激光诱导击穿光谱技术预测煤的黏温特性

快速准确测定煤的黏温特性对气化炉操作具有重要意义,通常采取将煤烧灰测定其临界黏度温度的方法来确定煤的黏温特性。激光诱导击穿光谱(LIBS)与化学计量方法结合在煤炭分析方面有许多独特优势。收集41个代表性煤样,基于DL/T 660—2007标准方法,测定相应煤灰的临界黏度温度,将其与煤样的LIBS谱图关联,利用化学计量学方法建立预测煤灰临界黏度温度的LIBS分析模型。模型交互验证结果表明,LIBS方法与实验室标准方法之间具有良好的一致性,基于偏最小二乘回归(PLSR)、人工神经网络(ANN)和支持向量机回归(SVR)建立的分析模型对临界黏度温度的预测标准偏差分别为63、57、56℃,单个煤样的测试时间不超过5 min,满足工业现场快速分析的需求。

在线近红外光谱分析技术在润滑油加氢异构装置上的应用

基于大量有代表性的样本,采集其近红外光谱,结合化学计量学方法建立了预测加氢裂化尾油和基础油馏程、黏度、黏度指数和倾点的近红外分析模型,模型交互验证结果表明,近红外方法与实验室标准方法之间具有良好的一致性。通过配置在线近红外分析系统和应用所建加氢裂化尾油和基础油多性质近红外分析模型,将在线近红外光谱分析技术应用于润滑油加氢异构装置,对加氢裂化尾油和基础油进行在线分析,可在30 min内完成对6路物料馏程、黏度、黏度指数和倾点的在线分析。加氢裂化尾油初馏点和终馏点的预测标准偏差分别为7和6℃,100℃黏度为0.261 mm^(2)/s,黏度指数为2;基础油初馏点和终馏点的预测标准偏差分别为5和6℃,40和100℃黏度分别为1.01、0.151 mm^(2)/s,倾点为3℃,黏度指数为1,满足工业现场快速分析的需求。

在线近红外光谱分析技术在S Zorb装置上的应用

为应用在线近红外光谱分析技术对汽油吸附脱硫(S Zorb)装置物料进行在线分析,基于大量有代表性的S Zorb装置原料汽油和产物脱硫汽油样品,采集其近红外光谱,结合化学计量学方法建立了预测S Zorb装置物料密度、辛烷值、蒸气压、馏程和烃组成的近红外光谱分析模型,模型交互验证结果表明,近红外光谱分析方法与标准方法之间具有良好的一致性。通过配置在线近红外光谱分析系统和应用所建S Zorb装置物料多性质近红外光谱分析模型,将在线近红外光谱分析技术应用于某炼油厂S Zorb装置对原料汽油和脱硫汽油进行在线分析,可在1 min内完成对3路物料的密度、辛烷值、蒸气压、馏程和烃组成合计65个指标的在线分析。S Zorb脱硫汽油密度(20℃)的预测标准偏差为1.5 kg m^(3),研究法辛烷值(RON)的预测标准偏差为0.2,烯烃质量分数和芳烃质量分数的预测标准偏差分别为0.46百分点和0.51百分点,蒸气压预测标准偏差为1.5 kPa,初馏点、10%馏出温度、50%馏出温度、90%馏出温度和终馏点的预测标准偏差分别为2.0,1.7,2.1,2.3,2.8℃,方法精度和检测速率满足工业现场快速分析的需求。

采用相关分析解析石油产品近红外光谱

选择一系列结构上具有代表性的烃类化合物,配制不同浓度的溶液,以及它们不同浓度的重整汽油溶液,在中红外,短波近红外和长波近红外光谱仪上,分别测定溶液的中红外光谱、短波近红外光谱和长波近红外光谱。采用相关分析方法对中红外光谱和近红外光谱进行关联,确立重整汽油各结构基团吸收谱带在近红外短波区及长波区的精确位置,并考察化学环境和物理环境对谱带位置的影响。

配方原油技术在炼油厂原油加工中的应用

为减少炼油厂加工原油性质波动、降低对某些原油品种的过度依赖,采用先进计算方法,在原油评价数据库和原油近红外光谱数据库基础上,通过原油品种和数量的优化配伍,开发了以稳定原油为主要目标的配方原油技术;针对某炼油厂加工原油的性质和特点,以该炼油厂加工的卡宾达原油作为目标原油,进行了配方原油的配方设计及筛选,并对目标原油和选定配方原油进行了两次加工试验及标定。结果表明:两种配方原油与目标原油的相似度均超过90%,加工时各侧线馏分收率和馏分油性质也相近,说明配方原油完全满足装置对加工原油性质稳定的要求,且加工配方原油比目标原油具有更好的经济效益。

