在乙烯生產(chǎn)過(guò)程中，準確實(shí)時(shí)的測定裂解原料的組成和性質(zhì)，優(yōu)化裂解操作參數，不僅能提高乙烯收率、延長(cháng)裂解爐管除焦時(shí)間、降低能耗、保證裝置高負荷平穩運行，同時(shí)也能提高經(jīng)濟效益。目前，按照常規分析方法對裂解原料組成及性質(zhì)的全面評價(jià)需較長(cháng)時(shí)間（大約5h左右）。近年來(lái)隨著(zhù)乙烯裝置加工能力的增加，原料切換越來(lái)越頻每繁，原料來(lái)源的復雜性對分析提出了更高的要求，而常規分析方法不能完全滿(mǎn)足裂解裝置優(yōu)化運行對原料分析的要求。目前一些乙烯裝置裂解操作參數的優(yōu)化按以下方式進(jìn)行，根據原料性質(zhì)、在線(xiàn)色說(shuō)對裂解氣的分析分析結果和溫度壓力等操作參數的變化來(lái)對工藝條件和參數進(jìn)行調整。但由于按照常規分析方法對裂解原料進(jìn)行分析存在比較嚴懲的滯后，因此，選擇一種新的、方便易行的分析方法對裂解原料組成及性質(zhì)進(jìn)行快速測定，從而進(jìn)一步發(fā)揮先進(jìn)控制系統的作用，不論對提高乙烯工業(yè)的技術(shù)水平，，還是增加經(jīng)濟效益都具有重要的意義。紅外光譜分析技術(shù)集光譜測量技術(shù)、計算機技術(shù)、化學(xué)計量學(xué)技術(shù)和基礎分析技術(shù)于一體，已成為20世紀90年代以來(lái)發(fā)展最快的分析技術(shù)之一。由于樣品的組成信息在光譜之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)，建立校正模型對求知樣品的性質(zhì)進(jìn)行預測。目前，烯烴廠(chǎng)裂解原料采用氣相色譜分析，一般每天1至2次。為降低分析成本，縮短分析周期，加快分析數據的反饋速度，為工藝條件優(yōu)化操作奠定了基礎。本論文研究利用紅外分析方法快速測定烯烴廠(chǎng)蒸汽裂解原料石腦油組成性質(zhì)。在此基礎上，將原料性質(zhì)、裂解爐操作條件與裂解氣相產(chǎn)物中的乙烯、丙烯含量以及裂解深度數據進(jìn)行關(guān)聯(lián)，初步進(jìn)行了探索性研究，運用支持向量機方法建立校正模型并經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法做了對比。
1、支持向量機原理
支持向量機方法是建立在統計學(xué)習理論的VC維理論和結構風(fēng)險最小原理基礎上的，根據有限的樣本信息在模型的復雜性之間尋求更佳折哀，以期獲得更好的推廣能力。統計學(xué)習理論是一種小樣本統計理論，著(zhù)生研究在小樣本情況下的統計學(xué)習問(wèn)題。以此為基礎的支持向量機方法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法相比，前者具有更強的理論依據和更好的水泛化能力。更好地適用于解決小樣本的機器學(xué)習問(wèn)題。支持向量機方法的幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)有：它是專(zhuān)門(mén)針對有限樣本，目標是得到現有信息下的優(yōu)越解而不僅是樣本數趨于無(wú)窮大時(shí)的優(yōu)越值；算法將轉化成為一個(gè)二次尋優(yōu)問(wèn)題，從理論上說(shuō)，得到的將是全局的優(yōu)越點(diǎn)，解決了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法中的局部極值問(wèn)題；算法將實(shí)際問(wèn)題通過(guò)非線(xiàn)性變換轉換到高維的特征空間，在高維空間中構造性判別函數來(lái)實(shí)現原空間中的非線(xiàn)性判別函數，能保證機器學(xué)習有較好的推廣能力，同時(shí)巧妙地解決了維數“災難”問(wèn)題，算法復雜度與樣本維數無(wú)關(guān)。
對于非線(xiàn)性問(wèn)題，支持向量機回歸方法的主要是將原始問(wèn)題通過(guò)非線(xiàn)性變換轉化為某高維空間的線(xiàn)性問(wèn)題，并在高空間中進(jìn)行線(xiàn)性求解。
2、儀器與樣品
（1）實(shí)驗樣品
共收集62個(gè)石腦油樣品，其中45個(gè)作為校正集，其余17個(gè)作為驗證集。
（2）儀器及光譜測量條件
傅里葉變換紅外光譜儀（FT-NIR）：加拿大Bomem公司生產(chǎn)，MB-160型，InGaAs檢測器，光譜采集范圍4000至10000cm-¹，分辨率4cm-¹，5mm石英樣品池，光譜測量條件：空氣為參比，室溫為（22±5）℃。
（3）裂解爐
齊魯乙烯裝置BA1102：美國ABB Lummus SRT-IV型裂解爐。
（4）裂解氣測定儀器
美國ABB公司的PYGAS3000系列110型在線(xiàn)色譜。
3、結論與展望
可以看出，對于石腦油密度、終餾點(diǎn)、正構烷烴、異構烷烴、烯烴、芳烴和環(huán)烷和環(huán)烷烴會(huì )含量的預測，紅外方法能夠得到與參考方法相當的結果。通過(guò)支持向量機方法初步建立模型的探索性研究表明，該模型能夠很好比較好地預測乙烯、丙烯產(chǎn)率以及裂解深度。接下來(lái)的工作將通過(guò)進(jìn)一步考察模型的適用性，從而可能達到通過(guò)模型選取優(yōu)越的操作參安，利用優(yōu)化的操作參婁實(shí)際裝置進(jìn)行操作，提高蒸汽裂解的效率。
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