RU2795820C1 - Method for determining octane numbers of multicomponent hydrocarbon mixtures - Google Patents

Method for determining octane numbers of multicomponent hydrocarbon mixtures Download PDF

Info

Publication number
RU2795820C1
RU2795820C1 RU2022124501A RU2022124501A RU2795820C1 RU 2795820 C1 RU2795820 C1 RU 2795820C1 RU 2022124501 A RU2022124501 A RU 2022124501A RU 2022124501 A RU2022124501 A RU 2022124501A RU 2795820 C1 RU2795820 C1 RU 2795820C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
octane number
octane
mixture
gasoline
numbers
Prior art date
Application number
RU2022124501A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Юрьевич Доломатов
Олег Сергеевич Коледин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2795820C1 publication Critical patent/RU2795820C1/en

Links

Abstract

FIELD: fuels.
SUBSTANCE: invention relates to methods for research and analysis of fuel, namely the determination of the octane number of motor fuels, and can be used to control the quality of gasoline in oil refining. To implement the method for determining the octane numbers of multicomponent hydrocarbon mixtures, a chromatographic determination of the composition of the hydrocarbon mixture is carried out. Then, the octane number of the mixture is calculated, corrected for imperfection, through the dipole moments of the molecules. At the same time, the octane numbers of individual components are determined based on their dependences on structural descriptors:
Figure 00000042
for the class of alkanes,
Figure 00000043
for alkenes, cycloalkanes, arenes, where ON is the octane number of the component; an (n=0, … , 8) are the dependence coefficients obtained by the least squares method, W is the Wiener index, R is the Randić index, L is the sum of squared eigenvalues of the adjacency matrix. Then the octane number of the mixture is determined by the sum of the octane numbers of the components, taking into account the correction for the imperfection of the mixture.
EFFECT: determining the octane number of multicomponent hydrocarbon mixtures using structural descriptors, as well as the possibility of its application to hydrocarbon mixtures with incomplete information about the octane numbers of the components.
1 cl, 10 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к способам исследования и анализа топлива, а именно определения октанового числа моторных топлив и может быть использовано для контроля качества бензинов в нефтепереработке.The invention relates to methods for research and analysis of fuel, namely the determination of the octane number of motor fuels and can be used to control the quality of gasoline in oil refining.

Известен способ определения октанового числа бензинов, основанный на определении инфракрасных спектров (патент RU 2189039 С2, 10.09.2002), т.е. спектров излучения с длиной волны λ>800 нм. В испытуемом образце производят замер величины поглощения в ближней ИК-области спектра при одной длине волны в диапазонах: 1572-1698 нм, 1700-1726 нм, 1824-1884 нм, 2058-2130 нм. Осуществляют преобразование этого сигнала в выходной сигнал, по которому определяют октановое число смеси.A known method for determining the octane number of gasoline, based on the determination of infrared spectra (patent RU 2189039 C2, 10.09.2002), i.e. emission spectra with a wavelength λ>800 nm. In the test sample, the absorption value is measured in the near IR spectral region at one wavelength in the ranges: 1572-1698 nm, 1700-1726 nm, 1824-1884 nm, 2058-2130 nm. This signal is converted into an output signal, which is used to determine the octane number of the mixture.

Основными недостатками метода являются чувствительность к загрязнениям (замутненность пробы или запыленность приемника излучения), трудоемкость калибровки ИК-октанометров, так как они требуют настройки под каждый состав бензина в зависимости от технологии его получения. Точность анализа сильно зависит от состава стекла кювет.The main disadvantages of the method are sensitivity to contamination (turbidity of the sample or dustiness of the radiation detector), the laboriousness of calibrating IR octane meters, since they require adjustment for each composition of gasoline, depending on the technology of its production. The accuracy of the analysis strongly depends on the composition of the cuvette glass.