近红外光谱分析技术的最新进展与展望

在过去的几十年,近红外光谱是发展最为迅速的分析技术之一。振动光谱基础理论、光谱仪器硬件和化学计量学是现代近红外光谱分析技术的3大支柱,近些年,近红外光谱技术在这3个方面均取得了显著进展。该文结合上述3个方面的应用研究情况,对近红外光谱分析技术的最新进展进行了综述,并对未来发展趋势进行了展望。

用于近红外光谱分析的化学计量学方法研究与应用进展

分析模型的建立是近红外光谱分析的核心技术之一,本文综述了近些年在近红外光谱分析方法中出现的一些新算法和模型建立策略,如基于核函数的非线性校正方法、集成(或共识)的建模策略、多维分辨和校正方法、基于局部样本的建模策略以及二维相关光谱等,并给出了一些方法的具体算法。

近五年我国近红外光谱分析技术研究与应用进展

评述了近五年来(2014～2018)我国近红外光谱分析技术的研究与应用进展,内容涉及方法研究、软硬件研发、应用特点和趋势等方面,并对今后我国近红外光谱技术的发展方向进行了展望。引用文献97篇。

化学计量学方法在石油分析中的研究与应用进展

化学计量学运用数学、统计学、计算机科学等理论和方法对量测数据进行处理和解析,最大限度地获取有用信息。随着石油分析迅速朝向分子水平表征和快速在线方向发展,化学计量学起到了越来越重要的作用。本文综述了近10年来化学计量学方法在石油分析中的研究与应用进展,包括我国在这一领域取得的成绩,并展望了化学计量学方法在石油分析中的应用前景。

近红外光谱用于原油快速评价的研究

基于345种原油建立原油近红外光谱数据库,通过偏最小二乘方法建立快速测定原油主要性质的分析模型。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——移动相关系数法,结合原油评价数据库可快速得到单种类原油的详细评价数据。对于混兑原油,采用库光谱拟合方法,可从原油近红外光谱数据库中解析出一组参与混兑的"伪原油种类"及其混兑比例,结合原油评价数据库可得到该混兑原油的详细评价数据。

支持向量回归建立成品汽油通用近红外校正模型的研究

针对目前采用偏最小二乘法建立成品汽油分析模型存在的问题,采用近几年新兴的支持向量回归方法建立了多种汽油标号通用的校正模型,其预测能力优于对应的偏最小二乘法,对汽油研究法辛烷值、烯烃和芳烃的预测标准偏差分别为0.37、1.28%和1.38%,可应用于实际的汽油管道自动调合近红外光谱在线分析。

汽油样品类型的模式识别研究与应用

研究了应用化学计量学方法解决汽油单体烃的气相色谱分析中单体烃定性库的自动选择问题。通过提取汽油单体烃谱图中的29个组分及其含量信息作为特征值,利用主成分分析法对不同工艺得到的催化裂化汽油、焦化汽油、直馏汽油、重整汽油和烷基化汽油进行分类,结合相似分析方法(即SIMCA方法)建立了各类汽油样本的类模型,借助这些类模型可以实现对未知样本的类型判别。所提出的识别方法可方便快速地判别待分析样品所属的汽油类别,并据此推荐适合该样品的定性模型库,从而实现汽油单体烃的快速、自动分析。

支持向量回归建立测定醇烯比的近红外光谱校正模型

在石化工业中,甲基叔丁基醚(MTBE)是20多年来发展最快的石化产品之一。在生产过程中,反应器混合进料的醇烯比(MRMI)都是一个至关重要的操作参数,但传统的色谱方法由于速度慢、硬件维护量大等原因,应用效果大都不理想。近红外光谱方法因其快速、测量方便、维护少等特点,特别适合这一参数的在线测量。但是,由于醇烯比与近红外光谱之间呈严重的非线性响应,基于线性校正的偏最小二乘方法将不能得到准确的测定结果。因此,文章采用近几年新兴的支持向量回归方法建立近红外光谱测定醇烯比的校正模型,结果表明,该方法的预测能力优于偏最小二乘和人工神经网络方法,可以推广应用于实际的醇烯比在线近红外测量中。

