液化石油气裂解关键产品收率预测及原料优化方法技术

技术编号:9490193 阅读:164 留言:0更新日期:2013-12-25 23:59
本发明专利技术涉及一种液化石油气裂解关键产品收率预测及原料优化方法,对以液化石油气(LPG)为裂解原料的裂解过程,利用PSOBP神经网络建立以原料组成与操作条件为输入的关键产品收率预测模型,并利用粒子群算法(PSO)对液化石油气原料组成进行优化,从而得到在一定操作条件下的使裂解产品总收益最大的最优液化石油气原料组成。利用该液化石油气关键产品收率预测模型,可在已知工业现场液化石油气原料组成和操作条件的情况下,准确预测关键产品收率。利用该液化石油气关键产品收率预测模型,也可优化LPG原料组成,实现对实际过程中采购和原料配比提供依据,进而提高经济效益。该方法工程应用性强,简单易行,易于移植,具有广泛适应性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种,对以液化石油气(LPG)为裂解原料的裂解过程,利用PSOBP神经网络建立以原料组成与操作条件为输入的关键产品收率预测模型,并利用粒子群算法(PSO)对液化石油气原料组成进行优化,从而得到在一定操作条件下的使裂解产品总收益最大的最优液化石油气原料组成。利用该液化石油气关键产品收率预测模型,可在已知工业现场液化石油气原料组成和操作条件的情况下,准确预测关键产品收率。利用该液化石油气关键产品收率预测模型,也可优化LPG原料组成,实现对实际过程中采购和原料配比提供依据,进而提高经济效益。该方法工程应用性强,简单易行,易于移植,具有广泛适应性。【专利说明】
本专利技术涉及一种液化石油气(LPG)裂解关键产品收率预测及原料优化方法。技术背景乙烯工业占据石油化工行业的核心地位,乙烯产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,而乙烯裂解炉为整个系统的核心装置,因此改善和提高裂解炉的操作性能至关重要。随着我国乙烯工业的迅速发展,石油产品需求的增长,裂解原料短缺的局面日趋明显。为了适应国际市场油品价格变化及提高乙烯产品收率,我国乙烯厂已拓宽了裂解用原料,液化石油气(LPG)这种轻质原料得到越来越广泛的应用。因此对液化石油气(LPG)裂解关键产品的收率预测及原料优化显得尤为重要。图1为典型的多层感知BP神经网络结构,是应用比较广泛的软测量方法,而由于这种方法在输入输出样本数量较大,用于训练的神经网络结构较为复杂的情况下,传统的BP神经网络误差修正算法,在训练过程中易陷入局部最优值而难以收敛到设定精度,因此,提出将BP神经网络与粒子群算法(Particle Swarm Optimization,以下简称PS0)算法相结合以获取网络的最优权值和阈值,进一步提高神经网络的预测准确度的方法有其理论优越性。在实际工业现场中,不同原料对于裂解产品收率的影响没有理论指导,在选择油品时相对比较粗糙,也无法做到裂解关键产品收率的实时预测。因此充分利用现场操作历史数据和系统的理论分析推导,结合神经网络建模和智能算法,开发具有重要意义。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术提供了一种。本专利技术技术方案如下:一种,所述方法包括以下步骤:步骤1:以液化石油气裂解原料组成成分及操作条件作为输入变量,针对每个关键产品收率为输出变量建模,构建裂解关键产品的神经网络模型:【权利要求】1.一种,其特征在于,所述方法包括以下步骤: 步骤1:以液化石油气裂解原料组成成分及操作条件作为输入变量,针对每个关键产品收率为输出变量建模,构建裂解关键产品的神经网络模型: 2.根据权利要求1所述的,其特征在于,步骤2中,所述裂解收率模型结合现场数据进行模型校正后产生仿真数据。3.根据权利要求1所述的,其特征在于,对于步骤2中所述模型隐含层节点数确定方法为: L= (mn)1/2 + (7 ~15) 其中,m为输入神经元数;n为输出神经元数。 根据权利要求2所述的,其特征在于,步骤I中所述原料组成包括:乙烷、丙烷、正构丁烷、异构丁烷和正构戊烷; 所述操作条件包括:出口温度、进料质量流量和汽烃比。4.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤4中选取工业现场数据进行验证,对比工业现场丙烯乙烯比与模型仿真得到的丙烯乙烯比的偏差。5.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述关键产品为乙烯和丙烯。6.根据权利要求1所述的,其特征在于,对所述步骤3中粒子群算法需要设置训练参数,加速系数Cl,C2以及进化代数。7.根据权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤5中实时工况数据为小时平均值。8.根据权利要求1所述的,其特征在于,对于所述步骤6,确定操作条件的前提下,所述产品总效益为: 【文档编号】G06F19/00GK103473460SQ201310422560【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日 【专利技术者】钱锋, 李进龙, 杜文莉, 叶贞成, 王振雷 申请人:华东理工大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种液化石油气裂解关键产品收率预测及原料优化方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1:以液化石油气裂解原料组成成分及操作条件作为输入变量,针对每个关键产品收率为输出变量建模,构建裂解关键产品的神经网络模型:f(xi)=f2(Σiw2f1(Σiw1xi+b1i)+b2i)其中b1和w1为网络隐含层系数;b2和w2为输出层系数;xi为模型输入;f1表示隐含层传递函数;f2是输出层传递函数;步骤2:针对关键产品利用裂解炉模拟软件构建裂解收率模型,产生仿真数据;步骤3:选取步骤2中获得的仿真数据,利用粒子群算法对步骤1中的神经网络模型进行训练,得到模型的连接权值和偏置值;步骤4:采集工业现场数据对模型进行误差验证;步骤5:以实时工况数据作为模型输入,预测裂解关键产品收率;步骤6:利用粒子群算法优化计算裂解原料组成,从而得到使裂解产品总收益最大的最优液化石油气原料组成成分分布。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:钱锋李进龙杜文莉叶贞成王振雷
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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