[發明專利]一種工業催化裂化裝置的操作優化方法及系統

在審

• 申請號: 202210093961.6
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114297882A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 杜文莉;隆建;錢鋒;鐘偉民;楊明磊
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06K9/62;G06Q50/02;G06T3/40;G06F111/08;G06F119/08;G06F119/14
• 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

1.一種工業催化裂化裝置的操作優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、采集工廠生產數據；

步驟S2、接收并存儲工廠生產數據，對工廠生產數據進行預處理，通過催化裂化全流程機理模型進行計算得出仿真數據，獲得的仿真數據作為優化初始數據；

步驟S3、輸入操作條件和約束條件，采用基于模式搜索算法求解帶有約束的優化目標函數，對優化初始數據進行優化，獲得的優化結果數據作為工業催化裂化裝置的最優操作條件；

步驟S4、將優化結果數據進行顯示。

2.根據權利要求所述的工業催化裂化裝置的操作優化方法，其特征在于，所述步驟S2中，對工廠生產數據進行預處理，進一步包括：

刪除異常點數據，填充缺失數據和歸一化數據。

3.根據權利要求2所述的工業催化裂化裝置的操作優化方法，其特征在于，所述步驟S2中，填充缺失數據，進一步包括：

基于隨機森林算法計算缺失數據變量和數據完整變量相關程度，根據多維線性插值方法填充缺失的數據。

4.根據權利要求3所述的工業催化裂化裝置的操作優化方法，其特征在于，所述步驟S2中，根據多維線性插值方法填充缺失的數據，進一步包括：

根據缺失值前后數據，用線性插值法填充缺失數據的目標變量的線性填充值y_a，1；

計算出相關變量的線性填補方法的填充值y_b，1；

計算相關變量的實際值y_b，2與填充值y_b，1的差值Δ_b＝y_b，2-y_b，1；

計算目標變量實際填充值y_a，2與線性填充值y_a，1的差值Δ_a＝y_a，2-y_a，1，即實際填充值y_a,2＝y_a,1+Δ_a；

由多元線性回歸法計算空白時間段內的系統波動，根據公式計算出

目標變量實際填充值y_a,2滿足以下表達式：

5.根據權利要求1所述的工業催化裂化裝置的操作優化方法，其特征在于，所述優化目標函數，包含經濟性目標、性質目標和/或產量目標：

所述經濟性目標，包含最大經濟效益；

所述性質目標，包含最大產品收率；

所述產量目標，包含汽油桶收最大和/或總液收最大。

6.根據權利要求1所述的工業催化裂化裝置的操作優化方法，其特征在于，所述操作條件包括工業催化裂化裝置中反應再生系統、柴油汽提塔、原料混合系統等單元的可優化操作變量；

所述操作變量，進一步包括：

進料溫度、進料壓力、預提升蒸汽和干氣流量、汽提蒸汽流量、反應溫度、再生器密相溫度、反應器壓力、兩器壓差、再生滑閥開度、主風量、一反出口溫度、總進料流量、分餾塔側線抽出流量、吸收-穩定塔關鍵點溫度。

7.根據權利要求1所述的工業催化裂化裝置的操作優化方法，其特征在于，所述催化裂化全流程機理模型，使用耦合碳數分布、硫和氮分布的烴類反應動力學反應系統構成。

8.根據權利要求1所述的工業催化裂化裝置的操作優化方法，其特征在于，所述步驟S2中，催化裂化全流程機理模型通過以下方法構建：

對原料油進行特征化表征；

根據反應機理，對原料油進行組分劃分；

劃分反應網絡；

建立反應動力學模型。