【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及炼油化工，特别涉及一种耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化方法和装置。
技术介绍
1、氢气作为当下炼化企业重要的公用工程资源，在生产中的重要性逐渐增高。一方面，随着炼化企业处理的原油质量劣质化日趋严重、api值逐渐下降，以及炼油行业日益提高的产品环境要求，尤其是汽车排放标准对含硫量要求进一步提升，导致对氢气需求量提高；另一方面氢气成本逐年增高，企业降本增效的需求对降低新氢消耗量、降低氢气外排量等优化要求日益迫切。但是，由于企业氢气网络十分复杂，且需要随原料、生产方案等的变化进行及时、合理的调整，因此，炼化企业氢气系统预测优化的技术难度较高。
2、现有的技术方法存在如下缺点：大部份氢气优化系统中单装置的反应器或者氢气网络模型采用离线优化，无法对不同运行生产周期的原料性质、生产方案变化做出及时反馈；且大部分模型搭建的为静态模型，假定循环氢浓度固定、未考虑用氢装置进料量，导致系统运行后期计算相较实际生产有较大偏差，同时系统内用氢装置未考虑分离器出口气液相平衡，以及将循环氢浓度假设为固定值等，导致优化空间不足，最终使得优化结果局限于理论，无法提供科学有效的氢气系统操作和调度优化建议。
技术实现思路
1、为了实现对炼化企业氢气系统进行联合优化、进而丰富技术路线以及增加选择空间，本专利技术实施例中提供了一种耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化方法和装置。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化方法，可以包括：p>
3、预先构建氢气系统的产耗氢装置数学模型、氢气网络节点模型和成本核算模型；
4、基于所述氢气系统的氢源和氢阱流量、氢纯度，构建氢网络夹点分析计算模型；
5、对所述氢气系统的产耗氢装置的操作参数进行在线监测和数据分析，以获取所述氢气系统的在线优化模型的关键参数值，并基于所述关键参数值与实际生产值对所述氢气系统的产耗氢装置数学模型进行调整；
6、将所述产耗氢装置数学模型、成本核算模型和氢网络夹点分析计算模型进行关联，以构建所述氢气系统的在线优化模型；
7、基于所述氢气系统的在线优化模型构建目标函数，以所述氢气系统的产耗氢装置数学模型设置的优化求解约束值对所述氢气系统进行优化。
8、可选的，该方法还可以包括：实时获取炼油与化工运行系统和实验室信息管理系统的实时数据，并将获取的实时数据提供给所述氢气系统的在线优化模型。
9、可选的，构建所述氢网络夹点分析计算模型之后，还可以包括：
10、采用迭代计算方式，通过减小最高浓度烃源流量，使得烃源和烃阱组合图上下面积之差为零，以得到最小公用工程氢气用量和氢夹点浓度。
11、可选的，预先构建氢气系统的产耗氢装置数学模型，可以包括：
12、基于构建产耗氢装置建模所需参数，以流程模拟软件进行模拟，以构建所述氢气系统的制氢装置数学模型和用氢装置数学模型；
13、其中，所述氢气系统的制氢装置建模所需参数包括下述至少一项：制氢装置反应器原料组成及流量、反应器出口氢浓度、产品气体收率和公用工程消耗；
14、所述氢气系统的用氢装置建模所需参数包括下述至少一项：用氢装置反应器原料性质及流量、产品性质及流量、循环氢组成及流量、新氢组成及流量、循环氢流量、原料性质、氢油比、分离器压力和温度。
15、可选的，对所述氢气系统的产耗氢装置数学模型进行调整可以包括：
16、基于所述关键参数值与所述实际生产值的对比结果与预设的偏差阈值进行比较；若对比结果大于预设的偏差阈值，则流程模拟软件进行模拟对所述用氢装置的组分转换率进行模拟计算，以调整所述氢气系统的产耗氢装置数学模型；
17、其中，所述关键参数值包括：新氢用量、循环氢用量、排放氢用量。
18、可选的，对所述氢气系统进行优化可以包括：
19、根据预设的加氢反应器氢油比和氢分压范围、制氢装置产氢能力范围作为约束条件，以及在线计算得到的产氢成本、用氢成本，以总的最小制氢成本和用氢成本为目标函数，得到所述氢气系统的优化后的操作参数；
20、其中，优化后的操作参数包括：制氢装置产氢量、原料进料量和配比、用氢装置氢油比和氢分压、新氢量和组成、循环氢量和组成、分离器排氢量和组成、高压串低压氢气管网的量、低压氢气管网送燃料气量。
21、第二方面，本专利技术实施例提供了一种耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化装置，可以包括：
22、构建模块，用于预先构建氢气系统的产耗氢装置数学模型、成本核算模型和氢气网络节点模型；以及，用于基于所述氢气系统的氢源和氢阱流量、氢纯度，构建氢网络夹点分析计算模型；
23、关联模块，用于将所述产耗氢装置数学模型、成本核算模型和氢网络夹点分析计算模型进行关联，以构建所述氢气系统的在线优化模型；
24、在线监测模块，用于对所述氢气系统的产耗氢装置的操作参数进行在线监测和数据分析，以获取所述氢气系统的在线优化模型的关键参数值，并基于所述关键参数值与实际生产值对所述氢气系统的产耗氢装置数学模型进行调整；
