一种氢气调度方案的确定方法、装置和设备制造方法及图纸

本说明书实施例提供了一种氢气调度方案的确定方法、装置和设备，其中，该方法包括：获取目标系统在目标调度周期的参数信息集；其中，目标系统包含供氢装置、加氢装置和氢气管网；基于所述参数信息集，确定所述加氢装置在所述目标调度周期的预期氢耗量；根据所述预期氢耗量，利用非线性规划算法确定所述目标调度周期的氢气调度方案；其中，所述氢气调度方案用于表征所述供氢装置在所述目标调度周期的产氢策略和所述氢气管网的流量。在本说明书实施例中，可以在满足加氢装置的用氢需求的同时减少供氢装置的负荷，并保证氢气管网的容量处于合理的范围，减少了氢气资源的放空，达到了使目标调度周期内目标系统的运行成本最低的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种氢气调度方案的确定方法、装置和设备
本说明书实施例涉及氢气资源优化
，特别涉及一种氢气调度方案的确定方法、装置和设备。
技术介绍
目前原油的组成逐渐趋向于重质化和劣质化，为了适应原油市场的变化，炼油企业的重质以及劣质原油的加工量不断增加。同时，随着环保意识的提高，各国政府也出台严格的环境法案和国家标准来规定油品的质量标准。为了实现重质油轻质化以及达到油品排放标准，炼油企业的加氢比例不断升高，对于氢气的需求量大幅增加。在炼油企业日益增加的氢气需求以及氢气资源亏缺的形势下，减少氢气的消耗，充分利用炼厂的氢气资源，对炼油企业的氢气系统进行调度优化具有十分重要的意义。现有技术中，主要集中于优化氢气生产、使用和回收，以达到效益最大化，但是基于现有的技术方法无法基于加氢装置的氢耗量以准确地进行炼油企业的氢气系统调度优化。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本说明书实施例提供了一种氢气调度方案的确定方法、装置和设备，以解决现有技术中无法基于加氢装置的氢耗量以准确地进行炼油企业的氢气系统调度优化的问题。本说明书实施例提供了一种氢气调度方案的确定方法，包括：获取目标系统在目标调度周期的参数信息集；其中，所述参数信息集中包含加氢装置的参数信息，所述目标系统包含供氢装置、加氢装置和氢气管网；基于所述参数信息集，确定所述加氢装置在所述目标调度周期的预期氢耗量；根据所述预期氢耗量，利用非线性规划算法确定所述目标调度周期的氢气调度方案；其中，所述氢气调度方案用于表征所述供氢装置在所述目标调度周期的产氢策略和所述氢气管网的流量。本说明书实施例还提供了一种氢气调度方案的确定装置，包括：获取模块，用于获取目标系统在目标调度周期的参数信息集；其中，所述参数信息集中包含加氢装置的参数信息，所述目标系统包含供氢装置、加氢装置和氢气管网；第一确定模块，用于基于所述参数信息集，确定所述加氢装置在所述目标调度周期的预期氢耗量；第二确定模型，用于根据所述预期氢耗量，利用非线性规划算法确定所述目标调度周期的氢气调度方案；其中，所述氢气调度方案用于表征所述供氢装置在所述目标调度周期的产氢策略和所述氢气管网的流量。本说明书实施例还提供了一种氢气调度方案的确定设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现所述氢气调度方案的确定方法的步骤。本说明书实施例提供了一种氢气调度方案的确定方法，可以通过获取目标系统在目标调度周期的参数信息集，确定出加氢装置在目标调度周期的预期氢耗量。其中，参数信息集中可以包含加氢装置的参数信息，目标系统可以包含供氢装置、加氢装置和氢气管网。进一步的，为了在满足加氢装置的用氢需求的基础上减少供氢装置的负荷，并保证氢气管网的容量处于合理的范围，减少氢气资源的放空，可以根据预期氢耗量，利用非线性规划算法确定目标调度周期的氢气调度方案，其中，上述氢气调度方案可以用于表征供氢装置在目标调度周期的产氢策略和氢气管网的流量。从而可以确保加氢装置和供氢装置的正常、平稳运行，避免氢气资源浪费，达到了使目标调度周期内目标系统的运行成本最低的目的。附图说明此处所说明的附图用来提供对本说明书实施例的进一步理解，构成本说明书实施例的一部分，并不构成对本说明书实施例的限定。在附图中：图1是根据本说明书实施例提供的氢气调度方案的确定方法的步骤示意图；图2是根据本说明书实施例具体实施例提供的目标系统的示意图；图3是根据本说明书实施例提供的氢气调度方案的确定装置的结构示意图；图4是根据本说明书实施例提供的氢气调度方案的确定设备的结构示意图。具体实施方式下面将参考若干示例性实施方式来描述本说明书实施例的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本说明书实施例，而并非以任何方式限制本说明书实施例的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本说明书实施例公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本领域的技术人员知道，本说明书实施例的实施方式可以实现为一种系统、装置设备、方法或计算机程序产品。因此，本说明书实施例公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。虽然下文描述流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。请参阅图1，本实施方式可以提供一种氢气调度方案的确定方法。该氢气调度方案的确定方法可以用于基于目标周期氢耗预测数据，利用非线性规划算法确定满足加氢装置用氢需求的氢气调度方案，从而可以在满足加氢装置的用氢需求的基础上减少供氢装置的负荷，达到节氢减排的目的。上述氢气调度方案的确定方法可以包括以下步骤。