專利名稱：一種鑒別原油和燃料油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油料鑒別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鑒別原油和燃料油的方法，即通過(guò)費(fèi)歇爾(Fisher)判別來(lái)區(qū)分原油和燃料油。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于貿(mào)易方式日趨多元化，進(jìn)貨渠道越來(lái)越多，進(jìn)口石油及石油產(chǎn)品短重、出現(xiàn)大量明水等商業(yè)欺詐行為時(shí)有發(fā)生，特別是隨著國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格頻繁波動(dòng)，一些不法商人通過(guò)采購(gòu)國(guó)際市場(chǎng)上價(jià)格較低的原油，假冒燃料油的名義進(jìn)口到國(guó)內(nèi)，生產(chǎn)低品質(zhì)的汽柴油來(lái)沖擊國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，并且逃避國(guó)家對(duì)進(jìn)口原油的檢驗(yàn)監(jiān)管，因此，就需要對(duì)進(jìn)口的油品進(jìn)行原油和燃料油的鑒別。傳統(tǒng)的原油/燃料油的鑒別主要通過(guò)如下的方法來(lái)進(jìn)行的 I、感官鑒別方法由于餾分燃料油是由原油直接蒸餾所得，因此在感觀上具有一定的透明度，而超輕原油、輕質(zhì)原油沒(méi)有透明度。雖然凝析油具有一定的透明度，但凝析油是由存在于天然氣中的重組分常溫條件下液化而成，其組成主要由C5及以上組分組成，因此凝析油在性質(zhì)上具有密度小(一般在O. 70 g/cm3以下)、揮發(fā)性大的特點(diǎn)，非常容易與餾分燃料油區(qū)分。所以感觀上餾分燃料油與輕質(zhì)、超輕和凝析原油比較容易區(qū)分。殘?jiān)剂嫌陀捎谑怯沙?、減壓渣油和催化裂化渣油加入少量催化裂化輕油調(diào)和而成，因此在外觀上不透明，無(wú)揮發(fā)性，并且具有粘稠性。而輕質(zhì)原油、中質(zhì)原油都含有一定量的揮發(fā)性輕組分，常溫或加熱到足夠流動(dòng)性時(shí)都有輕組分揮發(fā)，并且很容易被人們的感觀所感覺(jué)到；而殘?jiān)剂嫌筒痪哂写诵再|(zhì)。 利用此方法可以將大量的原油與殘?jiān)剂嫌蛥^(qū)分。2、物理性質(zhì)鑒別殘?jiān)剂嫌透鶕?jù)用途以及粘度不同分為5種規(guī)格和10個(gè)品種。它的特點(diǎn)是各個(gè)品種具有同定的粘度范圍，例如180號(hào)燃料油在50°C條件下，運(yùn)動(dòng)粘度不大于180 mm2/s，通常情況下，50°C運(yùn)動(dòng)粘度在150-180 mm2/s之間。對(duì)重質(zhì)原油由于它不是燃料油，因此沒(méi)有特定的粘度范圍，例如喀麥隆樂(lè)克里原油，20°C密度為O. 938 6 8/0113，501運(yùn)動(dòng)粘度為31.82 mm2/s,大于30號(hào)燃料油規(guī)格，小于80號(hào)燃料油規(guī)格；但是又不能作為80號(hào)燃料油使用。對(duì) 80號(hào)燃料油來(lái)說(shuō)該粘度偏小，不利于油料的充分燃燒。而有些原油雖然運(yùn)動(dòng)粘度接近，但是密度差別較大，例如乍得多巴原油50°C運(yùn)動(dòng)粘度是150.7臟2/ 201密度0.9233 g/cm3。 而該條件下相對(duì)應(yīng)的180號(hào)燃料油規(guī)定20°C密度小于O. 9883 g/cm3，通常情況下180號(hào)燃料油20°C密度在O. 96 g/cm3左右。以上所述鑒別方法可對(duì)物理性質(zhì)差異明顯的油品進(jìn)行簡(jiǎn)單比較，但目前進(jìn)口石油與石油產(chǎn)品的種類繁多、情況復(fù)雜，不同油品混合摻假的現(xiàn)象嚴(yán)重，且對(duì)油品的物理性質(zhì)方面并沒(méi)有太大影響。因此，要想對(duì)石油及石油產(chǎn)品的種類進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定，必須深入了解其化學(xué)組成及特征，找到可以用來(lái)進(jìn)行油種鑒定的關(guān)鍵指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鑒別原油和燃料油的方法，即將費(fèi)歇爾(Fisher)判別函數(shù)應(yīng)用于原油與燃料油的鑒別，能夠準(zhǔn)確地鑒別出原油和燃料油，從而彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于鑒別原油和燃料油的Fisher判別函數(shù)，其公式如下F=2. 839C7-0. 096 C8-L 135 C9+l. 339C10-0. 125 Cn_3. 684 C12_5. 453 C13+4. 224 C14+2. 747 C15-5. 287 C16+2. 022 C17+4. 