一种支持多公用组分的汽油在线双调合头协调优化方法技术

本发明专利技术公开了一种支持多公用组分的汽油在线双调合头协调优化方法，采用在线双调合头协调优化算法，在两个调合头均能满足各自生产工艺设备约束的条件下，使调合油性质均符合质量指标，并降低生产成本。通过在线汽油双调合头协调优化，能实现各公用非直调组分流量之和不超出其输出管线流量限制，各公用直调组分分配到两个调合头分流量之和等于其来油总流量。该方法可为炼厂汽油调合提供满足质量指标的调合配方，且避免质量过剩，提高了企业经济效益，特别适用于炼油企业的汽油加工。

【技术实现步骤摘要】
一种支持多公用组分的汽油在线双调合头协调优化方法
本专利技术涉及炼油企业汽油调合领域，尤其是汽油在线双调合头的协调优化方法，具体是一种支持多公用组分的在线汽油双调合头协调优化方法。
技术介绍
目前我国针对汽油先后颁布了国III、国IV和国V三个标准，每个标准里又有多个牌号。大型炼厂一般都会生产多种牌号汽油。实际生产中，如果采用单调合头生产多牌号汽油会导致生产频繁切换的问题。因此，炼厂一般采用双调合头同时生产不同牌号汽油，以提高灵活性。但双调合头若同时使用公用组分，可能发生公用组分争抢的问题，影响两调合头任务的完成。公用组分分为公用直调组分和公用非直调组分。直调组分从生产装置生产出来后，直接参与调合，其流量不可控，波动较大；而非直调组分从生产装置出来后，先经过组分罐，再参与调合，其流量可控。针对两个调合头争抢公用组分的问题，目前没有很好的解决方法。有些炼厂简单地将一个调合头中公用直调组分的流量固定不变进行调合，而该公用直调组分的剩余量参与另一个调合头调合，此方法易导致生产成本高，甚至调合油不符合质量指标的问题。还有一些炼厂首先对两个调合头在各自约束条件下独立进行优化计算求出配方，再判断公用组分总流量是否超出限制，若超出则启动双调合头协调功能，修改两个调合头产品流量和公用组分约束条件，并重新执行单调合头控制算法。但此方法实时性稍差，不能根据直调组分流量的波动及时解决双调合头公用组分争抢的问题。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种支持多公用组分的汽油在线双调合头协调优化方法，该方法能够在同时满足两个调合头的设备工艺等约束条件前提下，协调公用组分在每个调合头的用量，保证每个调合头产品质量的同时，实现性质卡边，降低成本，提高企业经济效益。一种支持多公用组分的汽油在线双调合头协调优化方法，通过求解目标函数同时获得两调合头的调合配方和公用直调组分的分流量，该目标函数既考虑了汽油性质偏差最小，又考虑了生产成本最小化；同时，各公用非直调组分的分流量之和在其输出管线流量约束范围内，各公用直调组分的分流量之和等于其总流量。具体包括以下步骤：I、设定各组分油价格，以及非直调组分输出管线的流量约束；II、分别设定两个调合头的生产汽油牌号和调合总量，参与调合组分油及其流量约束条件；III、分别设定两个调合头优化性质项、优化范围及优化方向；IV、获取各组分油当前性质值，以及直调组分总流量；V、通过求解目标函数计算双调合头各自的配方，以及两调合头分别分配的直调组分的分流量；VI、将两个调合头的配方及直调组分的分流量下发到控制系统执行；VII、判断是否有调合头完成调合任务，若无则回到步骤IV，否则结束双调合头在线协调优化算法。本专利技术中，所述目标函数为：minΦ(X1,DFR1,X2,DFR2)={Σi=1k1[λ1i(X1)igoalli]2+λ1PriceΣPrice1·X1}+{Σi=1k2[f(X2)i-goal2i]2+λ2PriceΣPrice2·X2}]]>s.t.∑X1＝1；∑X2＝1X1min≤X1≤X1max；X2min≤X2≤X2maxTDFR＝DFR1+DFR2(1)TFR1＝DFR1/X1direct；TFR2＝DFR2/X2directTFR1min≤TFR1≤TFR1max；TFR2min≤TFR2≤TFR2maxFR1min≤TFR1·X1≤FR1max；FR2min≤TFR2·X2≤FR2maxPFRmin≤TFR1·X1undriect+TFR2·X2undriect≤PRFmaxt1·TFR1≤M2；t2·TFR2≤M2rangeL1n1≤f(X1)n1≤rangeU1n1；rangeL2n2≤f(X2)n2≤rangeU2n2式(1)中，Φ(X)为目标函数；X1、X2分别为1#调合头和2#调合头参与调合各组分的优化配方，X1＝[x11,x12…x1m1]，X2＝[x21,x22…x2m2]；X1min和X2min分别为1#调合头和2#调合头配方下限，X1min＝[x1min,1,x1min,2…x1min,m1]，X2min＝[x2min,1,x2min,2…x2min,m2]，X1min≥0，X2min≥0；X1max和X2max分别为1#调合头和2#调合头配方上限，X1max＝[x1max,1,x1max,2…x1max,m1]，X2max＝[x2max,1,x2max,2…x2max,m2]，X1max≥0，X2max≥0；X1direct和X2direct分别为1#调合头和2#调合头直调组分的配方，X1undirect和X2undirect分别为1#调合头和2#调合头非直调组分的配方；m1、m2分别表示1#调合头和2#调合头汽油参与调合组分的个数；DFR1和DFR2分别为各直调组分分配到1#调合头和2#调合头的分流量，DFR为各直调组分的总流量；k1、k2分别为1#调合头和2#调合头参与优化性质项的个数；goal1、goal2分别为1#调合头和2#调合头参与优化性质项的优化目标；λ1、λ2分别为1#调合头和2#调合头有优化目标性质的权重，λ1＞0，λ2＞0；f(X1)、f(X2)分别为1#调合头和2#调合头参与优化性质调用的调合规则，如调合领域常用的线性调合规则、相互作用法、Stewart法和Chevron法等；Price1、Price2分别为1#调合头和2#调合头参与调合各组分油的价格，Price1≥0，Price2≥0，Price1＝[price1,price2,…pricem1]，Price2＝[price1,price2,…pricem2]；λ1Price、λ2Price分别为1#调合头和2#调合头价格优化的权重，λ1Price＞0、λ2Price＞0；TFR1、TFR2分别为1#调合头和2#调合头调合总流量；TFR1min、TFR2min分别为1#调合头和2#调合头调合总流量下限；TFR1max、TFR2max分别为1#调合头和2#调合头调合总流量上限；FR1min、FR2min分别为1#调合头和2#调合头参与调合各组分流量下限；FR1max、FR2max分别为1#调合头和2#调合头参与调合各组分流量上限；PFRmin为参与调合各非直调组分输出管线的流量下限，PFRmax为参与调合各非直调组分输出管线的流量上限；t1、t2分别为1#调合头和2#调合头本次调合预计执行时间；M1、M2分别为1#调合头和2#调合头本次调合调合量；rangeL1、rangeU1分别为1#调合头参与优化性质项下限和上限，rangeL2、rangeU2分别为2#调合头参与优化性质项下限和上限；n1、n2分别为1#调合头和2#调合头参与优化性质项的个数。作为一种测量方案，步骤IV中，通过设置流量计来获取直调组分总流量。作为一种测量方案，步骤IV中，通过设置近红外分析仪在线检测点、硫含量分析仪在线检测点、流量计来获取各组分油当前性质值。作为另一种测量方案，对于不能通过分析仪获得的各组分油当前性质值，直接从实验室数据管理系统中获得。步骤II中两调合头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持多公用组分的汽油在线双调合头协调优化方法，通过求解目标函数同时获得两调合头的调合配方和公用直调组分的流量，该目标函数既考虑了汽油性质偏差最小，同时考虑生产成本最小化，具体包括以下步骤：I、设定各组分油价格，以及非直调组分输出管线流量约束；II、分别设定两个调合头的生产汽油牌号和调合总量，参与调合组分油及其流量约束条件，其组分油种类、数目及其流量约束可以根据需要进行不同设置；III、分别设定两个调合头优化性质项、优化范围及优化方向；IV、获取各组分油当前性质值，以及直调组分总流量；V、通过求解目标函数计算双调合头各自配方，以及两调合头直调组分的分流量；VI、将两个调合头的配方及直调组分的分流量下发到控制系统执行；VII、判断是否有调合头完成调合任务，若无则返回步骤IV，否则结束在线汽油双调合头协调优化算法。