Известен способ определения октанового числа бензинов не содержащих присадок в лабораторных условиях (патент RU 2258928 С1 20.08.2005). В данном способе используется экспресс хроматография и пикнометрическое определение плотности. Об октановом числе судят по индексу ароматичности и пикнометрической плотности по следующей зависимости:A known method for determining the octane number of gasolines containing no additives in the laboratory (patent RU 2258928 C1 20.08.2005). This method uses express chromatography and pycnometric determination of density. The octane number is judged by the aromaticity index and pycnometric density according to the following relationship:

Figure 00000001
Figure 00000001

где А - индекс ароматичности, который представляет собой долю площади группы пиков ароматических соединений на экспресс-хроматограмме образца, и его плотность при 20°С, %;where A is the aromaticity index, which is the fraction of the area of the group of peaks of aromatic compounds on the express chromatogram of the sample, and its density at 20°C, %;

Figure 00000002
- плотность пробы при 20°С, кг/м3.
Figure 00000002
- sample density at 20°С, kg/m3.

ОЧ', Кп и Ка - эмпирические коэффициенты, которые устанавливаются расчетным путем (представлены в таблице 9 патент RU 2258928 С1 20.08.2005);OCh', Kp and Ka - empirical coefficients, which are established by calculation (presented in table 9 patent RU 2258928 C1 20.08.2005);

Недостатком способа является привязанность к содержанию ароматических углеводородов в составе бензина, и как следствие сильной зависимости от углеводородного состава образца топлива. Точность метода в ряде случаев невысока.The disadvantage of this method is the attachment to the content of aromatic hydrocarbons in the composition of gasoline, and as a result of a strong dependence on the hydrocarbon composition of the fuel sample. The accuracy of the method in some cases is low.

Известен способ определения антидетонационной характеристики бензина (патент RU 2148826 С1 10.05.2000) основанный на газохроматографическом анализе индивидуального углеводородного состава бензина и определение октановых чисел углеводородов, входящих в его состав. В методе предварительно определяют коэффициенты совместного влияния углеводородов бензина при взаимодействии с кислородом воздуха, далее находят октановое число индивидуальных углеводородов, входящих в состав бензина по моторному методу, определяют мольное содержание каждого углеводорода в составе бензина и затем по полученным данным определяют октановое число бензина с учетом найденных коэффициентов совместного влияния. Относительное отклонение значений октанового числа от результатов по ГОСТ 2084-77 не превышает 2,5%.A known method for determining the anti-knock characteristics of gasoline (patent RU 2148826 C1 10.05.2000) based on gas chromatographic analysis of the individual hydrocarbon composition of gasoline and the determination of the octane numbers of hydrocarbons included in its composition. The method preliminarily determines the coefficients of the combined effect of gasoline hydrocarbons when interacting with atmospheric oxygen, then finds the octane number of individual hydrocarbons that make up gasoline according to the motor method, determines the molar content of each hydrocarbon in the composition of gasoline, and then, using the data obtained, determines the octane number of gasoline, taking into account the found coefficients of joint influence. The relative deviation of the octane number values from the results according to GOST 2084-77 does not exceed 2.5%.

