[發明專利]一種基于改進型差分進化算法的S Zorb裝置實時優化方法

在審

• 申請號: 202011298545.7
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112365071A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 杜文莉;葉貞成;錢鋒;楊明磊
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/04;G16C20/10;G16C20/20;G16C20/70;G06N3/12
• 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

本發明涉及汽油吸附脫硫技術領域，更具體的說，涉及一種基于改進型差分進化算法的S Zorb裝置實時優化方法。本發明提出的優化方法，包括：S1、采集當前實時工況數據；S2、將處理后的實時數據輸入S Zorb裝置數學模型中，計算出當前工況下產品的硫含量及辛烷值損失值；S3、計算出當前產品硫含量的約束違反度；S4、建立最小化辛烷值損失的目標函數，硫含量為約束函數；S5、以當前實時工況數據為初始狀態點，采用改進型差分進化算法進行迭代，確定最優種群；S6、將最優種群中的種子，選出最優的種子及其所對應的目標函數值，對應優化決策變量的優化值。本發明的方法合理可靠，對于S Zorb裝置優化十分有效，移植性、可行性好，適合推廣使用。

技術領域

本發明涉及汽油吸附脫硫技術領域，更具體的說，涉及一種基于改進型差分進化算法的S Zorb裝置實時優化方法。

背景技術

隨著我國的工業化水平不斷提高，汽油作為基礎燃料，其質量提升成為一件亟待解決的技術難題。汽油基本通過催化裂化生產而成，在此過程中會產生許多含硫物質，這就會導致汽油在燃燒中產生大量污染物。

因此,在當下汽油生產加工過程中對脫硫工藝技術極為重視，不斷研究和更新脫硫工藝技術，盡可能降低汽油中的含硫量，使汽油在燃燒過程中所產生的污染降至最低。

汽油吸附脫硫技術采用物理吸附的方式，使汽油與具有特殊結構的吸附劑充分接觸，將汽油中的硫醇、二硫化物、硫醚和噻吩類硫化物吸附至吸附劑上，來降低汽油中硫含量。

S Zorb工藝(S Zorb technology)是2017年全國科學技術名詞審定委員會公布的化工名詞，是美國康菲公司開發的一種反應吸附脫硫工藝，它將流化床反應器和連續再生技術相結合，并成功應用于催化裂化汽油和柴油脫硫，是目前工業化應用較廣的吸附脫硫技術。

截至2018年底，我國建成S Zorb催化汽油吸附脫硫裝置共35套，超過50％的催化裂化汽油采用此工藝脫硫，在油品質量升級過程中發揮了至關重要的作用。

隨著車用汽油質量不斷升級，S Zorb裝置的反應深度逐漸增加，提高脫硫率的同時也帶來了辛烷值損失的增加，而通過S Zorb裝置處理后的精制汽油辛烷值過低將直接影響經濟效益及全廠汽油調和。

目前，國內對于S Zorb裝置加氫反應脫硫過程的操作參數的設定還處于比較粗糙的階段，傳統的優化調節主要是現場工程師的經驗調節，費時費力并且很難全面的掌握和決策較多的變量，安全性以及經濟性都難以保證，兼顧脫硫指標與辛烷值損失最小也就更為困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于改進型差分進化算法的S Zorb裝置實時優化方法，解決現有技術中對于S Zorb裝置的操作參數設定需要人工進行、費事費力難以準確調節的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于改進型差分進化算法的S Zorb裝置實時優化方法，包括以下步驟：

S1、配置通信協議，采集當前實時工況數據；

S2、將處理后的實時數據輸入S Zorb裝置數學模型中，計算出當前工況下產品的硫含量及辛烷值損失值；

S3、根據計算獲得的硫含量與生產實際要求的硫含量指標值進行比較，計算出當前產品硫含量的約束違反度；

S4、建立最小化辛烷值損失的目標函數，硫含量為約束函數，對應的表達式如下，

其中，f(x)為目標函數，g(x)為約束函數，x為優化決策變量；

S5、以當前實時工況數據為初始狀態點，作為優化的初始種子，輸入S Zorb裝置數學模型中，計算出當前目標函數值及約束違反度；