应用GC/MS方法快速评价原油性质的研究

摘要

GC/MS方法是近年来发展较为迅速的分析方法之一。它具有操作简单、样品用量少、定性定量准确、样品信息量大等优点，因此被广泛地应用于石化行业的各个领域。而化学计量学方法可从庞杂的分析数据中提取有用信息，它和GC/MS的结合使很多复杂的分析变得相当简单。原油评价主要是通过全面分析原油及其馏分油的性质，对原油的可加工性能进行评价，使原油得到合理的利用。但传统原油评价工作存在着速度慢、工作量大、样品用量多等缺点。为达到快速原油评价的目的，本论文通过GC/MS和化学计量学方法的结合对原油直馏汽油和柴油的性质进行快速分析的研究。 根据直馏汽、柴油的性质特点，确定了一套较稳定的GC/MS仪器操作参数。分别建立了直馏汽油密度(20℃)、折光率(20℃)、粘度(20℃和40℃)、馏程等性质的预测模型；直馏柴油(20℃)、折光率(20℃)、粘度(20℃和40℃)、苯胺点和馏程等性质的预测模型。由验证集样本对模型进行成对t检验，检验结果表明GC/MS方法测定直馏汽、柴油各性质的方法与分析这些性质的标准方法之间无明显差异。 此外，还建立了直馏汽、柴油的烃类组成预测模型，并通过未知样品验证了各模型，结果表明模型预测值与标准方法实测值标准偏差较小。由重复性实验结果表明模型方法已基本满足标准方法精密度要求。 研究结果表明，GC/MS分析油品所得到的大量质谱分子离子碎片信息与油品的物理性质存在密切联系，利用偏最小二乘法可以提取与各性质相关性最强的综合变量。通过回归分析，仅用一张质谱图就可以预测油品的若干物理性质。另外，GC/MS方法具有分析速度快、方法简单、重现性好、样品用量少且不需预分离等优点，在快速原油评价中具有很好的应用前景。

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前言

第一章文献综述

1.1原油评价现状

1.1.1原油评价现状

1.1.2现有的原油快速分析方法

1.1.3影响原油评价速度的因素

1.2 GC/MS关联油品性质方法的原理

1.2.1色谱-质谱联用(GC/MS)体系

1.2.2方法原理

1.3化学计量学方法

1.3.1关联方法的选择

1.3.2偏最小二乘方法(PLS)

1.4模型评价参数

1.4.1校正集样本模型参数

1.4.2验证集样本模型参数

1.4.3假设检验——双侧成对t检验

1.4.4重复性计算

第二章实验部分

2.1样品收集及样品来源

2.2性质基础数据测定

2.3 GC/MS分析

2.3.1 GC/MS分析仪器及实验条件的确定

2.4关联方法及步骤

第三章 GC/MS关联直馏汽油性质

3.1校正模型

3.2模型评价

3.2.1模型验证及假设检验

3.2.2模型重复性实验

3.3小结

第四章GC/MS关联直馏柴油性质

4.1校正模型

4.2模型评价

4.2.1模型验证及假设检验

4.2.2模型重复性实验

4.3小结

第五章GC/MS关联直馏汽、柴油烃类组成

5.1直馏汽油烃类组成预测模型

5.1.1校正模型

5.1.2模型验证

5.1.3模型重复性实验

5.2直馏柴油烃类组成预测模型

5.2.1校正模型

5.2.2模型验证

5.2.3模型重复性实验

5.3小结

第六章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录

致谢