Недостатком указанного способа является определение октанового числа по моторному методу, что не позволяет определить октановое число исследовательским методом, применяемое при реализации бензина на рынке.The disadvantage of this method is the determination of the octane number by the motor method, which does not allow to determine the octane number by the research method used in the sale of gasoline on the market.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ определения октановых чисел бензинов на основе газового хроматографического анализа в сочетании с оценкой неидеальности смеси [Смышляева Ю.А., Иванчина Э.Д., Кравцов А.В., Зыонг Ч.Т., Фан Ф. Разработка базы данных по октановым числам для математической модели процесса компаудирования товарных бензинов, Известия Томского политехнического университета, 2011, Т.318, №3, С. 75-80]. По прототипу определяют состав хроматографическим методом, затем рассчитывают суммарное октановое число смеси с учетом справочных данных по октановым числа индивидуальных компонентов, а затем рассчитывают поправку на неидеальность, учитывающую межмолекулярное взаимодействие через дипольные моменты молекул. Такой подход предусматривает возможность определения октановых чисел бензинов процесса изомеризации и процесса риформинга. В подходе применяют следующие зависимости.The closest in technical essence and the achieved result is a method for determining the octane numbers of gasoline based on gas chromatographic analysis in combination with an assessment of the imperfection of the mixture [Smyshlyaeva Yu.A., Ivanchina E.D., Kravtsov A.V., Zyong Ch.T., Fan F. Development of a database on octane numbers for a mathematical model of the process of compounding commercial gasoline, Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, 2011, V.318, No. 3, S. 75-80]. According to the prototype, the composition is determined by the chromatographic method, then the total octane number of the mixture is calculated taking into account the reference data on the octane number of the individual components, and then the correction for imperfection is calculated, taking into account intermolecular interaction through the dipole moments of the molecules. This approach provides for the possibility of determining the octane numbers of gasolines of the isomerization process and the reforming process. The following dependencies are used in the approach.

Figure 00000003
Figure 00000003

где ОЧсм - октановое число смешения бензинов по исследовательскому методу; В - суммарное отклонение октановых чисел от аддитивности; Ci - концентрация i-го компонента, % масс; m - число компонентов.where OC cm is the octane number of blending gasolines according to the research method; B - total deviation of octane numbers from additivity; C i - concentration of the i-th component, wt %; m is the number of components.

Figure 00000004
Figure 00000004

где m - число компонентов; Bi, Bj - величина, характеризующая склонность i-й (j-й) молекулы к межмолекулярному взаимодействию, которую можно выразить через дипольный момент молекулы:where m is the number of components; B i , B j - value characterizing the propensity of the i-th (j-th) molecule to intermolecular interaction, which can be expressed through the dipole moment of the molecule:

Figure 00000005
Figure 00000005

где α и n - коэффициенты, определяющие зависимость интенсивности межмолекулярных взаимодействий от дипольного момента D, численно равные 2,21 Дебай-n и 1,09 соответственно; D - дипольный момент молекулы, Дебай.where α and n are the coefficients that determine the dependence of the intensity of intermolecular interactions on the dipole moment D, numerically equal to 2.21 Debye -n and 1.09, respectively; D is the dipole moment of the molecule, Debye.

Недостатком способа является необходимость поиска справочных данных октановых чисел индивидуальных компонентов и ограниченность бензиновых фракций процессами риформинга и изомеризации из состава бензинов, кроме того низкая чувствительность газового хроматографического метода.The disadvantage of this method is the need to search for reference data on the octane numbers of individual components and the limitation of gasoline fractions by the processes of reforming and isomerization from the composition of gasoline, in addition, the low sensitivity of the gas chromatographic method.

Технической проблемой предлагаемого изобретения является определение октанового числа широкого набора углеводородных смесей с температурами кипения от 35 до 200°С с возможностью определять оптимальные составы смеси на основе хроматографических методов и справочной информации необходимые для достижения заданного октанового числа смеси, а также возможности организации определения октановых чисел в потоке, используя автоматические анализаторы. Также ставится задача анализировать как товарные бензины, так и фракции компонентов товарных бензинов.The technical problem of the present invention is the determination of the octane number of a wide range of hydrocarbon mixtures with boiling points from 35 to 200°C with the ability to determine the optimal composition of the mixture based on chromatographic methods and reference information necessary to achieve a given octane number of the mixture, as well as the possibility of organizing the determination of octane numbers in stream using automatic analyzers. The task is also to analyze both commercial gasolines and fractions of components of commercial gasolines.

Технический результат - возможность определения октанового числа многокомпонентных углеводородных смесей с применением структурных дескрипторов.The technical result is the possibility of determining the octane number of multicomponent hydrocarbon mixtures using structural descriptors.

