[發明專利]一種基于能效評價的天然氣凈化控制方法及在線優化平臺

在審

• 申請號: 202011186402.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN114429258A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 馬利敏;焦玉清;姬忠禮;劉元直;邱敏;周政;李彩紅;戴海林
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司中原油田分公司天然氣處理廠;中國石油大學（北京）
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/04;G06N3/08;G06N3/12;G06N20/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 王凱迪

1.一種基于能效評價的天然氣凈化控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)采集當前原料天然氣參數，通過智能算法B尋優得到所述原料天然氣參數條件下能效條件最優時所對應的天然氣凈化裝置關鍵操作參數；

所述能效條件包括，過程總能耗與對應原料天然氣處理量的比值、過程總能耗與對應產物經濟價值的比值、凈化裝置各工藝單元單位能耗之和、凈化裝置各設備單位能耗之和中的一個或多個；所述工藝單元單位能耗為該工藝單元的能耗與對應輸入原料流量或輸出產物流量的比值，所述設備單位能耗為該設備的能耗與對應處理物質的流量的比值；

2)按照所述天然氣凈化裝置關鍵操作參數控制對應的天然氣凈化裝置；

所述步驟1)中智能算法B尋優的過程包括：首先初始化種群，所述種群包括天然氣凈化裝置關鍵操作參數；然后計算種群適應度，所述適應度為能效條件，能效條件通過預測模型A計算；最后改變種群并多次迭代最終選取能效條件最優的種群所對應的天然氣凈化裝置運行參數作為尋優結果；

所述預測模型A為機器學習模型，是由原料天然氣參數、天然氣凈化裝置關鍵操作參數以及對應能效條件的歷史數據訓練得到。

2.根據權利要求1所述的基于能效評價的天然氣凈化控制方法，其特征在于，所述過程總能耗為天然氣凈化過程中能源消耗和物料消耗的總和；所述工藝單元的能耗為天然氣凈化過程中該工藝單元的能源消耗和物料消耗的總和；設備的能耗為天然氣凈化過程中該設備的能源消耗和物料消耗的總和。

3.根據權利要求2所述的基于能效評價的天然氣凈化控制方法，其特征在于，能源消耗和物料消耗的總和通過消耗的各類能源和物質按照各自能源折算系數加權求和得到。

4.根據權利要求1所述的基于能效評價的天然氣凈化控制方法，其特征在于，所述預測模型A為神經網絡模型。

5.根據權利要求4所述的基于能效評價的天然氣凈化控制方法，其特征在于，所述智能算法B為遺傳算法。

6.根據權利要求1所述的基于能效評價的天然氣凈化控制方法，其特征在于，所述凈化裝置各工藝單元包括脫硫脫碳單元、脫水單元、硫磺回收單元、尾氣處理單元和酸水汽提單元。

7.根據權利要求1所述的基于能效評價的天然氣凈化控制方法，其特征在于，所述凈化裝置各設備包括脫硫脫碳泵機組、脫硫脫碳重沸器、冷卻器、再生塔重沸器、克勞斯風機、余熱鍋爐、反應進料加熱器、硫冷凝器、燃燒器、焚燒爐、尾氣處理泵機組、風機。

8.根據權利要求1所述的基于能效評價的天然氣凈化控制方法，其特征在于，所述原料天然氣參數包括原料天然氣流量、壓力、硫化氫含量和二氧化碳含量。

9.一種基于能效評價的天然氣凈化在線優化平臺，其特征在于，包括控制系統，所述控制系統控制連接天然氣凈化裝置以實現各天然氣凈化裝置關鍵操作參數的調節；所述控制系統還執行指令，實現如權利要求1～8任一項所述的基于能效評價的天然氣凈化控制方法。