[發明專利]一種輕烴分離裝置運行狀態優化及預測方法

有效

• 申請號: 202010318477.X
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111598305B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 鄢烈祥;廖國軍;沈體峰;周力;范陽春
• 申請（專利權）人: 漢谷云智（武漢）科技有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F18/214;G06F30/27;C07C7/04;C07C7/00
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 黃君軍

本發明公開一種輕烴分離裝置運行狀態優化及預測方法，屬于輕烴分離技術領域，解決了現有技術操作人員對輕烴分離裝置的運行狀態、產品組分了解滯后以及對水力學狀態缺乏了解的問題。一種輕烴分離裝置運行狀態優化及預測方法，包括以下步驟：實時采集輕烴分離裝置的現場數據，獲取穩態點和平均點，建立機理模型；根據所述優化模型參數和初始化SVR模型參數得到優化的SVR模型；以機理模型和優化的SVR模型共同預測輕烴分離裝置運行狀態的優化值及各產品組分值，獲取水力學數據，預測得到輕烴分離裝置的水力學狀態。實現了預測得到輕烴分離裝置運行狀態的優化值及各產品組分值，優化輕烴分離裝置運行，同時還預測得到輕烴分離裝置的水力學狀態。

技術領域

本發明涉及輕烴分離技術領域，尤其是涉及一種輕烴分離裝置運行狀態優化及預測方法。

背景技術

從實時生產調度角度來講，操作人員希望預先了解某些關鍵指標的未來變化趨勢，這也使得指標趨勢預測成為目前流程工業生產過程監控的重要任務。傳統的生產過程指標預測采用基于機理建模的方法，此類方法在工藝機理分析的基礎上，依據物料平衡、熱量平衡和動力學建立數學模型。然而機理建模很大程度上依賴于對過程機理的認知，由于流程工業裝置生產常具有非平衡、非穩定和強非線性等特點，此類機理模型成本高、難度大，其準確性和可靠性難以保證，往往存在模型精度低和容易失配等問題。

輕烴分離裝置由于原料來源不穩定，生產波動較大，想要了解輕烴分離裝置的運行狀態對操作人員要求較高，經常出現產品質量不達標的情況。另外，操作人員只能通過溫度經驗來判斷組分情況，對中間產品、產品的組成和裝置的運行狀態只能通過分析化驗手段了解，有較大的滯后性，也無法進行運行狀態優化，同時，在操作過程中，由于生產裝置的特點，對裝置(塔內)水力學狀況也缺乏了解，常常發生塔內水力學不在合適的操作區間內，發生液泛、漏液等情況。

發明內容

本發明的目的在于至少克服上述一種技術不足，提出一種輕烴分離裝置運行狀態優化及預測方法。

本發明提供了一種輕烴分離裝置運行狀態優化及預測方法，包括以下步驟：實時采集輕烴分離裝置的現場數據，對輕烴分離裝置進行穩態檢測，獲取穩態點和平均點，根據實時采集得到的現場數據及獲取的穩態點和平均點，建立機理模型；

獲取輕烴分離裝置運行的歷史數據，利用歷史數據進行模型訓練得到初始化SVR模型參數，根據歷史數據和所述機理模型進行訓練驗證，得到優化模型參數，根據所述優化模型參數和初始化SVR模型參數得到優化的SVR模型；

以機理模型和優化的SVR模型共同預測輕烴分離裝置運行狀態的優化值及各產品組分值，以運行狀態的優化值及各產品組分值優化輕烴分離裝置運行；

獲取水力學數據并存入數據庫，送數據庫頁面讀取輸入板數、結構尺寸數據，根據所述輸入板數和結構尺寸數據進行水力學計算和全塔壓降計算，獲取水力學負荷性能和全塔壓降分布，根據所述水力學負荷性能和全塔壓降分布，預測得到輕烴分離裝置的水力學狀態。

進一步地，對輕烴分離裝置進行穩態檢測，獲取穩態點和平均點，具體包括，對輕烴分離裝置進行穩態檢測，獲取所有穩態點和平均點列表，將所有平均值輸出設置為錯誤值，獲取所有DCS輸入初始化，判斷數據點或類型是否穩定，若是，則該數據點為穩定點，若否，則該數據點為非穩定點，根據所述穩態點獲取平均點。

進一步地，所述輕烴分離裝置運行狀態優化及預測方法，還包括，將所述歷史數據進行數據預處理，得到預處理后的數據，將預處理后的數據分為訓練數據集和測試數據集。

進一步地，將所述歷史數據進行數據預處理，具體包括，刪除離散數據集，進行數據平滑處理，利用Z-score標準化方法進行數據歸一化處理。