷烃峰的峰面积是指所述航煤馏分中位于C9正构烷烃峰与C10正构烷烃峰之间的所有谱峰的积分面积,C10~C11异构烷烃峰的峰面积是指所述航煤馏分中位于C10正构烷烃峰与C11正构烷烃峰之间的所有谱峰的积分面积,C11~C12异构烷烃峰的峰面积是指所述航煤馏分中位于C11正构烷烃峰与C12正构烷烃峰之间的所有谱峰的积分面积,C12~C13异构烷烃峰的峰面积是指所述航煤馏分中位于C12正构烷烃峰与C13正构烷烃峰之间的所有谱峰的积分面积,C9~C13环烷芳烃峰的峰面积是指总烃峰的峰面积与C9正构烷烃峰的峰面积、C10正构烷烃峰的峰面积、C11正构烷烃峰的峰面积、C12正构烷烃峰的峰面积、C13正构烷烃峰的峰面积、C9~C10异构烷烃峰的峰面积、C10~C11异构烷烃峰的峰面积、C11~C12异构烷烃峰的峰面积以及C12~C13异构烷烃峰的峰面积共九段峰面积之和的差值;所述航煤馏分中的所有碳原子数为9~13的环烷烃和芳烃的谱峰,总烃峰的峰面积是指所述航煤馏分的保留时间段内的所有谱峰线与横坐标之间的区域面积。
进一步地,一种实施方式中,对每个所述待测原油样品的测定气相色谱图,确定所述待测原油样品中航煤馏分的测定保留时间段可以包括:根据烷烃组分的碳数与保留时间的关系确定所述待测原油样品的测定气相色谱图中航煤馏分的测定保留时间段。其中,待测原油样品中航煤馏分的保留时间段是指待测原油样品的测定气相色谱图中,C9正构烷烃峰与C13正构烷烃峰之间的保留时间区间;其中该保留时间区间的起点为C9正构烷烃峰的起始点的保留时间,该保留时间区间的终点为C13正构烷烃峰的终止点的保留时间。
一种实施方式中,在测定保留时间段内,分别确定C9~C10异构烷烃峰、C10~C11异构烷烃峰、C11~C12异构烷烃峰、C12~C13异构烷烃峰、C9~C13环烷芳烃峰和总烃峰可以包括:根据烷烃组分的碳数与保留时间的关系确定保留时间段内C9~C10异构烷烃峰、C10~C11异构烷烃峰、C11~C12异构烷烃峰、C12~C13异构烷烃峰、C9~C13环烷芳烃峰和总烃峰。示例地,一种实施方式中,可以使用含有混合正构烷烃的标定样品进行气相色谱标定,并参照该标定气相色谱中各烷烃的保留时间确定待测原油样品的测定气相色谱图中的C9~C10异构烷烃峰、C10~C11异构烷烃峰、C11~C12异构烷烃峰、C12~C13异构烷烃峰、C9~C13环烷芳烃峰和总烃峰;另一种实施方式中,参照测定气相色谱图中正构烷烃的谱峰确定上述C9~C10异构烷烃峰、C10~C11异构烷烃峰、C11~C12异构烷烃峰、C12~C13异构烷烃峰、C9~C13环烷芳烃峰和总烃峰。
根据本公开,原油典型样品是指来自不同原油产区的原油样品;为了进一步提高测定航煤烟点的准确性,可以在建立原油典型样品烟点数据库的过程中,采用尽可能多的原油典型样品,例如,一种实施方式中,可以采用30种以上的原油典型样品作为参照数据库,优选地可以采用40种以上的原油典型样品。进一步的实施方式中,多种原油典型样品来自不同国家和地区的石油产区,优选地,40种以上的原油典型样品基本覆盖世界主要原油产区。
根据本公开的一种实施方式,该方法可以进一步包括:获取所述原油典型样品的航煤馏分的烟点。示例地,可以从原油典型样品中切割出航煤馏分,并测定航煤馏分的烟点。一种实施方式,从原油典型样品中切割出航煤馏分的方法可以包括:采用GB/T 17280的实沸点蒸馏方法对原油典型样品进行组分切割,切割的温度可以为140~240℃,优选地可以为165~175℃;测定原油典型样品的航煤馏分烟点可以包括:采用GB/T 382的方法测定从原油典型样品中切割出的航煤馏分的烟点。
为了使本公开的方法具有更广泛的适用范围,能够适用于不同物性的原油样品,一种实施方式中,获取原油典型样品的标准气相色谱图可以包括:将所述原油典型样品制成浓度为10-4~10-2g/mL的典型原油溶液,并利用所述典型原油溶液进行气相色谱分析,得到所述标准气相色谱图。典型原油溶液的溶剂为氯代烷烃,优选地可以选自二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷;另一种实施方式中,获取原油典型样品的标准气相色谱图可以包括:采用原油典型样品原液直接进样进行气相色谱分析,得到所述标准气相色谱图。
