原油评价在原油开采、原油贸易和原油加工等方面发挥着十分重要的作用。尽管现已建立了一套较为完整的原油评价方法，但这些方法分析时间长、工作量大、成本高，远不能满足实际应用的需要。目前，也存有较为完善的原油评价数据库并不断得到更新和扩充，但原油的性质会随时间发生较大变化，且在储运过程中经常发生不同原油种类的混合情况。另外，机会原油交易逐渐频繁。因此，国内外大型石化企业都正在基于多种现代仪器分析手段研发原油快速评价技术，包括GC－MS、NMR、MIR和NIR等，其中近红外光谱（NIR）方法由于测量方便、速度快、成本低，并可用于现场或在线分析而倍受青睐。

近年来我国原油进口量不断增加，原油品种与来源日趋多样化，多数炼厂必须采用多种原油或混兑原油作为原料，原油调合工艺日益受到炼油企业的重视，原油快速评价成为这一技术的重要组成部分。因此，非常有必要研发拥有我国自主知识产权的快评技术。石科院（RIPP）长期从事原油评价的基础工作，已积累了近500多种不同种类的原油样本，其产地覆盖了世界各地及我国各大油田所产原油。石科院在NIR技术研发和应用方面也长达十余年，针对原油快速评价的技术特点，基于500多种原油和NIR测试技术，我们建立了RIPP原油NIR光谱数据库，并提出了一整套全新的原油快速评价解决方案。

针对单种类原油，提出了基于NIR光谱直接快速识别待测原油种类的方法。由于传统的谱图检索方法不能对相近原油的谱图进行精确识别，我们将移动窗口与相关系数结合提出了一种用于谱图精准识别的新方法－移动相关系数法。移动窗口概念最早用于光谱的平滑去噪，这里借鉴移动窗口的处理方式，结合相关系数方法可以在很小的光谱区间连续比较两个光谱的相似程度，从而得到相关系数矢量，在更高维数的空间内辨别两张光谱的差异。结果表明，这种方法可准确识别原油的种类，并能给出不同原油近红外光谱之间更为详细的差异信息。该方法还可应用于其它谱图的检索和辨析。

对于NIR光谱库中不存在的混兑原油或新种类原油，提出了一种库光谱拟合方法，该方法是基于原油的NIR光谱相同则其性质也相同的原理，在NIR光谱库中选出多张已有的原油光谱进行拟合，得到与未知待测原油相同的拟合光谱，根据参与拟合的原油种类及其拟合系数便可得到未知原油的详细评价数据。针对已知种类的混兑原油快速评价问题，我们还提出了一种采用NIR光谱快速测定原油混兑比例的方法，只需知道混兑前各单种原油的近红外光谱，便可快速准确预测出混兑原油中参与混兑的单种原油的比例，然后通过原油评价数据库便可得出混兑原油的详细评价数据。

在此基础上，开发出了成套的RIPP原油快评技术，包括近红外光谱仪、原油快评软件和近红外光谱原油数据库。作为原油优化调合技术的主要组成部分，2012年10月开始，RIPP原油近红外快评技术参与了中石化十条龙攻关项目“镇海炼化原油调合国产化技术开发”的工业试验。近1年的实际应用结果表明，RIPP原油快评系统可在10min之内预测出了单种类原油和混兑原油的主要基本性质数据，如密度、残炭、酸值、硫、氮、蜡含量、胶质、沥青质含量以及实沸点蒸馏数据等。上百组原油的对比数据表明，该快评系统的预测准确性在传统分析方法的再现性要求之内。迄今为止，这套快评系统已为镇海炼化原油调合工艺累积提供了500余个原油的快评性质数据。随着原油近红外光谱数据库和原油评价数据库的不断扩充，这种原油快速评价技术将会在原油贸易、原油调合以及原油加工等方面发挥越来越重要的作用。

参考文献

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