Указанная задача решается тем, что в способе определения октановых чисел многокомпонентных углеводородных смесей проводят хроматографическое определение состава углеводородной смеси, затем рассчитывают октановое число смеси с поправкой на неидеальность через дипольные моменты молекул, согласно изобретению проводят определение октановых чисел индивидуальных компонентов на основе их зависимостей от структурных дескрипторов:This problem is solved by the fact that in the method for determining the octane numbers of multicomponent hydrocarbon mixtures, a chromatographic determination of the composition of the hydrocarbon mixture is carried out, then the octane number of the mixture is calculated, corrected for imperfection through the dipole moments of the molecules, according to the invention, the octane numbers of individual components are determined based on their dependences on structural descriptors :

Figure 00000006
для класса алканов,
Figure 00000006
for the class of alkanes,

Figure 00000007
для алкенов, циклоалканов, аренов, где ОЧi - октановое число компонента; an, (n=0, …, 8) - коэффициенты зависимости, полученные методом наименьших квадратов, W - индекс Винера, R - индекс Рандича, L - сумма квадратов собственных значений матрицы смежности, затем определяют октановое число смеси по сумме октановых чисел компонентов с учетом поправки на неидеальность смеси.
Figure 00000007
for alkenes, cycloalkanes, arenes, where OC i is the octane number of the component; a n , (n=0, ..., 8) - coefficients of dependence obtained by the least squares method, W - Wiener index, R - Randich index, L - sum of squares of adjacency matrix eigenvalues, then determine the octane number of the mixture by the sum of the octane numbers of the components taking into account the correction for the imperfection of the mixture.

Способ осуществляется следующей последовательностью операций:The method is carried out by the following sequence of operations:

1. Химический анализ состава углеводородной смеси методами хромато-масс-спектрометрии, жидкостной и газовой хроматографии, сверхкритической флюидной хроматографии;1. Chemical analysis of the composition of the hydrocarbon mixture by chromatography-mass spectrometry, liquid and gas chromatography, supercritical fluid chromatography;

2. Обработка экспериментальных данных;2. Processing of experimental data;

3. Определение структурных дескрипторов индивидуальных углеводородных компонентов бензина (индекс Рандича, индекс Винера, сумма квадратов собственных значений топологической матрицы, индекс числа электронов и др.);3. Determination of structural descriptors of individual hydrocarbon components of gasoline (Randich index, Wiener index, sum of squared eigenvalues of the topological matrix, electron number index, etc.);

4. Определение дипольных моментов компонентов, полученных в результате анализа, методами квантовой химии либо экспериментальным способом.4. Determination of the dipole moments of the components obtained as a result of the analysis, using quantum chemistry methods or experimentally.

5. Определение поправки учитывающей неидеальность;5. Determination of the correction taking into account non-ideality;

6. Определение октанового числа бензиновой фракции по зависимостям.6. Determination of the octane number of the gasoline fraction according to the dependencies.

Октановое число каждого компонента определяют по зависимости для алканов:The octane number of each component is determined by the dependence for alkanes:

Figure 00000006
Figure 00000006

Для алкенов, циклоалканов, аренов:For alkenes, cycloalkanes, arenes:

Figure 00000008
Figure 00000008

где ОЧi - октановое число компонента; an, (n=0, …, 8) - коэффициенты зависимости, полученные методом наименьших квадратов, W - индекс Винера, R - индекс Рандича, L - сумма квадратов собственных значений матрицы смежности.where OCH i is the octane number of the component; a n , (n=0, …, 8) - dependency coefficients obtained by the least squares method, W - Wiener index, R - Randich index, L - sum of squares of adjacency matrix eigenvalues.

Индекс Винера рассчитывают по формуле:The Wiener index is calculated by the formula:

Figure 00000009
Figure 00000009

где W - индекс Винера; n - число вершин в соответствующем молекуле графе; dij - кратчайшее расстояние между вершинами i и j.where W is the Wiener index; n is the number of vertices in the graph corresponding to the molecule; d ij - the shortest distance between vertices i and j.