近红外光谱用于过氧化氢含量的定量分析研究

用长波近红外光谱仪(傅里叶变换,InGaAs检测器)和短波近红外光谱仪(光栅分光,CCD检测器)对比研究了25%～30%过氧化氢水溶液中过氧化氢含量的定量分析方法.结果表明,应用短波近红外光谱结合长光程样品池对25%～30%过氧化氢水溶液样品中过氧化氢含量进行定量分析,可以显著减少过氧化氢分解对定量分析的干扰,使定量分析的准确度和重复性显著提高.短波近红外光谱定量分析模型RMSECV和RMSEP分别为0.06和0.05;长波近红外光谱定量分析模型RMSECV和RMSEP分别为0.10和0.09.

分子光谱自动检索算法、策略与应用进展

近些年,基于分子光谱(紫外、红外、近红外、拉曼和荧光等)分析技术建立了诸多复杂混合物质的光谱数据库(例如土壤、饲料、物证检材、药物和油品等),这些分子光谱库在现代工农业生产中日益发挥着重要的作用,其中光谱检索方法是充分利用这些光谱数据库的关键手段之一。本文系统综述了用于分子光谱自动检索的算法、策略和应用进展,并提出了需要注意和进一步研究的科学和技术问题。

基于单体烃分析的辛烷值测定方法中模糊聚类技术的应用研究

介绍了一种应用模糊聚类技术构建辛烷值预测模型的新方法。该模型用来由汽油单体烃数据预测汽油辛烷值,通过提取单体烃分析谱图中的140个工艺特征组分以及对辛烷值贡献大的组分为特征值进行模糊聚类。实际应用时,在待测汽油样品共同参与聚类的条件下,用与待测汽油样品为同一类、并有最小欧氏距离(<1 5)的310个样本作为构建辛烷值预测模型的样本。这种按新的建模样本选择方式得到预测模型的方法具有更好的辛烷值预测精度、更广的适用范围和更高的数据资源的利用率。

Web近红外光谱原油快评技术开发与应用

开发了Web版原油快评软件,在软件构架层面,由原油快评系统用户应用模块、原油快评近红外光谱库管理模块、原油快评建模模块、原油快评模型库管理模块和用户管理模块构成。该软件实现了模型库的统一维护和统一发布、光谱数据库和评价数据库的统一管理,对现有的原油快评算法进行了升级,经过对升级算法的综合调试使用,可明显提高预测结果的计算速度和识别准确率。收录石化企业A、B常加工原油并分别建立了石化企业A、B原油近红外光谱数据库,将石化企业原油近红外光谱数据库与中国石化石油化工科学研究院原油近红外光谱数据库进行合并,建立快评分析模型,对常加工油种进行监测分析,结果表明近红外光谱快评结果较为准确。

配方原油技术及其在原油资源优化中的应用

原油性质的相对稳定是保证炼油厂安全运行和利润提升的重要前提。中国石化石油化工科学研究院结合原油光谱库、原油评价数据库、原油快速评价技术和先进计算方法,将几种原油按一定比例巧妙搭配,可以得到与目标原油性质十分接近的多种原油配方,从而形成具有显著特色的配方原油技术。炼油厂可以根据原油价格、原油的可获得性、混合原油的加工性能、炼油厂的优化目标等原则选择合适的原油配方。实验室评价结果表明,实际分析结果与通过配方原油技术计算得到的结果相当,如果该技术能得到推广利用,可以在炼油厂增效中发挥重要作用。

RIPP化学计量学光谱分析软件3.0的开发

介绍了新版RIPP化学计量学光谱分析软件3.0的结构、主要功能及其特点。该软件具有模型传递、模型验证、参数自动筛选以及非线性校正等多项实用性强的新功能,模型界外样品识别等方法符合ASTM E-1655的要求。该软件具有界面友好、计算速度快、操作方便、结果稳健可靠等特点,非常适合应用于工矿企业,对科研部门也有重要的应用价值。

偏最小二乘法方法在光谱定性分析中的应用研究

传统的光谱多元定性方法大都基于主成分分析(PCA),即首先将光谱进行PCA降维并选取特征变量后,再进行聚类或判别分析。近年来,用于光谱多元定量校正的偏最小二乘法(PLS)也被越来越多地用于定性分析中,并得到更优的结果。本文以实例介绍PLS方法在光谱模式识别以及建立定量模型适用性判据等方面的应用,其有望成为一种常用的光谱定性方法。