本實用新型屬于石油化工和分析化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種仿真核磁共振分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國石油化工裝置的大型化和整體技術(shù)裝備水平的提升，隨著對節(jié)能降耗、提高質(zhì)量、治污減排和安全生產(chǎn)的日益追求，采用以多變量預(yù)估控制為代表的先進控制技術(shù) (APC)、以過程實時優(yōu)化為核心的優(yōu)化控制技術(shù)(RT-OPT)來提高生產(chǎn)裝置的操作、控制水平已成為當(dāng)今我國石化企業(yè)的熱門課題。而這些控制手段都離不開質(zhì)量參數(shù)，這些質(zhì)量參數(shù)則來源于在線分析提供的成分和物性數(shù)據(jù)。因此，在線分析儀器的重要性和使用量與日俱增。以在線分析儀器取代實驗室儀器，可以提高自動化水平、降低人工成本，實現(xiàn)生產(chǎn)的精細(xì)管理，并成為智能化工廠建設(shè)的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。

由于磁共振分析系統(tǒng)即可以直接分析原油等不透光的樣品，也能夠直接準(zhǔn)確檢測分析粘稠含水的各種碳?xì)浠衔锝橘|(zhì)，所以磁共振分析技術(shù)成為能夠滿足煉油工藝各種介質(zhì)快速檢測分析的首選。在線核磁共振分析儀在國外石油石化行業(yè)已經(jīng)得到比較廣泛應(yīng)用。由于設(shè)備價格昂貴(一般300-400萬/臺)，我國石化行業(yè)在線NMR分析儀器的應(yīng)用僅見于獨山子煉廠和燕山石化。

在線分析儀器是一套工藝現(xiàn)場的分析裝置，涉及到與生產(chǎn)的工藝接口條件、電氣接口條件、通訊接口條件、分析接口條件、儀表接口條件、公用工程環(huán)境接口條件和工藝裝置內(nèi)的施工。在線分析介質(zhì)一旦確定就不能更改；如要更改，就需要把原來的各個接口管線拆除，重新布管，和進行工藝條件的重新設(shè)計，非常繁瑣。由于石化生產(chǎn)的復(fù)雜性，涉及多種多樣的工藝和裝置，中間產(chǎn)物也是種類繁多。但是，目前在線NMR分析儀的標(biāo)配只用于低于6個不同工藝介質(zhì)的順序分析；如果要覆蓋整個石化流程生產(chǎn)，則需要配置多臺在線NMR分析儀，企業(yè)成本壓力較大。另外，由于不同物料的性質(zhì)各不相同，有必要預(yù)先對需要分析的物料進行仿真模擬測試，得到足夠的信息。一方面為在線分析儀器采購論證提供必要的信息和證據(jù)，另一方面可以保證以后在線分析儀更好地運行。

顯然，實驗室的NMR分析儀是無法解決上述問題的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種仿真核磁共振分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)使得在線NMR分析儀可以離線應(yīng)用，突破了在線使用時對分析樣品種類的上限限制，擴大了NMR分析儀的使用范圍，使NMR分析儀的應(yīng)用更靈活，提高了其利用率。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案：

一種仿真核磁共振分析系統(tǒng)，包括氮氣瓶1、帶有加熱裝置的樣品罐2、在線核磁共振分析儀3、廢油罐4、帶有加熱裝置的清洗油罐5、循環(huán)泵6、第一三通閥7、第二三通閥8、和管線9；其中，所述氮氣瓶1、樣品罐2、第一三通閥7、在線核磁共振分析儀3、第二三通閥8和廢油罐4通過管線9順序連接，所述清洗油罐5、循環(huán)泵6、第一三通閥7、在線核磁共振分析儀3和第二三通閥8通過管線9構(gòu)成封閉的回路；所述在線核磁分析儀3的進樣端通過第一三通閥7分別和樣品罐2和循環(huán)泵6連接，在線核磁分析儀3的出樣端通過第二三通閥8分別和廢油罐4和清洗油罐連接。

優(yōu)選的，所述加熱裝置為水浴加熱裝置。

優(yōu)選的，所述在線核磁共振分析儀3為Aspect AI-60在線核磁共振分析儀。

優(yōu)選的，所述樣品罐2的容積為1～3L，更優(yōu)選為2L。

優(yōu)選的，所述清洗油罐5的容積為3～6L，更優(yōu)選為5L。

上述仿真核磁共振分析系統(tǒng)可以應(yīng)用于石化行業(yè)油品的離線分析。所述應(yīng)用具體包括如下步驟：

I.勻場

將清洗油加入所述清洗油罐5，加熱至設(shè)定的溫度，切換第一三通閥7和第二三通閥8，使清洗油罐5、循環(huán)泵6和在線核磁共振儀3通過管線9構(gòu)成封閉回路，開啟循環(huán)泵6，清洗油在所述清洗油罐5和所述核磁共振儀3之間循環(huán)，參比測試、找核磁信號，若不滿足條件則進行勻場操作，至所述核磁共振分析儀的磁場穩(wěn)定；

II.測定

將待測樣品加入樣品罐2，加熱至設(shè)定的溫度，切換第一三通閥7和第二三通閥8，使氮氣瓶1、樣品罐2、在線核磁共振分析儀3和廢油罐4構(gòu)成通路；開啟氮氣瓶閥門，用氮氣使所述待測樣品進入所述核磁共振分析儀3并停留25～35秒，核磁掃描5次，取平均數(shù)輸出譜圖和分析數(shù)據(jù)；然后待測樣品從所述核磁共振分析儀3流入所述廢油罐4；

