催化裂化装置的分馏吸收稳定系统模型的优化方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及石油加工技术领域，公开了一种催化裂化装置的分馏吸收稳定系统模型的优化方法及系统，解决了现有技术中所建立的分馏吸收稳定系统模型精度不高的问题。所述方法包括：采集分馏吸收稳定系统中各个塔的生产数据，并根据所述生产数据的生产时间以及所属塔，建立样本数据库；根据各个塔的尺寸参数、生产流程以及样本数据库，利用流程模拟软件构建各个塔的初始模型；根据序列二次规划法、各个塔的初始模型、对应的样本数据以及约束条件，得到各个塔的优化模型；根据所述分馏吸收稳定系统中流程物料顺序，集成所述各个塔的优化模型，得到所述分馏吸收稳定系统对应的全流程模型。本发明专利技术实施例适用于对分馏吸收稳定系统模型的优化过程。型的优化过程。型的优化过程。

【技术实现步骤摘要】
催化裂化装置的分馏吸收稳定系统模型的优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及石油加工
，具体地，涉及一种催化裂化装置的分馏吸收稳定系统模型的优化方法及系统。

技术介绍

[0002]石油的分馏吸收稳定工艺是催化裂化生产工艺中的重要一环，它关系到产品的品质。因此，如果能够对催化裂化中的分馏吸收稳定系统建立精确的模型，则对催化裂化装置的生产有指导作用，能够提高装置的经济效益和产品质量。目前，国内外的学者普遍采用流程模拟软件Aspen Hysys对石油的分馏吸收稳定流程进行研究，但是大部分研究均集中在对分馏塔的建模上，对于后面的吸收稳定系统研究甚少，然而吸收稳定系统也是催化裂化中不可缺少的部分，它与主分馏塔系统相互影响，相互关联，每个塔的操作运行都会影响到最终产品。因此，仅仅只对主分馏塔进行建模，无法对工厂的实际操作有很好的指导意义。同时，对于建模过程中每个塔的塔盘效率等参数的确定，大多建模过程采用估算法或根据经验所得，缺少一个较好的选择确定方法，使得所建立的模型在精度上还有待改善，难以保证模型的准确性和适用性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种催化裂化装置的分馏吸收稳定系统模型的优化方法及系统，解决了现有技术中所建立的分馏吸收稳定系统模型精度不高的问题，利用流程模拟软件和序列二次规划法对分馏吸收稳定系统进行联合建模，大大提高了分馏吸收稳定系统模型的精度，对工厂的实际操作具有很好的指导意义。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种催化裂化装置的分馏吸收稳定系统模型的优化方法，所述方法包括：采集催化裂化装置的分馏吸收稳定系统中各个塔的生产数据，并根据所述生产数据的生产时间以及所属塔，建立样本数据库，所述分馏吸收稳定系统包括主分馏塔、吸收塔、再吸收塔、解吸塔和稳定塔，所述样本数据库中的样本数据包括各个塔在对应生产时间下的输入数据和输出数据；根据各个塔的尺寸参数、生产流程以及样本数据库，利用流程模拟软件构建所述分馏吸收稳定系统中各个塔的初始模型；根据序列二次规划法、各个塔的初始模型、对应的样本数据以及约束条件，得到各个塔的优化模型；根据所述分馏吸收稳定系统中流程物料顺序，集成所述各个塔的优化模型，得到所述分馏吸收稳定系统对应的全流程模型。
[0005]进一步地，所述根据所述生产数据的生产时间以及所属塔，建立样本数据库包括：将生产时间相同、所属塔相同的生产数据划分为样本数据组，得到多组的样本数据组；根据预设流程规则，删除所述多组的样本数据组中不符合所述预设流程规则的样本数据组；根据符合所述预设流程规则的样本数据组，建立各个塔的样本数据库。
[0006]进一步地，所述预设流程规则，删除所述多组的样本数据组中不符合所述预设流程规则的样本数据组包括：在所述多组的样本数据组中查找为负值的生产数据，并删除所
述为负值的生产数据所在的样本数据组；将违反生产操作条件上下限值的生产数据所在的样本数据组删除；将违反进出物料平衡的生产数据所在的样本数据组删除。
[0007]进一步地，所述流程模拟软件为Aspen Hysys流程模拟软件。
[0008]进一步地，所述根据序列二次规划法、各个塔的初始模型、对应的样本数据以及约束条件，得到各个塔的优化模型包括：提取各个塔对应的样本数据中多组生产时间下的输入数据和输出数据；利用序列二次规划法，将所提取的输入数据代入各个塔的初始模型中，得到各个塔在不同塔盘效率参数下的模型输出值；根据约束条件、所述模型输出值与所提取的输出数据，得到每个塔的目标函数值；通过调节每个塔对应的初值模型中的塔盘效率参数，直到每个塔的目标函数值最小；将每个塔的目标函数值最小时对应的塔盘效率参数，确定为该塔的优化塔盘效率参数；根据各个塔的优化塔盘效率参数，得到各个塔的优化模型。
[0009]进一步地，对于所述分馏吸收稳定系统中的主分馏塔，所述根据约束条件、所述模型输出值与所提取的输出数据，得到每个塔的目标函数值包括：根据得到所述主分馏塔的目标函数值f1，X1为所述主分馏塔的塔盘效率参数，Am