【技术特征摘要】
1.一种支持多公用组分的汽油在线双调合头协调优化方法，通过求解目标函数同时获得两调合头的调合配方和公用直调组分的流量，该目标函数既考虑了汽油性质偏差最小，同时考虑生产成本最小化，具体包括以下步骤：I、设定各组分油价格，以及非直调组分输出管线流量约束；II、分别设定两个调合头的生产汽油牌号和调合总量，参与调合组分油及其流量约束条件，其组分油种类、数目及其流量约束根据需要进行不同设置；III、分别设定两个调合头优化性质项、优化范围及优化方向；IV、获取各组分油当前性质值，以及直调组分总流量；V、通过求解目标函数计算双调合头各自配方，以及两调合头直调组分的分流量；VI、将两个调合头的配方及直调组分的分流量下发到控制系统执行；VII、判断是否有调合头完成调合任务，若无则返回步骤IV，否则结束在线汽油双调合头协调优化算法；其中，所述目标函数为：s.t.∑X1＝1；∑X2＝1X1min≤X1≤X1max；X2min≤X2≤X2maxTDFR＝DFR1+DFR2(1)TFR1＝DFR1/X1direct；TFR2＝DFR2/X2directTFR1min≤TFR1≤TFR1max；TFR2min≤TFR2≤TFR2maxFR1min≤TFR1·X1≤FR1max；FR2min≤TFR2·X2≤FR2maxPFRmin≤TFR1·X1undriect+TFR2·X2undriect≤PRFmaxt1·TFR1≤M2；t2·TFR2≤M2rangeL1n1≤f(X1)n1≤rangeU1n1；rangeL2n2≤f(X2)n2≤rangeU2n2式(1)中，Φ(X)为目标函数；X1、X2分别为1#调合头和2#调合头参与调合各组分的优化配方，X1＝[x11,x12…x1m1]，X2＝[x21,x22…x2m2]；X1min和X2min分别为1#调合头和2#调合头的配方下限，X1min＝[x1min,1,x1min,2…x1min,m1]，X2min＝[x2min,1,x2min,2…x2min,m2]，X1min≥0，X2min≥0；X1max和X2max分别为1#调合头和2#调合头的配方上限，X1max＝[x1max,1,x1max,2…x1max,m1]，X2max＝[x2max,1,x2max,2…x2max,m2]，X1max≥0，X2max≥0；X1di...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈夕松，胡云云，朱文龙，罗凡，
申请(专利权)人：南京富岛信息工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32