III.清洗

測定完成后，放空樣品罐2，關(guān)閉氮氣瓶閥門，斷開氮氣；切換所述第一三通閥7和第二三通閥8，使清洗油罐5、循環(huán)泵6、在線核磁共振儀3和廢油罐4通過管線9連通，所述清洗油開始清洗所述在線核磁共振分析儀3，然后流入所述廢油罐4。

所述清洗步驟完成后，還可以切換所述第二三通閥8，使清洗油在所述清洗油罐5和所述在線核磁共振分析儀3之間循環(huán)，為下次測試做準(zhǔn)備。

所述清洗步驟完成后，還包括樣品罐2的清洗。

上述待測樣品可以選自原油、柴油加氫原料、催化裂化原料和加氫裂化原料中的一種或多種。

上述離線應(yīng)用，得到的分析數(shù)據(jù)包括所述原油API、硫含量、水含量、碳?xì)浔取⒌?、殘?zhí)俊s程、冰點、十六烷值、傾點和酸值。

借由本實用新型，首次將在線NMR分析儀應(yīng)用于離線檢測，不再受在線使用使測試樣品數(shù)量的限制，擴大了NMR分析儀的應(yīng)用范圍，可以將其靈活地應(yīng)用于石化生產(chǎn)的全流程，從原料、中間產(chǎn)品到各級終產(chǎn)物。經(jīng)過與實驗室NMR分析儀比對，標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1，說明本實用新型的應(yīng)用是成功的。

附圖說明

下面結(jié)合附圖，對本實用新型做進一步的說明。

圖1是本實用新型的仿真在線核磁分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1代表氮氣瓶，2代表帶有加熱裝置的樣品罐，3代表在線核磁共振分析儀，4代表廢油罐，5代表帶有加熱裝置的清洗油罐，6代表循環(huán)泵，7代表第一三通閥，8代表第二三通閥，9代表管線。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，對本實用新型做詳細(xì)的說明。應(yīng)該理解，本實用新型并不僅僅限于下述實施例。

實施例1一種仿真核磁共振分析系統(tǒng)

所述仿真核磁共振分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，見圖1，包括氮氣瓶1、帶有加熱裝置的樣品罐2、Aspect AI-60在線核磁共振分析儀3、廢油罐4、帶有加熱裝置的清洗油罐5、循環(huán)泵6、第一三通閥7、第二三通閥8、和管線9；其中，氮氣瓶1、樣品罐2、第一三通閥7、在線核磁共振分析儀3、第二三通閥8和廢油罐4通過管線9順序連接，清洗油罐5、循環(huán)泵6、第一三通閥7、在線核磁共振分析儀3和第二三通閥8通過管線9構(gòu)成封閉的回路；在線核磁分析儀3的進樣端通過第一三通閥7分別和樣品罐2和循環(huán)泵6連接，在線核磁分析儀3的出樣端通過第二三通閥8分別和廢油罐4和清洗油罐連接。

其中，所述樣品罐2和清洗油罐5的加熱裝置為水浴加熱裝置。所述樣品罐的容積為 2L，所述清洗油罐的容積為5L。

實施例2仿真核磁共振分析系統(tǒng)在離線分析原油樣品的應(yīng)用

利用實施例1的仿真核磁共振分析系統(tǒng)，離線分析原油樣品，具體操作步驟為：

I.勻場

以航空煤油為清洗油，將5L清洗油加入所述清洗油罐5，加熱至70℃，切換第一三通閥7和第二三通閥8，使清洗油罐5、循環(huán)泵6和Aspect AI-60在線核磁共振儀3通過管線 9構(gòu)成封閉回路，開啟循環(huán)泵，清洗油在所述清洗油罐5和所述核磁共振儀3之間循環(huán)，參比測試、找核磁信號，因不滿足條件，進行勻場操作，至所述核磁共振分析儀的磁場穩(wěn)定；

II.測定

將2L待測原油樣品加入樣品罐2，加熱至70℃，切換第一三通閥7和第二三通閥8，使氮氣瓶1、樣品罐2、在線核磁共振分析儀3和廢油罐4構(gòu)成通路；開啟氮氣瓶的閥門，調(diào)節(jié)氮氣壓力為0.08～0.1MPA，用氮氣使所述待測樣品進入所述核磁共振分析儀并停留 25～35秒，核磁掃描5次，取平均數(shù)輸出譜圖和分析數(shù)據(jù)；然后待測樣品流入廢油罐4；

III.清洗

測定完成后，放空樣品罐，關(guān)閉氮氣瓶的閥門，斷開氮氣；切換所述第一三通閥7和第二三通閥8，使清洗油罐5、循環(huán)泵6、在線核磁共振儀3和廢油罐4通過管線9連通，所述清洗油開始清洗所述在線核磁共振分析儀3，然后清洗油流入廢油罐4。切換所述第二三通閥8，使清洗油在所述清洗油罐5和所述在線核磁共振分析儀3之間循環(huán)，同時清洗樣品罐，為下次測試做準(zhǔn)備。

按照上述操作步驟，測定了15個原油樣品。

另外，實驗室也對同批次原油樣品分別測定了API和硫含量；其中，用DMA48自動密度測定儀測量密度后計算出原油的API，x-supreme8000熒光定硫儀測定硫含量。

將仿真核磁分析系統(tǒng)直接測定得到的原油API和硫含量與與實驗室測定的數(shù)據(jù)進行比較，計算偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表2和表3

表2兩種分析方法得到的原油API值

表3兩種分析方法得到的原油硫含量值(標(biāo)準(zhǔn)偏差值0.23)

從表2和3示出的結(jié)果可以看出，本實用新型的仿真核磁共振分析系統(tǒng)測試得到的原油API和硫含量的結(jié)果，與實驗室分析結(jié)果一致，標(biāo)準(zhǔn)偏差小。說明本實用新型的仿真核磁共振分析系統(tǒng)測試結(jié)果準(zhǔn)確。