专利名称：一种鉴别原油和燃料油的方法
技术领域：
本发明涉及油料鉴别技术领域，具体涉及一种鉴别原油和燃料油的方法，即通过费歇尔(Fisher)判别来区分原油和燃料油。
背景技术：
近年来，由于贸易方式日趋多元化，进货渠道越来越多，进口石油及石油产品短重、出现大量明水等商业欺诈行为时有发生，特别是随着国际市场原油价格频繁波动，一些不法商人通过采购国际市场上价格较低的原油，假冒燃料油的名义进口到国内，生产低品质的汽柴油来冲击国内市场，并且逃避国家对进口原油的检验监管，因此，就需要对进口的油品进行原油和燃料油的鉴别。传统的原油/燃料油的鉴别主要通过如下的方法来进行的 I、感官鉴别方法由于馏分燃料油是由原油直接蒸馏所得，因此在感观上具有一定的透明度，而超轻原油、轻质原油没有透明度。虽然凝析油具有一定的透明度，但凝析油是由存在于天然气中的重组分常温条件下液化而成，其组成主要由C5及以上组分组成，因此凝析油在性质上具有密度小(一般在O. 70 g/cm3以下)、挥发性大的特点，非常容易与馏分燃料油区分。所以感观上馏分燃料油与轻质、超轻和凝析原油比较容易区分。残渣燃料油由于是由常、减压渣油和催化裂化渣油加入少量催化裂化轻油调和而成，因此在外观上不透明，无挥发性，并且具有粘稠性。而轻质原油、中质原油都含有一定量的挥发性轻组分，常温或加热到足够流动性时都有轻组分挥发，并且很容易被人们的感观所感觉到；而残渣燃料油不具有此性质。 利用此方法可以将大量的原油与残渣燃料油区分。2、物理性质鉴别残渣燃料油根据用途以及粘度不同分为5种规格和10个品种。它的特点是各个品种具有同定的粘度范围，例如180号燃料油在50°C条件下，运动粘度不大于180 mm2/s，通常情况下，50°C运动粘度在150-180 mm2/s之间。对重质原油由于它不是燃料油，因此没有特定的粘度范围，例如喀麦隆乐克里原油，20°C密度为O. 938 6 8/0113，501运动粘度为31.82 mm2/s,大于30号燃料油规格，小于80号燃料油规格；但是又不能作为80号燃料油使用。对 80号燃料油来说该粘度偏小，不利于油料的充分燃烧。而有些原油虽然运动粘度接近，但是密度差别较大，例如乍得多巴原油50°C运动粘度是150.7臟2/ 201密度0.9233 g/cm3。 而该条件下相对应的180号燃料油规定20°C密度小于O. 9883 g/cm3，通常情况下180号燃料油20°C密度在O. 96 g/cm3左右。以上所述鉴别方法可对物理性质差异明显的油品进行简单比较，但目前进口石油与石油产品的种类繁多、情况复杂，不同油品混合掺假的现象严重，且对油品的物理性质方面并没有太大影响。因此，要想对石油及石油产品的种类进行准确鉴定，必须深入了解其化学组成及特征，找到可以用来进行油种鉴定的关键指标。
发明内容
本发明的目的是提供一种鉴别原油和燃料油的方法，即将费歇尔(Fisher)判别函数应用于原油与燃料油的鉴别，能够准确地鉴别出原油和燃料油，从而弥补了现有技术的不足。本发明的一个方面涉及一种用于鉴别原油和燃料油的Fisher判别函数，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为正构烷烃的含量值(n代表自然数)，Pr为姥鲛烷的含量值。本发明的另一个方面涉及鉴别原油和燃料油的鉴别方法，其步骤如下I)获得样品指示物的含量值，其中样品指示物包括正构烷烃C7 C3tl、姥鲛烷Pr和植烷Ph ；2)将步骤I)中获得的正构烷烃、植烷、姥鲛烷的含量值代入Fisher判别函数，计算F值大小，通过F值判别样品属于原油还是燃料油，当F值大于0，样品为原油；F值小于 0，样品为燃料油。上述步骤I)样品中正构烷烃、植烷、姥鲛烷含量值是通过气相色谱测得的。本发明的方法通过对原油和燃料油的样品进行测定，按照Fisher判别分析的思想，进行特征提取、重新分类，从而确定了能够准确地区分原油和燃料油的Fisher函数公式。结果表明，利用本发明的Fisher函数公式能够准确的鉴定原油和燃料油。
具体实施例方式就石油及石油产品而言，各类油品在成份上大同小异，仅从个体层面上是无法将其进行准确的分类和定性的。目前将石油及石油产品分为两类1类为原油；2类为燃料油。 本发明以各种石油及石油产品为样本点空间，以24种正构烷烃、植烷、姥鲛烷含量为变量构成原油/燃料油鉴别的原始数据矩阵，通过数据统计分析软件(spss 17. O)对原始数据矩阵运算得出Fisher判别函数F，然后利用函数F进行鉴别分析，从而促成了本发明。下面结合具体实施例对本发明的方法进行详细描述。一、本发明的判别公式的确立I、选取指示物在油种鉴别工作中，首要的就是选择适当的指示物表征油种，本发明选取了石油中具有代表性的组分，通过测定它们在样品中的含量来构建Fisher判别函数公式。