Индекс сумма квадратов собственных значений матрицы смежности рассчитывают по формуле:The index sum of squares of the eigenvalues of the adjacency matrix is calculated by the formula:

Figure 00000010
Figure 00000010

где - Ei собственное значение молекулярного графаwhere - E i eigenvalue of the molecular graph

Индекс Рандича рассчитывают по формуле:The Randic index is calculated by the formula:

Figure 00000011
Figure 00000011

где

Figure 00000012
- число ребер графа отходящих от i-ой вершины;
Figure 00000013
- число ребер графа отходящих от j-ой вершины.Where
Figure 00000012
- the number of graph edges extending from the i-th vertex;
Figure 00000013
- the number of graph edges extending from the j-th vertex.

Коэффициенты зависимостей (5) и (6) представлены в таблицах 1-2.Dependence coefficients (5) and (6) are presented in tables 1-2.

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Аддитивная составляющая представляет собой произведение концентрации компонентов смеси на их октановое число [2].The additive component is the product of the concentration of the mixture components and their octane number [2].

Преимуществом способа является сокращение времени прогнозирования и уменьшение трудозатрат при использовании ПЭВМ, расширение круга изучаемых смесей, возможность изучения октановых чисел модельных смесей. При применении поточных хроматографических анализаторов возможно прогнозирование октановых чисел углеводородных смесей в реальном времени на потоке продукта.The advantage of the method is to reduce the time of forecasting and reduce labor costs when using a PC, expanding the range of studied mixtures, the possibility of studying the octane numbers of model mixtures. When using in-line chromatographic analyzers, it is possible to predict the octane numbers of hydrocarbon mixtures in real time on the product stream.

Примеры осуществления способа.Examples of the implementation of the method.

Пример 1.Example 1

Методом хромато-масс-спектрометрии в газовой фазе исследован состав бензинов процессов изомеризации (таблица 3).The composition of gasolines of isomerization processes was studied by the method of gas chromatography-mass spectrometry in the gas phase (table 3).

Figure 00000016
Figure 00000016

Дипольные моменты соединений, входящих в состав бензинов вычисляли методом квантовой химии.The dipole moments of the compounds included in the composition of gasolines were calculated by the quantum chemistry method.

Расчетные данные для бензина изомеризации приведены в таблице 4.The calculated data for gasoline isomerization are shown in Table 4.

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Поправка на неидеальность смеси, оцененная через дипольные моменты (3) с учетом квантово-химических расчетов, составляет 28,12 ед. для бензина изомеризации.The correction for the imperfection of the mixture, estimated through the dipole moments (3) taking into account quantum chemical calculations, is 28.12 units. for gasoline isomerization.

Определение октанового числа по зависимостям, описанным ранее, дает значение аддитивного октанового числа 70,58 ед. для бензина изомеризации. С учетом поправки имеем октановое число для бензина изомеризации по формуле (2) ОЧсм=70.58+28.12=98.7 ≈ 98 ед., что согласуется с данными эксперимента определения октанового числа исследовательским методом 98 ед.The determination of the octane number according to the dependencies described earlier gives the value of the additive octane number of 70.58 units. for gasoline isomerization. Taking into account the correction, we have the octane number for isomerization gasoline according to the formula (2) OC cm =70.58+28.12=98.7 ≈ 98 units, which is consistent with the experimental data for determining the octane number by the research method 98 units.

Пример 2.Example 2

Методом жидкостной хроматографии исследован состав бензинов процессов риформинга (таблица 5).Liquid chromatography was used to study the composition of reforming gasolines (Table 5).

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

Figure 00000022
Figure 00000022

Дипольные моменты соединений входящих в состав бензинов вычисляли методом квантовой химии.The dipole moments of the compounds included in the composition of gasolines were calculated by the method of quantum chemistry.