918 C18+l. 330 C19_5. 809 C20+5. 326 C21+0. 088 C22-9. 100 C23+1. 331 C24-O. 094 C25-O. 215 C29-O. 215Pr ；其中Cn為正構(gòu)烷烴的含量值(n代表自然數(shù))，Pr為姥鮫烷的含量值。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及鑒別原油和燃料油的鑒別方法，其步驟如下I)獲得樣品指示物的含量值，其中樣品指示物包括正構(gòu)烷烴C7 C3tl、姥鮫烷Pr和植烷Ph ；2)將步驟I)中獲得的正構(gòu)烷烴、植烷、姥鮫烷的含量值代入Fisher判別函數(shù)，計(jì)算F值大小，通過(guò)F值判別樣品屬于原油還是燃料油，當(dāng)F值大于0，樣品為原油；F值小于 0，樣品為燃料油。上述步驟I)樣品中正構(gòu)烷烴、植烷、姥鮫烷含量值是通過(guò)氣相色譜測(cè)得的。本發(fā)明的方法通過(guò)對(duì)原油和燃料油的樣品進(jìn)行測(cè)定，按照Fisher判別分析的思想，進(jìn)行特征提取、重新分類，從而確定了能夠準(zhǔn)確地區(qū)分原油和燃料油的Fisher函數(shù)公式。結(jié)果表明，利用本發(fā)明的Fisher函數(shù)公式能夠準(zhǔn)確的鑒定原油和燃料油。
具體實(shí)施例方式就石油及石油產(chǎn)品而言，各類油品在成份上大同小異，僅從個(gè)體層面上是無(wú)法將其進(jìn)行準(zhǔn)確的分類和定性的。目前將石油及石油產(chǎn)品分為兩類1類為原油；2類為燃料油。 本發(fā)明以各種石油及石油產(chǎn)品為樣本點(diǎn)空間，以24種正構(gòu)烷烴、植烷、姥鮫烷含量為變量構(gòu)成原油/燃料油鑒別的原始數(shù)據(jù)矩陣，通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件(spss 17. O)對(duì)原始數(shù)據(jù)矩陣運(yùn)算得出Fisher判別函數(shù)F，然后利用函數(shù)F進(jìn)行鑒別分析，從而促成了本發(fā)明。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。一、本發(fā)明的判別公式的確立I、選取指示物在油種鑒別工作中，首要的就是選擇適當(dāng)?shù)闹甘疚锉碚饔头N，本發(fā)明選取了石油中具有代表性的組分，通過(guò)測(cè)定它們?cè)跇悠分械暮縼?lái)構(gòu)建Fisher判別函數(shù)公式。本項(xiàng)目選擇24種正構(gòu)烷烴(C7_3(l)和姥鮫烷(Pr)及植烷(Ph)共26種油品的指標(biāo)物，即油種鑒別指標(biāo)。2、指示物的測(cè)定采用氣相色譜，對(duì)所抽取樣品中的正構(gòu)烷烴(C7_3(l)、姥鮫烷和植烷含量進(jìn)行了測(cè)定。儀器與試劑Agilent6890N-5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó),Agilent公司)； 電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)；離心機(jī)(日立公司)溶劑丙酮(色譜純，美國(guó)Tedia公司)，正己燒(色譜純，美國(guó)Burdick & Jackson公司)；色譜條件HP-5MS毛細(xì)管柱(30 mXO. 32 mmXO. 25 μ m);載氣He (純度為 99. 999%)，流速1. O mL/min ;進(jìn)樣量:1 μ L ;進(jìn)樣口溫度:250 V ;檢測(cè)器溫度:250 V ;柱頭壓42689. 6 Pa (常壓模式)；柱流速0. 8 mL/min ;進(jìn)樣方式不分流進(jìn)樣。升溫程序 初溫50 °C，保持2 min,以6 °C /min的速度升至300 °C，保持16 min。樣品前處理?xiàng)l件取O. 2g原油樣品，溶于IOmL正己烷中，超聲lOmin，以3000r/ min速度離心，取上清液，用有機(jī)膜過(guò)濾于進(jìn)樣瓶中，待測(cè)。3、判別公式的建立對(duì)30個(gè)原油標(biāo)準(zhǔn)品和24個(gè)燃料油樣品的26種指示物的值進(jìn)行測(cè)定，然后建立樣本點(diǎn)X變量類型為54X26的數(shù)據(jù)矩陣(其中，樣本點(diǎn)空間為54 (30+24)個(gè)油品樣本，變量類型為26種指示物)，根據(jù)樣品的已知類別進(jìn)行分組，原油樣品的組別為1，燃料油樣品的組別為2。將已經(jīng)分好類的“組別”一項(xiàng)移入“分組變量”，“定義范圍”最大值為2，最小值為
