[發明專利]基于鮑威爾搜索算法的乙烯裂解爐負荷優化方法

在審

• 申請號: 202011270063.0
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112364512A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 杜文莉;錢鋒;趙亮;周釗
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q30/02;G06Q50/04;G06F111/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陶玉龍;陸嘉

本發明涉及乙烯裂解爐領域，更具體的說，涉及一種基于鮑威爾搜索算法的乙烯裂解爐負荷優化方法。本發明提出的基于鮑威爾搜索算法的乙烯裂解爐負荷優化方法，包括以下步驟：S1、采集各裂解爐實時進料負荷數據；S2、以產品效益及約束違反度構建目標函數，建立裂解爐負荷優化模型；S3、以最大化產品效益以及最小化約束違反度為目標，采用鮑威爾搜索算法在裂解爐進料量的負荷范圍內搜索，確定最優進料量。本發明方法合理可靠，簡單易行，對于多裂解爐負荷協調優化十分有效，且該方法適應性及移植性較好，適合推廣使用。

技術領域

本發明涉及乙烯裂解爐領域，更具體的說，涉及一種基于鮑威爾搜索算法的乙烯裂解爐負荷優化方法。

背景技術

石油化學工業是國民經濟的基礎工業，而乙烯生產技術是石油化工技術的關鍵技術及核心裝置，乙烯的技術水平、產量以及規模標志著國家石油化學工業發展水平。裂解爐的操作直接影響整個乙烯生產裝置的產品質量和產量。

裂解爐的進料量和處理負荷的調整，往往主觀性較強，從而對各臺裂解爐的運行效率以及裂解原料、裂解負荷變化對裂解全裝置運行效率和效益等產生很大的影響。

中國發明CN 201410448945.X公開了一種乙烯裂解爐生產負荷調整的優化方法，其中，所述方法包括以下步驟：步驟1：建立裂解爐輻射段爐管的幾何結構模型，計算裂解爐輻射段爐管內的運行參數；步驟2：建立裂解爐的幾何結構模型，獲取乙烯裂解爐輻射段爐管外的運行參數；步驟3：以步驟1的計算結果為基準，迭代步驟2的計算結果，耦合再計算；步驟4：當裂解爐投料量70％-120％負荷時，調整燃料流量為0.6Q-1.2Q，直至計算的裂解爐運行參數優于負荷變化前的裂解爐運行參數。該發明的技術方案通過調整輻射段熱量分布結合原料種類和特點進行生產符合調整優化。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于鮑威爾搜索算法的乙烯裂解爐負荷優化方法，解決現有技術中對于乙烯裂解爐的進料負荷導致的運行效率和效益差的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于鮑威爾(Powell)搜索算法的乙烯裂解爐負荷優化方法，包括以下步驟：

S1、采集各裂解爐實時進料負荷數據；

S2、以產品效益及約束違反度構建目標函數，建立裂解爐負荷優化模型；

S3、以最大化產品效益以及最小化約束違反度為目標，采用鮑威爾搜索算法在裂解爐進料量的負荷范圍內搜索，確定最優進料量。

在一實施例中，所述步驟S1進一步包括以下步驟：

S11、采集各裂解爐的進料量、蒸汽用量、燃料氣消耗量和超高壓蒸汽發汽量；

S12、計算產品收率和裂解爐汽烴比。

在一實施例中，所述步驟S2進一步包括以下步驟：

S21、根據各裂解爐進料量、蒸汽用量、燃料氣消耗量、超高壓蒸汽發汽量和產品收率，以實際效益與消耗成本的產品值的價格差構建負效益函數；

S22、根據裂解爐進料總負荷上限、各裂解氣總負荷上限以及各精餾塔關鍵組份處理負荷，構建違反度約束函數；

S23、建立乙烯裂解爐負荷優化模型如下所示：

其中，f(x)為負效益函數，g(x)為約束違反度函數，x＝(x₁,x₂,···,x_n)^T表示各裂解爐當前進料量，n表示當前需優化的裂解爐個數，m為約束個數。

在一實施例中，所述步驟S2的負效益函數為：