[发明专利]一种常减压装置的实时优化方法

说明书

本发明涉及一种常减压装置的实时优化方法，本发明通过采集分析原油及侧线流股的宏观性质数据、原油详细分子组成的拟合、历史原油分子数据库的构建、原油分子切割模型以及运筹学规划模型的使用及求解，得到最优的工艺参数集，传输给先进控制系统及集散控制系统，实现常减压装置的实时优化。本发明可以大大提升常减压装置实时优化系统的准确性、实时性以及可靠性。

技术领域

本发明涉及石油炼制及石油化工生产技术领域，尤其涉及一种常减压装置的实时优化方法。

背景技术

生产装置操作的实时优化是炼油和石化企业实现智能化生产、提升经济效益的重要手段。实时优化可根据动态变化的原料属性、产品需求、原料及产品价格等信息，以及静态的装置结构、操作条件范围限制等，动态的产生优化的操作方案，使得装置时刻保持在最优操作状态。

目前已有的实时优化技术首先需对优化对象装置进行机理建模，即从基础的装置结构、装置内所发生的化学反应、装置内所发生的热力学现象等环节，对装置进行机理性的模拟。在完成机理模型的构建后，运用计算机处理器对机理模型所涉及的数学方程组进行优化求解，获得优化的操作方案。上述方法的关键环节是构建准确的、详细的生产装置机理模型。

目前这种实时优化方法的局限在于如下几个方面：1)机理模型的构建难度大，所构建的模型往往很难与生产实际完全吻合；2)机理模型所产生的数学方程组规模庞大，运用计算机处理器进行优化求解的速度慢，导致目前实时优化的机理模型用于计算的输入数据为前一段时间内的平均数据，因此机理模型无法迅速的应对生产环境的突然变化；3)机理模型规模的庞大导致优化求解容易无法得出结果，导致实时优化失败。

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种常减压装置的实时优化方法，本发明通过采集分析原油及侧线流股的宏观性质数据、原油详细分子组成的拟合、历史原油分子数据库的构建、原油分子切割模型以及运筹学规划模型的使用及求解，得到最优的工艺参数集，传输给先进控制系统及集散控制系统，实现了常减压装置的实时优化。本发明可以大大提升常减压装置实时优化系统的准确性、实时性以及可靠性。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种常减压装置的实时优化方法，包括如下步骤：

(1)通过在线原油分析仪实时检测并获取常减压装置的原油及侧线流股的宏观性质；

(2)根据原油及侧线流股的宏观性质，在历史原油分子数据库中检索得到最接近的一个或若干个数据库记录，基于得到的最接近数据库记录对原油分子数据进行拟合，使得原油分子数据与原油及侧线流股的宏观性质的吻合程度达到指定的范围；其中，拟合后的原油分子数据即为原油详细分子组成；

(3)结合步骤(2)获得的原油详细分子组成，采用分子级原油切割模型对原油中不同沸程的分子进行分割，得出不同温度范围的馏分的详细分子组成及宏观性质；

(4)根据常减压装置的操作数据，结合分析仪所检测的原油及侧线流股的宏观性质对分子级原油切割模型的参数集进行校正；

(5)基于拟合后的原油详细分子组成及分子级原油切割模型构建运筹学规划模型；

(6)采用混合整数非线性规划(MINLP)优化求解器、非线性规划(NLP)优化求解器、线性规划(LP)优化求解器中优选的一种求解器对步骤(5)得到的运筹学规划模型进行优化求解，获得规划模型的最优解，最优解即对应为常减压装置操作的最优操作参数集；

(7)将得到的最优操作参数集传输给先进控制系统，先进控制系统根据最优操作参数集控制集散控制系统执行优化操作方案，实现对常减压装置的操作优化。

作为优选，所述的原油及侧线流股的宏观性质包括密度、馏程、碳含量、硫含量、氮含量、残碳、闪点、粘度。