I。進(jìn)行判別分析，將測(cè)得的所有的指示物變量“一起輸入自變量”。判別分析的“統(tǒng)計(jì)量”選項(xiàng)的參數(shù)選擇為“描述性”選擇“均值”和“單變量”，“函數(shù)系數(shù)”選擇“Unstandarized”。 判別分析的“分類”選項(xiàng)的參數(shù)選擇為“先驗(yàn)概率”選擇“所有組相等”，使用“協(xié)方差矩陣” 選擇“在組內(nèi)”。判別分析的“保存”選項(xiàng)選擇“預(yù)測(cè)組成員”。運(yùn)行軟件，F(xiàn)isher判別分析經(jīng)過(guò)自身的特征提取過(guò)程，只保留對(duì)分類起關(guān)鍵作用的變量，以合理的變量數(shù)達(dá)到充分利用化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)信息和濾除噪聲的目的。通過(guò)對(duì)輸出結(jié)果的分析，建立起Fisher判別函數(shù)公式如下F=2. 839C7-0. 096 C8-L 135 C9+l. 339C10-0. 125 Cn_3. 684 C12_5. 453 C13+4. 224 C14+2. 747 C15-5. 287 C16+2. 022 C17+4. 918 C18+l. 330 C19_5. 809 C20+5. 326 C21+0. 088 C22-9. 100 C23+1. 331 C24-O. 094 C25-O. 215 C29-O. 215Pr二、本發(fā)明方法的準(zhǔn)確性檢測(cè)為了檢測(cè)本發(fā)明建立的公式的準(zhǔn)確性，把獲得的樣品的指示物值帶入公式中進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，原油樣品的F值大于O，燃料油樣品的F值小于O，與實(shí)際情況相符。三、本發(fā)明方法的應(yīng)用實(shí)施例I :報(bào)驗(yàn)號(hào)為2419的油品為UPPER原油。利用氣相色譜對(duì)油樣進(jìn)行測(cè)定，各指示物的測(cè)定結(jié)果如下
C-C8C9C10C11C12 C13C14C15CluC17C18C19
313.36 320.31325.36302.69229.42 221.65 187.48173.24153.92136.88119.3197.5893.43
C90C21C 22C93C 24C26C77C gC2QC 30姥鮫植丈元
75.8664.2153.4845.8637.9729.24 25.980.000.000.000.007.6114.88注各變量的單位均為mg/ml將以上各指示物值帶入fisher判別函數(shù)F=2. 839C7_0. 096 C8-L 135 C9+l. 339C10-0. 125 Cn-3. 684 C12_5. 453 C13+4. 224 C14+2. 747 C15_5. 287 C16+2. 022 C17+4. 918 C18+l. 330 C19_5. 809 C20+5. 326 C21+0. 088 C22_9. 100 C23+l. 331 C24-O. 094 C25-O. 215 C29-O. 215Pr，F(xiàn)=174. 5 > 0，說(shuō)明該油樣為原油，與實(shí)際情況相符合。
實(shí)施例2 :報(bào)驗(yàn)號(hào)為1446的油品為來(lái)自新加坡的燃料油。利用氣相色譜對(duì)油樣進(jìn)
行測(cè)定，該樣品各指示物的測(cè)定結(jié)果為
權(quán)利要求
1.一種用于鑒別原油和燃料油的Fisher判別函數(shù)，其公式如下F=2. 839C7-0. 096 C8-L 135 C9+l. 339C10-0. 125 Cn-3. 684 C12-5. 453 C13+4. 224C14+2. 747 C15-5. 287 C16+2. 022 C17+4. 918 C18+l. 330 C19_5. 809 C20+5. 326 C21+0. 088C22-9. 100 C23+1. 331 C24-O. 094 C25-O. 215 C29-O. 215Pr ； 其中Cn為正構(gòu)烷烴的含量值，Pr為姥鮫烷的含量值。
2.一種鑒別原油和燃料油的鑒別方法，其步驟如下 1)獲得樣品的指示物的含量值，其中樣品的指示物包括正構(gòu)烷烴C7 C3tl、姥鮫烷Pr和植烷Ph ； 2)將步驟I)中獲得的指示物的含量值代入權(quán)利要求I所述的判別函數(shù)，計(jì)算F值大小，通過(guò)F值判別樣品屬于原油還是燃料油，當(dāng)F值大于0，樣品為原油；F值小于0，樣品為燃料油。
3.如權(quán)利要求2所述的鑒別方法，其特征在于所述的步驟I)樣品的指示物的含量值是通過(guò)氣相色譜測(cè)得的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于鑒別原油和燃料油的方法，即利用Fisher判別函數(shù)來(lái)鑒別原油和燃料油。本發(fā)明的方法通過(guò)對(duì)原油和燃料油的樣品進(jìn)行測(cè)定，按照Fisher判別分析的思想，進(jìn)行特征提取、重新分類，從而確定了能夠準(zhǔn)確地區(qū)分原油和燃料油的Fisher函數(shù)公式。檢測(cè)結(jié)果表明，利用本發(fā)明的Fisher函數(shù)公式能夠準(zhǔn)確的鑒定原油和燃料油。
文檔編號(hào)G01N30/02GK102706975SQ201210160160
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者劉心同, 孫健, 林雨霏, 王巖 申請(qǐng)人:山東出入境檢驗(yàn)檢疫局