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(X1)为在所述塔盘效率参数X1下的油浆模型输出值，Ap
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为所提取的输出数据中的油浆实际产出量，Bm
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(X1)为在所述塔盘效率参数X1下的粗汽油模型输出值，Bp
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为所提取的输出数据中的粗汽油实际产出量，Cm
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(X1)为在所述塔盘效率参数X1下的柴油模型输出值，Cp
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为所提取的输出数据中的柴油实际产出量，n为所述主分馏塔对应的样本数据中提取的输入数据和输出数据的组数。
[0010]进一步地，对于所述分馏吸收稳定系统中的吸收塔，所述根据约束条件、所述模型输出值与所提取的输出数据，得到每个塔的目标函数值包括：根据得到所述吸收塔的目标函数值f2，X2为所述吸收塔的塔盘效率参数，Dm
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(X2)为在所述塔盘效率参数X2下的干气模型输出值，Dp
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为所提取的输出数据中的干气实际产出量，n为所述吸收塔对应的样本数据中提取的输入数据和输出数据的组数。
[0011]进一步地，对于所述分馏吸收稳定系统中的再吸收塔，所述根据约束条件、所述模型输出值与所提取的输出数据，得到每个塔的目标函数值包括：根据得到所述再吸收塔的目标函数值f3，X3为所述再吸收塔的塔盘效率参数，Em
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(X3)为在所述塔盘效率参数X3下的干气模型输出值，Ep
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为所提取的输出数据中的干气实际产出量，n为所述再吸收塔对应的样本数据中提取的输入数据和输出数据的组数。
[0012]进一步地，对于所述分馏吸收稳定系统中的解吸塔，所述根据约束条件、所述模型输出值与所提取的输出数据，得到每个塔的目标函数值包括：根据得到所述解吸塔的目标函数值f4，X4为所述解吸塔的塔盘效率参数，Fm
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(X4)为在所述塔盘效率参数X4下的液化气模型输出值，Fp
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为所提取的输出数据中的液化气实际产出量，Gm
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(X4)为在所述塔盘效率参数X4下的汽油模型输出值，Gp
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为所提取的输出数据中的汽油实际产出量，n为所述解吸塔对应的样本数据中提
取的输入数据和输出数据的组数。
[0013]进一步地，对于所述分馏吸收稳定系统中的稳定塔，所述根据约束条件、所述模型输出值与所提取的输出数据，得到每个塔的目标函数值包括：根据得到所述稳定塔的目标函数值f4，X4为所述稳定塔的塔盘效率参数，Fm
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(X4)为在所述塔盘效率参数X4下的液化气模型输出值，Fp
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为所提取的输出数据中的液化气实际产出量，Gm
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(X4)为在所述塔盘效率参数X4下的汽油模型输出值，Gp
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为所提取的输出数据中的汽油实际产出量，n为所述稳定塔对应的样本数据中提取的输入数据和输出数据的组数。
