红外光谱快速测定原油硫含量.pdf

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1、石油学报（石油加工）２０１２年６月ＡＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡ（ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＳＥＣＴＩＯＮ）第２８卷第３期文章编号：１００１－８７１９（２０１２）０３－０４７６－０５红外光谱快速测定原油硫含量李敬岩，褚小立，田松柏（中国石化石油化工科学研究院，北京１０００８３）摘要：硫含量是表征原油的重要性质。采用衰减全反射附件获得原油的红外光谱，用偏最小二乘法（ＰＬＳ）建立红外光谱测定原油硫含量的校正模型。结果表明，该方法的测定结果的重复性与再现性等同或优于标准方法。与经典测定原油硫含量的方法相比，该红外光谱法具有测量快速

2、、操作简单、无需预处理、重复性好等优点。关键词：原油；硫含量；偏最小二乘法（ＰＬＳ）；红外光谱；快速评价中图分类号：Ｏ６５７．３３文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８７１９．２０１２．０３．０２０ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＳｕｌｆｕｒＣｏｎｔｅｎｔｏｆＣｒｕｄｅＯｉｌｂｙＩｎｆｒａｒｅｄＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙＬＩＪｉｎｇｙａｎ，ＣＨＵＸｉａｏｌｉ，ＴＩＡＮＳｏｎｇｂａｉ（ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓ

3、ｔｒａｃｔ：Ｓｕｌｆｕｒｃｏｎｔｅｎｔｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｆｏｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｒｕｄｅｏｉｌ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙｂｙｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｕｓｅｏｆｍｉｄ－ｉｎｆｒａｒｅｄａｔｔｅｎｕａｔｅｄｔｏｔａｌｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙａｎｄｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｓｕｌｆｕｒｃｏｎｔｅｎｔｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｐａｒｔｉａｌｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓ（ＰＬＳ）．Ｔｈｅｓｕｌｆ

4、ｕｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆｃｒｕｄｅｏｉｌｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｖｅｒｙｃｌｏｓｅｔｏｔｈａｔｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｓｔａｎｄａｒｄｍｅｔｈｏｄ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｔａｎｄａｒｄｓ，ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄｗｉｔｈａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈａｓｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ，ｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙ，ｎｏ－ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｇｏｏｄ－ｒｅｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｒｕｄｅｏｉｌ；ｓｕｌｆｕｒｃｏｎｔｅｎｔ；ｐａｒｔｉａｌｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓ（ＰＬＳ）；ＦＴ－ＩＲ；ｆａｓ

5、ｔ－ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ目前全球石油交易市场上生产和交易的原油价红外、近红外光谱技术与多元分析方法的结合已经［６］格变化很大，除了原油的密度因素，原油硫含量的被广泛用于各个领域。红外、近红外光谱技术具高低也是造成原油价格波动的一个重要因素。进口有分析速率快、精密度高、操作简单等优点，非常［７］原油普遍硫含量较高，高硫原油在管输及装置进料适合原油及油品的定量和定性分析，并已经越来［１－２］时会产生明显腐蚀。快速检测原油硫含量，对于越多地用于测量石油产品的物性参数，如汽油辛烷［８］［９］优化进料、调和、提高企业效率具有重要意义。目值、烃族组成，预

6、测生物柴油主要成分等。建［３］前，国内外测定硫含量多采用燃烧法、光谱立稳健的定量校正模型是红外、近红外光谱分析的［４］、波谱法［５］［１０］法等方法，其结果较为准确，但测核心之一，常用的多元校正方法有多元线性回归［１１－１３］量速率较慢、方法过于繁琐、工作量大、成本高，（ＭＬＲ）、偏最小二乘（ＰＬＳ）、人工神经网络［１４］不能满足快速评价的需要。将红外光谱与原油性（ＡＮＮ）等。在红外光谱众多分析方法中，傅里质数据库结合起来是较好地解决这一问题的技术叶变换衰减全反射红外光谱因样品无需前处理，操路线之一。作简便，尤其适用于深色、黏稠原油的光谱测量

7、。［１５］近年来，随着计算机技术与化学计量学的发展，Ａｓｋｅ等曾用红外和近红外光谱结合多元校正方收稿日期：２０１１－０５－３０基金项目：中国石油化工股份有限公司基础研究项目（Ｒ１１１０４１）资助通讯联系人：李敬岩，男，博士研究生，从事红外光谱分析与原油快速评价的研究；Ｔｅｌ：０１０－８２３６８７５９；Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｊｙｎｎ＿２００４＠１６３．ｃｏｍ第３期红外光谱快速测定原油硫含量４７７法分析了原油的四组分组成。相差迥异，可以用来鉴别不同归属的原油，也成为笔者利用衰减全反射中红外光谱结合ＰＬＳ建立原油定量分析的有力条件。Ｃ—Ｓ伸缩振动吸收峰出

8、了原油中硫含量的预测模型，从而实现原油的快速现在７１５～５７０ｃｍ－１之间，当Ｃ—Ｓ键与双键与苯环评价，为确定原油加工方案和优化生产决策及时获共轭时，位于５９０ｃｍ