为了使用本公开的方法对不同物性的待测原油样品中航煤馏分的烟点进行测定,一种实施方式中,获取待测原油样品的测定气相色谱图可以包括:将所述待测原油样品制成浓度为10-4~10-2g/mL的典型原油溶液,并利用所述待测原油溶液进行气相色谱分析,得到所述测定气相色谱图。待测原油溶液的溶剂为氯代烷烃,优选地可以选自二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷;另一种实施方式中,获取待测原油样品的测定气相色谱图可以包括:采用待测原油样品原液直接进样进行气相色谱分析,得到所述测定气相色谱图。
根据本公开,一种实施方式中,获取原油典型样品的标准气相色谱图和待测原油样品的测定气相色谱图可以在相同的测试条件下进行。可以在本领域常规测试条件下获取原油典型样品的标准气相色谱图和待测原油样品的测定气相色谱图,例如,一种实施方式中,气相色谱分析的条件可以包括:使用型号为Agilent7890GC的气相色谱联用仪,可以配有FID检测器、7683进样器、G3180型微流控装置、DB-1MS型(30m×0.25mm×0.25μm)色谱柱;进一步地一种实施方式中,气相色谱分析的工作条件可以为:进样量5.0μL,分流比10:1,分析柱出口压力0.026Mpa,进样口温度315℃,柱箱温度在50℃保持3min,然后以10℃/min的速率升温至315℃,保持20min。
本公开对于多元线性回归分析的拟合方法没有限制,可以为本领域的常规选择,一种实施方式中,可以采用Matlab软件、SPSS软件和Origin软件中的一种或几种进行所述多元线性回归分析,一种优选地实施方式中,可以采用Matlab软件中的多元线性回归语句,得到拟合公式,示例地,多元线性回归语句可以为y=data0(:,1);x=data0(:,2:end);x1=[ones(size(x,1),1)x];[b,bint,r,rint,stats]=regress(y,x1)。
下面通过实施例来进一步说明本公开,但是本公开并不因此而受到任何限制。
在本公开的下述实施例中,气相色谱的条件包括:型号为Agilent7890GC的气相色谱联用仪,配有FID检测器、7683进样器、G3180型微流控装置,色谱柱为DB-1MS型(30m×0.25mm×0.25μm);气相色谱分析条件为:进样量5.0μL,分流比10:1,分析柱出口压力0.026Mpa,进样口温度315℃,柱箱温度在50℃保持3min,然后以10℃/min的速率升温至315℃,保持20min。
实施例1
收集具有代表性的原油典型样品40种,原油典型样品覆盖了世界主要原油产区。采用二氯甲烷溶剂分别将上述40种原油典型样品配制成浓度为0.2mg/mL的典型原油溶液,得到40种原油典型样品的标准气相色谱图;
对于得到的每一个标准气相色谱图,根据碳数与保留时间的关系,确定如图1所示的标准气相色谱图中航煤馏分的保留时间段为[6.84~13.47](min),在该保留时间段内,确定C9~C10异构烷烃峰的峰面积、C10~C11异构烷烃峰的峰面积、C11~C12异构烷烃峰的峰面积、C12~C13异构烷烃峰的峰面积、C9~C13环烷芳烃峰的峰面积和总烃峰的峰面积,计算C9~C10异构烷烃峰与总烃峰的峰面积的比值作为航煤馏分中C9~C10异构烷烃的含量X1,计算C10~C11异构烷烃峰与总烃峰的峰面积的比值作为原油典型样品的航煤馏分中C10~C11异构烷烃的含量X2,计算C11~C12异构烷烃峰与总烃峰的峰面积的比值作为航煤馏分中C11~C12异构烷烃的含量X3,计算C12~C13异构烷烃峰与总烃峰的峰面积的比值作为航煤馏分中C12~C13异构烷烃的含量X4,计算C9~C13环烷芳烃峰与总烃峰的峰面积的比值作为航煤馏分中C9~C13环烷芳烃的含量X5;
对于上述40种原油典型样品,分别采用GB/T 17280方法进行实沸点蒸馏得到沸点在140~240℃之间的航煤馏分,并采用GB/T 382方法分别对航煤馏分段烟点进行测定得到航煤馏分的实际烟点Y;
将40种原油典型样品的烟点Y与X1、X2、X3、X4、X5导入Matlab软件中,采用多元线性回归语句:y=data0(:,1);x=data0(:,2:end);x1=[ones(size(x,1),1)x];[b,bint,r,rint,stats]=regress(y,x1),得到的烟点与五种烃含量之间的多元线性回归方程为:Y=48.0-74.7X1+48.1X2-91.5X3-55.2X4-10.5X5。