25、优化模块，用于基于所述氢气系统的在线优化模型构建目标函数，以所述氢气系统的产耗氢装置数学模型设置的优化求解约束值对所述氢气系统进行优化。
26、可选的，该装置还可以包括：获取模块、氢夹点在线分析模块和成本核算模块；
27、所述获取模块，用于实时获取炼油与化工运行系统和实验室信息管理系统的实时数据，并将获取的实时数据提供给所述氢气系统的在线优化模型；
28、所述氢夹点在线分析模块，用于采用迭代计算方式，通过减小最高浓度烃源流量，使得烃源和烃阱组合图上下面积之差为零，以得到最小公用工程氢气用量和氢夹点浓度；
29、所述成本核算模块，用于在线计算制氢成本和用氢成本。
30、可选的，该装置还可以包括：调度模块和模型管理模块；
31、调度模块，用于基于所述耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化装置得到的所述氢气系统的优化后的操作参数对所述氢网络中的氢气系统进行开停、加工负荷操作；
32、所述模型管理模块，用于对管理和调用预先建立的产耗氢装置数学模型、氢气网络节点模型和氢气系统的在线优化模型。
33、第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化方法。
34、第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化方法。
35、第五方面，本专利技术实施例提供了一种耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化系统，可以包括：氢气系统的氢网络、获取炼油与化工运行系统、实验室信息管理系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：实时获取炼油与化工运行系统和实验室信息管理系统的实时数据，并将获取的实时数据提供给所述氢气系统的在线优化模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建所述氢网络夹点分析计算模型之后，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先构建氢气系统的产耗氢装置数学模型，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述氢气系统的产耗氢装置数学模型进行调整包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述氢气系统进行优化包括：
7.一种耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：获取模块、氢夹点在线分析模块和成本核算模块；
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：调度模块和模型管理模块；
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程
11.一种计算机设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～6中任一项所述的耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化方法。
12.一种耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化系统，其特征在于，包括：氢气系统的氢网络、获取炼油与化工运行系统、实验室信息管理系统和如权利要求7～9中任一项所述的耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化装置；
...【技术特征摘要】
1.一种耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：实时获取炼油与化工运行系统和实验室信息管理系统的实时数据，并将获取的实时数据提供给所述氢气系统的在线优化模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建所述氢网络夹点分析计算模型之后，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先构建氢气系统的产耗氢装置数学模型，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述氢气系统的产耗氢装置数学模型进行调整包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述氢气系统进行优化包括：
7.一种耦合流程模拟和氢夹点的氢气系统在线优化装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚燕，赵艳微，陈茁，李晶，马晓明，张利亚，朱宏韬，
申请(专利权)人：昆仑数智科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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