S101：获取目标系统在目标调度周期的参数信息集；其中，参数信息集中包含加氢装置的参数信息，目标系统包含供氢装置、加氢装置和氢气管网。在本实施方式中，可以获取目标系统在目标调度周期的参数信息集，其中，上述参数信息集中可以包含用于表征加氢装置的参数信息，例如：加氢装置的类型(加氢精制、加氢裂化)、加氢装置的补充氢流率、加氢装置的入口氢气浓度要求等。当然可以理解的是，上述参数信息集中还可以包含其它参数信息，例如：供氢装置的属性参数、氢气管网的属性参数等，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。在本实施方式中，上述目标系统可以为运行中的炼油厂，也可以称为炼油厂氢气系统，上述目标系统可以如图2中所示，目标系统可以包含至少一个供氢装置、至少一个加氢装置和氢气管网。其中，供氢装置可以包括：供氢装置(HydrogenUtility，H2Plant)和副产氢的连续催化重整装置(RF)，供氢装置可以包括：加氢裂化装置(HC)、柴油加氢精制装置(HT1和HT2)，C1、C2、C3可以分别表示加氢裂化装置、柴油加氢精制装置的氢耗量，供氢装置产出的氢气浓度可以满足加氢装置对进口氢气最低浓度的要求。其中，供氢装置可以为连续催化重整装置、乙烯厂、化肥厂等，上述氢气管网可以为用于输送氢气的管道网络。在本实施方式中，供氢装置产出具有固定的出口压力和氢气浓度的富氢流股，然后注入氢气管网，并由氢气管网向各供氢装置供氢。如果供氢装置氢气的供应量过多，则会出现氢气管网容量超限的现象，为了保证装置安全运行，多余的氢气就会被迫放空，这会造成氢气资源的极大浪费。如果供氢装置氢气供应不足以满足供氢装置的氢气需求量，那么氢气管网中气体会逐渐减少甚至会低于容量下限，耗氢装置的加氢产品质量也会受到影响。在本实施方式中，由于炼油的过程会分为多个阶段，并且每次炼油采用的原料油也会存在差异，因此，可以将炼油的过程分为多个周期，目标周期可以为当前周期也可以为当前周期的下一周期，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。上述目标周期的长度可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢气调度方案的确定方法，其特征在于，包括：/n获取目标系统在目标调度周期的参数信息集；其中，所述参数信息集中包含加氢装置的参数信息，所述目标系统包含供氢装置、加氢装置和氢气管网；/n基于所述参数信息集，确定所述加氢装置在所述目标调度周期的预期氢耗量；/n根据所述预期氢耗量，利用非线性规划算法确定所述目标调度周期的氢气调度方案；其中，所述氢气调度方案用于表征所述供氢装置在所述目标调度周期的产氢策略和所述氢气管网的流量。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢气调度方案的确定方法，其特征在于，包括：
获取目标系统在目标调度周期的参数信息集；其中，所述参数信息集中包含加氢装置的参数信息，所述目标系统包含供氢装置、加氢装置和氢气管网；
基于所述参数信息集，确定所述加氢装置在所述目标调度周期的预期氢耗量；
根据所述预期氢耗量，利用非线性规划算法确定所述目标调度周期的氢气调度方案；其中，所述氢气调度方案用于表征所述供氢装置在所述目标调度周期的产氢策略和所述氢气管网的流量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述参数信息集，确定所述加氢装置在所述目标调度周期的预期氢耗量，包括：
根据所述参数信息集，确定所述加氢装置的类型；
根据所述加氢装置的类型，确定所述加氢装置的氢耗计算模型；
获取在所述目标调度周期的特征参数集；
基于所述氢耗计算模型和特征参数集，确定所述加氢装置在所述目标调度周期的预期氢耗量。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述加氢装置的类型包括：加氢精制和加氢裂化，根据所述加氢装置的类型，确定所述加氢装置的氢耗计算模型，包括：
在确定所述加氢装置的类型为加氢精制的情况下，将反应机理模型作为所述加氢装置的氢耗计算模型；
在确定所述加氢装置的类型为加氢裂化的情况下，将氢耗关联模型作为所述加氢装置的氢耗计算模型。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述氢耗计算模型和特征参数集，确定所述加氢装置在所述目标调度周期的预期氢耗量，包括：
在确定所述加氢装置的类型为加氢精制的情况下，获取所述特征参数集中的第一特征参数子集；
基于所述反应机理模型和第一特征参数子集确定所述加氢装置的化学氢耗量、溶解氢耗量和排放氢耗量；其中，所述化学氢耗量包括加氢脱硫、加氢脱氮、烯烃加氢和芳烃加氢反应的氢耗量；
将确定的所述加氢装置的化学氢耗量、溶解氢耗量和排放氢耗量的和作为所述预期氢耗量。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述氢耗计算模型和特征参数集，确定所述加氢装置在所述目标调度周期的预期氢耗量，包括：
在确定所述加氢装置的类型为加氢裂化的情况下，获取历史特征参数子集；
对所述历史特征参数子集进行无因次化处理，得到处理后的历史特征参数子集；
采用最小二乘法将所述处理后的历史特征参数子集进行拟合，得到所述氢耗关联模型中各参数无因次化后的拟合参数；
将所述拟合参数带入所述氢耗关联模型，根据所述特征参数集中的第二特征参数子集确定所述预期氢耗量。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓春，陈光进，刘蓓，刘建，刘雪鹏，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11