[發(fā)明專利]相平衡模型構建方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110298509.9
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113241127B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 張霖宙;高照;趙鎖奇;許志明
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G16C20/10
• 分類號: G16C20/10
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權代理有限公司 11205
• 代理人: 張娜;黃健

1.一種相平衡模型構建方法，其特征在于，所述相平衡模型應用于重油的溶劑脫瀝青，所述相平衡模型構建方法包括：

確定重油的假組分；

關聯(lián)所述假組分的基本物性，確定所述假組分的特征化參數(shù)；

采用穩(wěn)定性分析方法確定平衡閃蒸模型在超臨界條件下的迭代計算參數(shù)初值，迭代計算得到溶劑脫瀝青產(chǎn)物的中間成分數(shù)據(jù)；

對所述溶劑脫瀝青產(chǎn)物中氣液兩相的逸度進行比較，根據(jù)比較結果輸出所述溶劑脫瀝青產(chǎn)物的最終成分數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述最終成分數(shù)據(jù)和所述溶劑脫瀝青產(chǎn)物的性質數(shù)據(jù)建立相平衡模型；

所述假組分的基本物性包括分子量和氫碳比，所述假組分的特征化參數(shù)包括假組分的臨界參數(shù)和偏心因子，所述關聯(lián)所述假組分的基本物性，確定所述假組分的特征化參數(shù)，包括：

根據(jù)所述假組分的分子量和氫碳比，確定所述假組分的密度；

根據(jù)所述假組分的密度和分子量，確定所述假組分的平均沸點；

根據(jù)所述假組分的密度和平均沸點，確定所述臨界參數(shù)；

根據(jù)所述假組分的密度、平均沸點和臨界參數(shù)，確定所述偏心因子。

2.根據(jù)權利要求1所述的相平衡模型構建方法，其特征在于，所述確定重油的假組分包括：

采用沖洗色譜得到重油的組分；

根據(jù)各個組分的含量及性質，確定重油的假組分。

3.根據(jù)權利要求1所述的相平衡模型構建方法，其特征在于，所述采用穩(wěn)定性分析方法確定平衡閃蒸模型在超臨界條件下的迭代計算參數(shù)初值，迭代計算得到溶劑脫瀝青產(chǎn)物的中間成分數(shù)據(jù)，包括：

聯(lián)立相平衡方程和物料平衡方程，建立所述平衡閃蒸模型，所述相平衡方程用于表示預設溫度和預設壓力下的重油物料中氣相成分和液相成分之間的關系，所述物料平衡方程用于表示重油物料中各種成分的關系；

采用穩(wěn)定性分析方法確定平衡閃蒸模型在超臨界條件下的迭代計算參數(shù)初值；

對所述平衡閃蒸模型進行迭代計算，得到汽化分率、氣相成分和液相成分，所述中間成分數(shù)據(jù)包括所述汽化分率、所述氣相成分和所述液相成分。

4.根據(jù)權利要求3所述的相平衡模型構建方法，其特征在于，所述采用穩(wěn)定性分析方法確定平衡閃蒸模型在超臨界條件下的迭代計算參數(shù)初值，包括：

采用全局優(yōu)化算法搜索吉布斯自由能變的函數(shù)的最小值，如果所述函數(shù)收斂時所述函數(shù)的值小于零，找到吉布斯自由能變減小的狀態(tài)，所述函數(shù)用于表示所述假組分相變前后的吉布斯自由能變；

在所述狀態(tài)下獲得相平衡常數(shù)的初值。

5.根據(jù)權利要求1所述的相平衡模型構建方法，其特征在于，所述迭代計算參數(shù)初值為相平衡常數(shù)的初值，所述對所述溶劑脫瀝青產(chǎn)物中氣液兩相的逸度進行比較，根據(jù)比較結果輸出所述溶劑脫瀝青產(chǎn)物的最終成分數(shù)據(jù)，包括：

如果氣液兩相的逸度差值小于閾值，則將所述中間成分數(shù)據(jù)作為最終成分數(shù)據(jù)輸出；或者，

如果氣液兩相的逸度差值大于或等于閾值，則更新所述相平衡常數(shù)并重新計算所述中間成分數(shù)據(jù)和氣液兩相的逸度，直到氣液兩相的逸度差值小于閾值，輸出所述最終成分數(shù)據(jù)。

6.一種重油溶劑脫瀝青相平衡模型構建裝置，其特征在于，所述相平衡模型應用于重油的溶劑脫瀝青，所述相平衡模型構建裝置包括：

假組分確定模塊，用于確定重油的假組分；

參數(shù)確定模塊，用于關聯(lián)所述假組分的基本物性，確定所述假組分的特征化參數(shù)；

計算模塊，用于采用穩(wěn)定性分析方法確定平衡閃蒸模型在超臨界條件下的迭代計算參數(shù)初值，迭代計算得到溶劑脫瀝青產(chǎn)物的中間成分數(shù)據(jù)；

輸出模塊，用于對所述溶劑脫瀝青產(chǎn)物中氣液兩相的逸度進行比較，根據(jù)比較結果輸出所述溶劑脫瀝青產(chǎn)物的最終成分數(shù)據(jù)；

構建模塊，用于根據(jù)所述最終成分數(shù)據(jù)和所述溶劑脫瀝青產(chǎn)物的性質數(shù)據(jù)建立相平衡模型；

所述假組分的基本物性包括分子量和氫碳比，所述假組分的特征化參數(shù)包括假組分的臨界參數(shù)和偏心因子，所述參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述假組分的分子量和氫碳比，確定所述假組分的密度；根據(jù)所述假組分的密度和分子量，確定所述假組分的平均沸點；根據(jù)所述假組分的密度和平均沸點，確定所述臨界參數(shù)；根據(jù)所述假組分的密度、平均沸點和臨界參數(shù)，確定所述偏心因子。