本项目选择24种正构烷烃(C7_3(l)和姥鲛烷(Pr)及植烷(Ph)共26种油品的指标物，即油种鉴别指标。2、指示物的测定采用气相色谱，对所抽取样品中的正构烷烃(C7_3(l)、姥鲛烷和植烷含量进行了测定。仪器与试剂Agilent6890N-5975气相色谱-质谱联用仪(美国,Agilent公司)； 电子天平(赛多利斯科学仪器有限公司)；离心机(日立公司)溶剂丙酮(色谱纯，美国Tedia公司)，正己烧(色谱纯，美国Burdick & Jackson公司)；色谱条件HP-5MS毛细管柱(30 mXO. 32 mmXO. 25 μ m);载气He (纯度为 99. 999%)，流速1. O mL/min ;进样量:1 μ L ;进样口温度:250 V ;检测器温度:250 V ;柱头压42689. 6 Pa (常压模式)；柱流速0. 8 mL/min ;进样方式不分流进样。升温程序 初温50 °C，保持2 min,以6 °C /min的速度升至300 °C，保持16 min。样品前处理条件取O. 2g原油样品，溶于IOmL正己烷中，超声lOmin，以3000r/ min速度离心，取上清液，用有机膜过滤于进样瓶中，待测。3、判别公式的建立对30个原油标准品和24个燃料油样品的26种指示物的值进行测定，然后建立样本点X变量类型为54X26的数据矩阵(其中，样本点空间为54 (30+24)个油品样本，变量类型为26种指示物)，根据样品的已知类别进行分组，原油样品的组别为1，燃料油样品的组别为2。将已经分好类的“组别”一项移入“分组变量”，“定义范围”最大值为2，最小值为
I。进行判别分析，将测得的所有的指示物变量“一起输入自变量”。判别分析的“统计量”选项的参数选择为“描述性”选择“均值”和“单变量”，“函数系数”选择“Unstandarized”。 判别分析的“分类”选项的参数选择为“先验概率”选择“所有组相等”，使用“协方差矩阵” 选择“在组内”。判别分析的“保存”选项选择“预测组成员”。运行软件，Fisher判别分析经过自身的特征提取过程，只保留对分类起关键作用的变量，以合理的变量数达到充分利用化学测量数据信息和滤除噪声的目的。通过对输出结果的分析，建立起Fisher判别函数公式如下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、本发明方法的准确性检测为了检测本发明建立的公式的准确性，把获得的样品的指示物值带入公式中进行计算。计算结果表明，原油样品的F值大于O，燃料油样品的F值小于O，与实际情况相符。三、本发明方法的应用实施例I :报验号为2419的油品为UPPER原油。利用气相色谱对油样进行测定，各指示物的测定结果如下
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姥鲛植丈元
75.8664.2153.4845.8637.9729.24 25.980.000.000.000.007.6114.88注各变量的单位均为mg/ml将以上各指示物值带入fisher判别函数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=174. 5 > 0，说明该油样为原油，与实际情况相符合。
实施例2 :报验号为1446的油品为来自新加坡的燃料油。利用气相色谱对油样进
行测定，该样品各指示物的测定结果为
权利要求
1.一种用于鉴别原油和燃料油的Fisher判别函数，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为正构烷烃的含量值，Pr为姥鲛烷的含量值。
2.一种鉴别原油和燃料油的鉴别方法，其步骤如下 1)获得样品的指示物的含量值，其中样品的指示物包括正构烷烃C7 C3tl、姥鲛烷Pr和植烷Ph ； 2)将步骤I)中获得的指示物的含量值代入权利要求I所述的判别函数，计算F值大小，通过F值判别样品属于原油还是燃料油，当F值大于0，样品为原油；F值小于0，样品为燃料油。
3.如权利要求2所述的鉴别方法，其特征在于所述的步骤I)样品的指示物的含量值是通过气相色谱测得的。
全文摘要
本发明涉及一种用于鉴别原油和燃料油的方法，即利用Fisher判别函数来鉴别原油和燃料油。本发明的方法通过对原油和燃料油的样品进行测定，按照Fisher判别分析的思想，进行特征提取、重新分类，从而确定了能够准确地区分原油和燃料油的Fisher函数公式。检测结果表明，利用本发明的Fisher函数公式能够准确的鉴定原油和燃料油。
文档编号G01N30/02GK102706975SQ201210160160
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者刘心同, 孙健, 林雨霏, 王岩 申请人:山东出入境检验检疫局