[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

本發明涉及工業催化裂化技術領域，更具體的說，涉及一種工業催化裂化裝置的操作優化方法及系統。本方法，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。本發明具有優化效果好、運行效率高、人機友好、可視化好等特點，對工程師進行輔助優化操作并提升企業效益，具有重大意義。

技術領域

本發明涉及工業催化裂化技術領域，更具體的說，涉及一種工業催化裂化 裝置的操作優化方法及系統。

背景技術

近年來，我國石化企業不斷嘗試與互聯網應用技術相結合，進入了智能集 成化和系統化的新階段。隨著裝置計劃、供應、生產等各種數據分析技術的發 展，通過機理模型和數據分析，進行快速定位裝置全局優化和決策的技術已經 受到了廣泛的關注。

流化催化裂化(Fluid catalytic cracking，簡稱FCC)裝置是現代煉油廠常 見的一種多用途且獲利可觀的裝置，該裝置將重質餾出物和殘余原料轉化為較 輕和更有價值的產品。催化裂化裝置為流體催化裂化裝置的約定俗稱說法，以 下均稱為催化裂化裝置。

催化裂化裝置不但對汽油的生產貢獻極大，同時也是石化行業原材料(例 如輕質烯烴)的重要提供者，它不僅能生產汽油、柴油等產品，還可為化工生 產提供丙烯原料，為全廠提供蒸汽、燃料氣等。

催化裂化裝置在世界各國的煉油廠中都占有重要地位，是主要的二次加工 裝置，其總加工能力超過加氫裂化、焦化和減黏裂化三者之和。由此可見，催 化裂化裝置為煉油廠的整體盈利能力做出巨大貢獻。

在實際生產過程中，影響催化裂化裝置運行的變量很多，包括溫度、壓力、 流量、原料性質等。

為了滿足生產計劃的要求，操作人員往往通過調整裝置中的上述變量，使 裝置達到某些特定的生產狀態。

然而，由于煉油裝置的復雜性，為了使催化裂化裝置達到最優運行狀況， 即使經驗豐富的工程師也只能對裝置的操作條件給出一個定性的趨勢或大致 的范圍，很難根據裝置當前狀況和約束條件定量給出準確的操作條件。

因此，目前亟需一種催化裂化裝置的操作優化系統，輔助工程師對催化裂 化裝置進行操作。

發明內容

本發明的目的是提供一種工業催化裂化裝置操作優化方法及系統，解決現 有技術對催化裂化裝置的操作優化過于依賴人工經驗，智能化、自動化程度低 的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種工業催化裂化裝置操作優化方法， 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。

在一實施例中，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。

在一實施例中，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。