Расчетные данные для бензина риформинга приведены в таблице 6.Calculated data for reforming gasoline are shown in Table 6.

Figure 00000023
Figure 00000023

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

Figure 00000026
Figure 00000026

Поправка на неидеальность смеси, оцененная через дипольные моменты (2) с учетом квантово-химических расчетов, составляет 5,71 ед. для бензина риформинга.The correction for the imperfection of the mixture, estimated through dipole moments (2), taking into account quantum chemical calculations, is 5.71 units. for gasoline reforming.

Определение октанового числа по зависимостям, описанным ранее, дает значение аддитивного октанового числа в смеси бензина риформинга 91,1 ед. С учетом поправки имеем октановое число (3) ОЧсм=91,1+5.71=96.81 ≈ 97 ед. для бензина риформинга, что согласуется с данными эксперимента определения октанового числа исследовательским методом 98 ед.The determination of the octane number according to the dependencies described earlier gives the value of the additive octane number in the mixture of reforming gasoline 91.1 units. Taking into account the correction, we have an octane number (3) oct cm = 91.1 + 5.71 = 96.81 ≈ 97 units. for reforming gasoline, which is consistent with the data of the experiment for determining the octane number by the research method 98 units.

Пример 3.Example 3

Методом газовой хроматографии исследован состав смеси товарного бензина (таблица 7).Gas chromatography was used to study the composition of the commercial gasoline mixture (Table 7).

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
Figure 00000028

Figure 00000029
Figure 00000029

Дипольные моменты соединений входящих в состав товарных бензинов вычисляли методом квантовой химии.The dipole moments of the compounds included in commercial gasolines were calculated by quantum chemistry.

Расчетные данные для товарного бензина приведены в таблице 8.Estimated data for commercial gasoline are given in Table 8.

Figure 00000030
Figure 00000030

Figure 00000031
Figure 00000031

Figure 00000032
Figure 00000032

Figure 00000033
Figure 00000033

Поправка на неидеальность смеси, оцененная через дипольные моменты (2) с учетом квантово-химических расчетов, составляет 21,34 ед.The correction for the imperfection of the mixture, estimated through dipole moments (2), taking into account quantum chemical calculations, is 21.34 units.

Определение октанового числа по зависимостям, описанным ранее, дает значение аддитивного октанового числа в смеси компонента товарного бензина 76,03 ед. С учетом поправки имеем октановое число (3) ОЧсм=76,03+21.34=97.37 ≈ 98 ед. для товарного бензина, что согласуется с данными эксперимента определения октанового числа исследовательским методом 98 ед.The determination of the octane number according to the dependencies described earlier gives the value of the additive octane number in the mixture of the commercial gasoline component 76.03 units. Taking into account the correction, we have an octane number (3) oct cm = 76.03 + 21.34 = 97.37 ≈ 98 units. for commercial gasoline, which is consistent with the experimental data for determining the octane number by the research method 98 units.

Пример 4Example 4

Методом сверхкритической флюидной хроматографии исследован состав легкого бензина (таблица 9).The composition of light gasoline was studied by supercritical fluid chromatography (Table 9).

Figure 00000034
Figure 00000034

Figure 00000035
Figure 00000035

Дипольные моменты соединений входящих в состав бензинов вычисляли методом квантовой химии.The dipole moments of the compounds included in the composition of gasolines were calculated by the method of quantum chemistry.

Расчетные данные для легкого бензина приведены в таблице 10.Calculated data for light gasoline are given in table 10.

Figure 00000036
Figure 00000036

Figure 00000037
Figure 00000037

Поправка на неидеальность смеси, оцененная через дипольные моменты (3) с учетом квантово-химических расчетов, составляет 0,90 ед. для легкого бензина.The correction for the imperfection of the mixture, estimated through dipole moments (3), taking into account quantum chemical calculations, is 0.90 units. for light gasoline.

