提高近红外分析仪加氢汽油辛烷值模型的准确性

邸祥生　周　宏

（中国石油兰州石化公司质检部，甘肃兰州 730060）

提高近红外分析仪加氢汽油辛烷值模型的准确性

邸祥生周宏

（中国石油兰州石化公司质检部，甘肃兰州 730060）

按照公司汽油优化调合的要求，对公司原有在线近红外分析仪系统进行修复，配合汽油产品升级，实现资源利用最优化，降低生产成本，提高调合成功率，缩短调合周期，以满足公司国Ⅳ汽油调合。结合在线近红外分析仪在兰州石化公司汽油调合现场应用情况，通过分析仪表存在的问题，对其进行处理并对模型进行完善校准，取得了较好的效果。

近红外分析仪 模型 完善

自180万吨/年催化汽油加氢装置开工以来，汽油调和组分发生变化，原有的催化汽油模型用于分析加氢汽油时，催化汽油模型已不能满足对加氢汽油组分的分析，为了提高加氢汽油组分分析的准确性，对原有的催化汽油模型进行完善，提高对加氢汽油组分辛烷值分析的准确性。通过长达两个月的数据采集分析，分析数据与化验室分析数据进行对比，辛烷值分析误差最大误差在1.91，误差较大。因此，为了降低误差，减少调合过程质量损失，必须建立适合目前工艺状况的加氢汽油模型，为在线调合提供可靠的支持。

1　现状分析

随着汽油标准的升级，公司汽油加氢、汽油醚化等装置开工及重芳烃组分用于调合，公司汽油加工路线发生了较大的变化，严重影响汽油在线调合。兰州石化汽油调合在线近红外分析仪于1997年购置投用，使用年限长达17年之久，M310 型近红外分析仪主机的关键光学部件光栅、滤光轮、输入/输出模块性能严重下降，硬件参数已达不到软件要求，光通量损失严重。按照公司汽油优化调合的要求，对公司原有在线近红外分析仪系统进行修复，配合汽油产品升级，实现资源利用最优化，降低生产成本，提高调合成功率，缩短调合周期，以满足公司国Ⅳ汽油调合。在线车用汽油近红外分析仪数学模型完善在实验室调合配方测试的基础上，利用在线近红外光谱仪测定汽油组分及车用汽油辛烷值、烯烃含量、苯含量、芳烃含量等关键性质量指标，为在线汽油调合提供技术支持。

2　处理方案

2.1光学元件污染

近红外光谱分析中分光系统是核心部件，光谱效果很大程度上取决于光学元件清洁度，必须确保光学元件具有良好的工作环境，避免光学元件污染，擦拭和安装光学元件时，我们实施以下方案:

（1）GuideWave光纤由光纤芯和外部覆盖层构成，材质均为熔融硅。但是，探头和检测器及短接光纤两端的接头表面要光滑，我们应用专用的工具对接头进行打磨，确保接头无凹凸不平现象。（2）输入和输出光纤排列在不锈钢管内；窗口为蓝宝石光窗。用于直接安装在物料管线上，适应温度为-20～300℃，压力可承受2000Psi。（3）探头插在管道中，往出拔时管道中不能有样品，拔探头的工具采用专用工具，以免对探头造成损伤，我们先取出探头，在清洗探头时对其用酒精进行清洗，清洗过程用力不能太大，以免蓝宝石光窗造成创伤，清洗完毕后，将光纤与探头连接上。（4）做参比，在做参比时要特别注意将探头取出用黑色的布将探头包住，一人在室内进行操作，一人在现场进行配合，参比能正常通过，而且基线值也在0.3左右，符合了操作要求。

2.2收集代表性样品数量

调合模型的完善需要相当量的数据，数据分析的原则是全面、准确:全面即尽可能多地涵盖所有的情况；准确即分析的数据可靠、重复性高。只有获得高质量的实验室分析数据，才能完善已建立的汽油数学模型，为了不断扩充完善数据库中具有代表性的样品数量，我们实施了以下方案:（1）在油品储运厂调合车间要进行油品调合时，及时按规定扫样、采样送化验室进行分析，对不理想的近红外模型加以校正和更新。（2）动态样品的采集过程及模型的校正。（3）利用Unscrambler软件进行离线建模工作，建立数学模型。（4）采用最简单的模型评价方法将建好的各参数模型安装到M310的Spectron软件中。

表-1数学模型统计主要参数

表-2 加氢汽油模型完善后仪表分析与化验室分析数据对比

3　效果检查

在化验室的配合下，成功的完善了加氢汽油的静态数模型，接着进行模型的考察工作，从表1看出模型预测值的准确性达到了要求。以加氢汽油研究法数学模型举例说明，模型统计参数见表-1。

从表-1看出通过预测和测量的斜率、截距及相关性的符合程度来判断建立数学模型的适用性，符合性越好，建立的模型适用性越好。从表-1数学模型统计参数斜率，相关系数可以看出，仪表模型参数满足生产需要。表-2为加氢汽油模型完善后仪表分析与化验室分析数据对比。

通过对加氢汽油采样分析，从收集到的数据可以看出，研究法辛烷值人工分析与化验分析最大偏差为0.48，马达法辛烷值人工分析与化验分析最大偏差为0.42。

4　结语

由于在线近红外分析仪能及时准确的反映油品在调合过程中瞬间质量变化情况，所以应用近红外分析仪实时监测汽油调合质量，在合理利用组分、优化调合比例、提高产品质量，增产高牌号清洁车用汽油方面作用显著，如提高一次调合合格率，在线汽油管道调合代替了传统的罐式调合，减少罐式调合中的设备占用率，降低设备损耗及人工劳动强度，合理利用组分卡边，减少质量过剩，减少汽油耗损等，可产生巨大的社会效益。