[发明专利]一种由平均沸点和比重预测油品碳氢比性质的方法

说明书

本发明公开了一种由平均沸点和比重预测油品碳氢比性质的方法，包括以下步骤：采用由中平均沸点得到的温度参数和由比重得到的密度参数，分别回归建立石油馏分碳氢比估算公式；对回归得到的公式进修正得到石油馏分碳氢比模型；模型优度检验；建立石油馏分碳氢比的估算方法。本发明提供的估算方法基建立了石油馏分的碳氢比估算模型，预测石油馏分的未知碳氢比物性，估算结果精度高，可适用于油品碳氢比性质估算、过程模拟优化计算以及装置产品质量检验等领域。

技术领域

本发明适用于化学工程计算、化工设计、化工生产领域，特别涉及一种估算石油馏分碳氢比物性的方法，所计算的物性碳氢比是表征石油产品组成的重要性质，该性质主要用于石油化工生产以及流程模拟、仿真计算等方面。

背景技术

石油馏分的碳氢比是石油物质的基本性质，碳氢比用于表征石油馏分的组成或碳氢化合物的类型。在实验数据基础上，美国石油学会(API)手册中给出了由密度、沸点和雷特蒸汽压等易测量性质估算某些难以测量性质的列线图。从应用的角度看，石油馏分的平均沸点和密度是最常用和最易得的两个性质。为了便于计算机应用，研究者们提出了与上述列线图对应的数学关联表达式。Riazi等对石油馏分的碳氢比估计做了深入研究，提出了从平均沸点，密度两个性质估算CH比的多个关联式。具体表达式为：

CH＝3.4707[exp(0.01485Tb+16.94SG-0.012492TbSG)]Tb^-2.2725SG^-6.798

CH＝8.7743×10^-10[exp(0.007176Tb+30.06242SG-0.00735TbSG)]Tb^-0.98445SG^-18.2753

然而，Riazi等给出的估算关联式无法涵盖API手册中Winn氏列线图的应用范围，且随着馏分沸点的升高，计算的碳氢比会急剧升高(＞30)以致失去了物理意义。

石油馏分碳氢比物性广泛应用于石油炼制工程中计算，因而在石油相关的化工设计、生产、科研工作中都是必不可少的，石油馏分碳氢比物性的可靠性在很大程度上决定了石油炼制工程计算和过程模拟计算的可靠性。

石油生产过程中，对油品性质进行实时监测是保证生产安全与维持油品质量稳定性的最直接途径。对于石油馏分，组成复杂，已有许多实测的原油数据，但与工业和研究中所涉及到的油品种类相比，仍很不充分，随着生产和科研的发展，常会遇到碳氢比未被测定的石油馏分，需要进行估算。

早期石油馏分碳氢比物性估算大多采用简单的数学模型，这些方法简便易用，但由于原始数据比较少，回归方法比较粗糙，没有变量间的相互作用，仅仅采用变量加权加和的经验方法来估算石油馏分碳氢比物性，经验性较大，不同估算式有不同的使用范围，对于有些石油馏分碳氢比物性估算精度不高，准确性较差。目前，现有的碳氢比估算模型计算结果仍存在较大误差，随着如今的油品种类越来越多，难以满足在实际估算的需要。为克服上述缺点，需提出一种更为简单、准确的碳氢比估算模型。这里提出的新方法比以往其它方法优越在方法可以得到更为准确的碳氢比物性估算结果，且方法简单明确，适用范围广泛。

因此，为解决上述问题，本发明提供一种由平均沸点和比重预测油品碳氢比性质的方法，基于QSPR模型多元线性回归的思想，使用标准差分进化算法、准牛顿法对回归方程进行求解，得到预测石油馏分碳氢比的理论模型，该模型使用方便，预测计算准确，并且应用范围广，不受馏分沸点升高限制，是本领域创新发明。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种由平均沸点和比重预测油品碳氢比性质的方法，该方法基于石油馏分物性，即比重和中平均沸点，进行分析拟合，建立了纯物质与石油馏分的碳氢比估算模型。利用这种方法预测石油馏分的未知碳氢比物性，估算过程更为简单，计算结果唯一。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：