Определение октанового числа по зависимостям, описанным ранее, дает значение аддитивного октанового числа 66,2 ед. для легкого бензина, С учетом поправки имеем октановое число для легкого бензина по формуле (2) ОЧсм=66.2+0.90=67.1 ≈ 67 ед., что согласуется с данными эксперимента определения октанового числа моторным методом 66 ед.The determination of the octane number according to the dependencies described earlier gives the value of the additive octane number of 66.2 units. for light gasoline, Taking into account the correction, we have an octane number for light gasoline according to the formula (2) octane number cm = 66.2 + 0.90 = 67.1 ≈ 67 units, which is consistent with the experimental data for determining the octane number by the motor method 66 units.

Преимуществом предложенного метода является возможность определения октанового числа широкого набора углеводородных смесей с температурами кипения от 35 до 200°С, с возможностью определять оптимальные составы смеси на основе хроматографических методов и справочной информации. Высокая точность определения октановых чисел бензинов, анализируются как компоненты товарных бензинов, так и их смеси, возможна организация определения октановых чисел, в потоке, используя автоматические анализаторы.The advantage of the proposed method is the ability to determine the octane number of a wide range of hydrocarbon mixtures with boiling points from 35 to 200°C, with the ability to determine the optimal composition of the mixture based on chromatographic methods and reference information. High accuracy of determination of octane numbers of gasolines, both components of commercial gasolines and their mixtures are analyzed, it is possible to organize the determination of octane numbers in a stream using automatic analyzers.

Claims (5)

Способ определения октановых чисел многокомпонентных углеводородных смесей, заключающийся в том, что проводят хроматографическое определение состава углеводородной смеси, затем рассчитывают октановое число смеси с поправкой на неидеальность через дипольные моменты молекул, отличающийся тем, что проводят определение октановых чисел индивидуальных компонентов на основе их зависимостей от структурных дескрипторов:A method for determining the octane numbers of multicomponent hydrocarbon mixtures, which consists in carrying out a chromatographic determination of the composition of the hydrocarbon mixture, then calculating the octane number of the mixture, corrected for imperfection through the dipole moments of the molecules, characterized in that the octane numbers of individual components are determined based on their dependences on structural descriptors:
Figure 00000038
для класса алканов,
Figure 00000038
for the class of alkanes,
Figure 00000039
для алкенов, циклоалканов, аренов,
Figure 00000039
for alkenes, cycloalkanes, arenes, где ОЧi - октановое число компонента; an (n=0, …, 8) - коэффициенты зависимости, полученные методом наименьших квадратов, W - индекс Винера, R - индекс Рандича, L - сумма квадратов собственных значений матрицы смежности,where OCH i is the octane number of the component; a n (n=0, …, 8) - dependence coefficients obtained by the least squares method, W - Wiener index, R - Randich index, L - sum of squares of adjacency matrix eigenvalues, затем определяют октановое число смеси по сумме октановых чисел компонентов с учетом поправки на неидеальность смеси.then determine the octane number of the mixture by the sum of the octane numbers of the components, taking into account the correction for imperfection of the mixture.
RU2022124501A 2022-09-15 Method for determining octane numbers of multicomponent hydrocarbon mixtures RU2795820C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795820C1 true RU2795820C1 (en) 2023-05-11

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5349188A (en) * 1990-04-09 1994-09-20 Ashland Oil, Inc. Near infrared analysis of piano constituents and octane number of hydrocarbons

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5349188A (en) * 1990-04-09 1994-09-20 Ashland Oil, Inc. Near infrared analysis of piano constituents and octane number of hydrocarbons

