ИСТИНА

Цель работы: разработка высокоточных экспресс-методов анализа продуктов нефтепереработки и нефтехимии (товарного бензина и его фракций, дизельного топлива), а также биотоплив (спирто-бензиновых композиций, биодизельного топлива) на основе колебательной спектроскопии в ближней инфракрасной (БИК) области с использованием современных методов машинного обучения, включающих в себя нейронные сети, машины опорных векторов, генетические алгоритмы и т.д. Основные задачи исследований: - анализ существующих экспресс-методов контроля качества сырья и продукции нефтяного происхождения, выявление их основных преимуществ и недостатков; - сравнение различных хемометрических методов анализа спектральных данных в ближней ИК области и обоснование выбора оптимального подхода для нефтяных систем; - выявление основных закономерностей влияния физико-химических свойств и группового химического состава нефтяных систем на точность и надежность получаемых многомерных калибровочных моделей; - исследование влияния спектрального диапазона на точность многомерных калибровочных моделей, подбор оптимальных длин волн. Научная новизна: 1. Показана применимость ближней инфракрасной спектроскопии (совместно с наиболее современными методами анализа спектральных данных) для определения параметров состава и качества широкого спектра нефтяных систем: от бензина до растворов нефтяных макромолекул, включающих асфальтены. Показано систематическое изменение точности прогноза от сложности исследуемой системы. 2. Проведено широкое сравнение методов многомерного анализа для решения задач по созданию высокоточных экспресс-методов анализа состава и качества нефтяных систем. Выбраны оптимальные подходы к анализу спектральных и референтных данных. 3. Показано превосходство регрессионных методов на основе опорных векторов над нейронными сетями для анализа свойств и показателей качества нефтяных систем и топлив. 4. Рассчитаны оптимальные спектральные диапазоны в ближней ИК области, наиболее подходящие для построения калибровочных моделей нефтяных систем. Проведено сравнение методов выбора оптимальных длин волн. 5. Предложен метод учета нелинейности оптического отклика в сложных многокомпонентных системах нефтяного происхождения. Показано превосходство нелинейных калибровочных методов над классическими линейными.