在Matlab软件中,采用rcoplot(r,rint)语句,将实沸点蒸馏分测得的实际烟点与气相色谱法得到的测定烟点进行比较,得到40种原油典型样品的残差图,如图2所示。从图2可以看出,样本点在x坐标轴上下呈均匀分布,且所有原油航煤烟点实际值与测定值之差均在±3mm以内。该结果表明,拟合得到的多元线性回归方程具有较高的准确性。
实施例2
取与实施例1不同的20种性质差别较大的待测原油样品,待测原油样品覆盖了世界主要原油产区。
对于每种待测原油样品,采用GB/T 17280方法进行实沸点蒸馏得到140~240℃之间的航煤馏分,采用GB/T 382方法对航煤馏分段烟点进行测定得到航煤馏分的实际烟点Y2;
采用实施例1的方法和多元线性回归方程分别测定上述20种待测原油样品的测定烟点Y1:
对于每种待测原油样品,采集原油气相色谱图,确认气相色谱图中的航煤馏分的保留时间段,并确认该保留时间段内C9~C10异构烷烃峰的峰面积、C10~C11异构烷烃峰的峰面积、C11~C12异构烷烃峰的峰面积、C12~C13异构烷烃峰的峰面积、C9~C13环烷芳烃峰的峰面积和总烃峰的峰面积;计算C9~C10异构烷烃峰面积和总烃峰的峰面积的比值作为航煤馏分中C9~C10异构烷烃峰的含量X1、C10~C11异构烷烃峰面积和总烃峰的峰面积的比值作为航煤馏分中C10~C11异构烷烃峰的含量X2、C11~C12异构烷烃峰面积和总烃峰的峰面积的比值作为航煤馏分中C11~C12异构烷烃峰的含量X3、C12~C13异构烷烃峰面积和总烃峰的峰面积的比值作为航煤馏分中、C12~C13异构烷烃峰的含量X4、C9~C13环烷芳烃峰面积和总烃峰的峰面积的比值作为航煤馏分中C9~C13环烷芳烃的含量X5,采用实施例1的多元线性回归方程Y=48.0-74.7X1+48.1X2-91.5X3-55.2X4-10.5X5中,计算得到上述20种验证原油样品的测定烟点Y1。
将上述20种待测原油样品的测定烟点Y1与实际烟点Y2进行残差比较,部分结果如表1所示,|Y2-Y1|均小于3mm,可知本公开的航煤烟点测定方法具有较高的准确性,采用该方法测定航煤烟点所需的时间为约1小时。
对比例
针对实施例2的20种待测原油样品,采用GB/T 17280方法进行实沸点蒸馏得到140~240℃之间的航煤馏分,采用GB/T 382方法对航煤馏分段烟点进行测定得到航煤馏分的实际烟点;其测定时间为1周。
表1
由实施例和对比例的结果可知,本公开测定航煤烟点的方法具有较高的准确性,且能够直接采用原油测试航煤馏分的烟点,无需从原油中分离出航煤馏分,该方法测定时间远远短于实沸点蒸馏法,具有快速高效、节约成本、结果准确的优点。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种测定航煤烟点的方法,其特征在于,所述方法包括:
获取多种原油典型样品的标准气相色谱图,所述原油典型样品包含航煤馏分;
对每种所述原油典型样品,根据所述标准气相色谱图确定所述原油典型样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量;
对多种所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、所述C11~C12异构烷烃含量、所述C12~C13异构烷烃含量、所述C9~C13环烷芳烃含量以及所述航煤馏分的烟点进行多元线性回归分析,确定计算航煤烟点的多元线性回归方程;
获取待测原油样品的测定气相色谱图,根据所述测定气相色谱图确定所述待测原油样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量,并根据所述多元线性回归方程,确定所述待测原油样品中航煤馏分的烟点。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述标准气相色谱图确定所述原油典型样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量包括:
对每个所述原油典型样品的标准气相色谱图,确定所述原油典型样品中航煤馏分的保留时间段,在所述保留时间段内,分别确定C9~C10异构烷烃峰的峰面积、C10~C11异构烷烃峰的峰面积、C11~C12异构烷烃峰的峰面积、C12~C13异构烷烃峰的峰面积、C9~C13环烷芳烃峰的峰面积和总烃峰的峰面积;