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ю.А. СМЫШЛЯЕВА И ДР. РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ ПО ОКТАНОВЫМ ЧИСЛАМ ДЛЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА КОМПАУНДИРОВАНИЯ ТОВАРНЫХ БЕНЗИНОВ. ИЗВЕСТИЯ ТОМСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. 2011. Т. 318. N3. М.Ю. ДОЛОМАТОВ И ДР. ПРОГНОЗ ОКТАНОВЫХ ЧИСЕЛ ЗАМЕЩЕННЫХ АЛКАНОВ ПО ТОПОЛОГИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ МОЛЕКУЛ. КАЗАНЬ. БУТЛЕРОВСКИЕ СООБЩЕНИЯ. 2019. Т. 59. N7. О.С. КОЛЕДИН И ДР. МОДЕЛЬ QSPR ДЛЯ ПРОГНОЗА ОКТАНОВЫХ ЧИСЕЛ УГЛЕВОДОРОДОВ РЯДА АЛКЕНОВ ПО ТОПОЛОГИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ МОЛЕКУЛ. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ. 2021. Т. 17. N 3-4. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Ghouti et al. Determination of motor gasoline adulteration using FTIR spectroscopy and multivariate calibration
Correia et al. Portable near infrared spectroscopy applied to fuel quality control
Kelly et al. Prediction of gasoline octane numbers from near-infrared spectral features in the range 660-1215 nm
US8781757B2 (en) Method and apparatus for determining properties of fuels
Cooper et al. Determination of octane numbers and Reid vapor pressure of commercial petroleum fuels using FT-Raman spectroscopy and partial least-squares regression analysis
US20140229010A1 (en) Method of monitoring and controlling activity involving a fuel composition
JP2005512051A (en) A method of analyzing unknowns as a blend of known substances calculated to match specific analytical data and predicting the properties of unknowns based on the calculated blend
Balabin et al. Quantitative measurement of ethanol distribution over Fractions of ethanol− gasoline fuel
Choquette et al. Identification and quantitation of oxygenates in gasoline ampules using Fourier transform near-infrared and Fourier transform Raman spectroscopy
CN112782146B (en) Gasoline olefin content analysis method based on Raman spectrum
Moura et al. Advances in chemometric control of commercial diesel adulteration by kerosene using IR spectroscopy
Workman Jr A brief review of near infrared in petroleum product analysis
Romanel et al. Time domain nuclear magnetic resonance (TD-NMR): A new methodology to quantify adulteration of gasoline
Pinto Use of 1H nuclear magnetic resonance and chemometrics to detect the percentage of ethanol anhydrous in Brazilian type C premium gasoline
Khorrami et al. Quality classification of gasoline samples based on their aliphatic to aromatic ratio and analysis of PONA content using genetic algorithm based multivariate techniques and ATR-FTIR spectroscopy
Johnson et al. Evaluating the predictive powers of spectroscopy and chromatography for fuel quality assessment
RU2795820C1 (en) Method for determining octane numbers of multicomponent hydrocarbon mixtures
Li et al. A novel method to realize multicomponent infrared spectroscopy gas logging based on PSO-split peak fitting-SVM
Câmara et al. Multivariate strategy for identifying and quantifying jet fuel contaminants by MCR-ALS/PLS models coupled to combined MIR/NIR spectra
Flumignan et al. Multivariate calibrations on 1H NMR profiles for prediction of physicochemical parameters of Brazilian commercial gasoline
Sørbø Polar Components in Crude Oils and Their Correlation to Physiochemical Properties.
RU2700331C1 (en) Ir-spectrometric system for vapor-phase monitoring of chemical composition of liquid hydrocarbon mixes in a tank and method of performing spectrometric measurements with its use
Stevanovic et al. Correlation between the Stretching Vibrations of Aliphatic Groups and the Structural and Geochemical Properties of Crude Oils of the Same Genetic Type Using the Case of the Turija-Sever Oil Field, Pannonian Basin, Serbia
Pinto et al. 1H NMR and Chemometric Methods to Estimate the Octane Number in Brazilian C Gasolines
Rashid et al. Determination of several physical properties of light petroleum products using IR