[0014]相应的，本专利技术实施例还提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化裂化装置的分馏吸收稳定系统模型的优化方法，其特征在于，所述方法包括：采集催化裂化装置的分馏吸收稳定系统中各个塔的生产数据，并根据所述生产数据的生产时间以及所属塔，建立样本数据库，所述分馏吸收稳定系统包括主分馏塔、吸收塔、再吸收塔、解吸塔和稳定塔，所述样本数据库中的样本数据包括各个塔在对应生产时间下的输入数据和输出数据；根据各个塔的尺寸参数、生产流程以及样本数据库，利用流程模拟软件构建所述分馏吸收稳定系统中各个塔的初始模型；根据序列二次规划法、各个塔的初始模型、对应的样本数据以及约束条件，得到各个塔的优化模型；根据所述分馏吸收稳定系统中流程物料顺序，集成所述各个塔的优化模型，得到所述分馏吸收稳定系统对应的全流程模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述生产数据的生产时间以及所属塔，建立样本数据库包括：将生产时间相同、所属塔相同的生产数据划分为样本数据组，得到多组的样本数据组；根据预设流程规则，删除所述多组的样本数据组中不符合所述预设流程规则的样本数据组；根据符合所述预设流程规则的样本数据组，建立各个塔的样本数据库。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设流程规则，删除所述多组的样本数据组中不符合所述预设流程规则的样本数据组包括：在所述多组的样本数据组中查找为负值的生产数据，并删除所述为负值的生产数据所在的样本数据组；将违反生产操作条件上下限值的生产数据所在的样本数据组删除；将违反进出物料平衡的生产数据所在的样本数据组删除。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流程模拟软件为Aspen Hysys流程模拟软件。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据序列二次规划法、各个塔的初始模型、对应的样本数据以及约束条件，得到各个塔的优化模型包括：提取各个塔对应的样本数据中多组生产时间下的输入数据和输出数据；利用序列二次规划法，将所提取的输入数据代入各个塔的初始模型中，得到各个塔在不同塔盘效率参数下的模型输出值；根据约束条件、所述模型输出值与所提取的输出数据，得到每个塔的目标函数值；通过调节每个塔对应的初值模型中的塔盘效率参数，直到每个塔的目标函数值最小；将每个塔的目标函数值最小时对应的塔盘效率参数，确定为该塔的优化塔盘效率参数；根据各个塔的优化塔盘效率参数，得到各个塔的优化模型。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于所述分馏吸收稳定系统中的主分馏塔，所述根据约束条件、所述模型输出值与所提取的输出数据，得到每个塔的目标函数值包括：
根据得到所述主分馏塔的目标函数值f1，X1为所述主分馏塔的塔盘效率参数，Am
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(X1)为在所述塔盘效率参数X1下的油浆模型输出值，Ap
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为所提取的输出数据中的油浆实际产出量，Bm
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(X1)为在所述塔盘效率参数X1下的粗汽油模型输出值，Bp
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为所提取的输出数据中的粗汽油实际产出量，Cm
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(X1)为在所述塔盘效率参数X1下的柴油模型输出值，Cp
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为所提取的输出数据中的柴油实际产出量，n为所述主分馏塔对应的样本数据中提取的输入数据和输出数据的组数。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于所述分馏吸收稳定系统中的吸收塔，所述根据约束条件、所述模型输出值与所提取的输出数据，得到每个塔的目标函数值包括：根据得到所述吸收塔的目标函数值f2，X2为所述吸收塔的塔盘效率参数，Dm
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(X2)为在所述塔盘效率参数X2下的干气模型输出值，Dp
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为所提取的输出数据中的干气实际产出量，n为所述吸收塔对应的样本数据中提取的输入数据和输出数据的组数。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于所述分馏吸收稳定系统中的再吸收塔，所述根据约束条件、所述模型输出值与所提取的输出数据，得到每个塔的目标函数值包括：根据得到所述再吸收塔的目标函数值f3...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟伟民，张忠海，隆建，王进，杨明磊，燕帅，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：