计算所述C9~C10异构烷烃峰的峰面积与所述保留时间段内的总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C9~C10异构烷烃含量;计算所述C10~C11异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C10~C11异构烷烃含量;计算所述C11~C12异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C11~C12异构烷烃含量;计算所述C12~C13异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C12~C13异构烷烃含量;计算所述C9~C13环烷芳烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述原油典型样品的航煤馏分中的所述C9~C13环烷芳烃含量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述测定气相色谱图确定所述待测原油样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量、C10~C11异构烷烃含量、C11~C12异构烷烃含量、C12~C13异构烷烃含量和C9~C13环烷芳烃含量包括:
对每个所述待测原油样品的测定气相色谱图,确定所述待测原油样品中航煤馏分的测定保留时间段,在所述测定保留时间段内,分别确定C9~C10异构烷烃峰的峰面积、C10~C11异构烷烃峰的峰面积、C11~C12异构烷烃峰的峰面积、C12~C13异构烷烃峰的峰面积、C9~C13环烷芳烃峰的峰面积和总烃峰的峰面积;
计算所述C9~C10异构烷烃峰的峰面积与所述测定保留时间段内的总烃峰的峰面积的比值,作为所述待测原油样品的航煤馏分中的C9~C10异构烷烃含量;计算所述C10~C11异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述待测原油样品的航煤馏分中的C10~C11异构烷烃含量;计算所述C11~C12异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述待测原油样品的航煤馏分中的C11~C12异构烷烃含量;计算所述C12~C13异构烷烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述待测原油样品的航煤馏分中的C12~C13异构烷烃含量;计算所述C9~C13环烷芳烃峰的峰面积与所述总烃峰的峰面积的比值,作为所述待测原油样品的航煤馏分中的C9~C13环烷芳烃含量。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多种原油典型样品为30种以上。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:从所述原油典型样品中切割出所述航煤馏分,并测定所述航煤馏分的烟点。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,采用实沸点蒸馏法进行所述切割,所述切割的温度为140~240℃。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,采用GB/T 382的方法测定所述原油典型样品的航煤馏分的烟点。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取多种原油典型样品的标准气相色谱图包括:将所述原油典型样品制成浓度为10-4~10-2g/mL的典型原油溶液,并利用所述典型原油溶液进行气相色谱分析,得到所述标准气相色谱图。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取待测原油样品的测定气相色谱图包括:将所述待测原油样品制成浓度为10-4~10-2g/mL的待测原油溶液,并利用所述待测原油溶液进行气相色谱分析,得到所述测定气相色谱图。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用Matlab软件、SPSS软件和Origin软件中的一种或几种进行所述多元线性回归分析。
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