[發明專利]一種考慮低碳排放約束的原油調度優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202210411062.6
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114742422A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 鐘偉民;杜文莉;錢鋒;何仁初;楊明磊
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 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

本發明涉及原油調度優化技術領域，更具體的說，涉及一種考慮低碳排放約束的原油調度優化方法及裝置。本方法包括以下步驟：步驟S1、基于原油調度過程建立碳排放評價指標；步驟S2、將原油調度周期通過離散時間表示，對原油處理過程建立低碳原油多模式調度優化模型；步驟S3、獲取實際來油信息，作為初始時刻原油庫存初值；步驟S4、設置罐區調度參數和裝置調度參數，求解獲得正常工況下所需的原油調度方案。本發明根據煉油廠原油短期計劃生產要求的約束條件，建立了考慮低碳排放的原油調度優化模型,制定的原油調度方案切換次數明顯降低，對應的碳排放量也大大降低，提高煉油企業經濟效益。

技術領域

本發明涉及原油調度優化技術領域，更具體的說，涉及一種考慮低碳排放約束的原油調度優化方法及裝置。

背景技術

原油生產調度是油品生產中十分重要的環節，其科學與否直接影響煉油企業的生產穩定性和經濟效益。

隨著國際原油價格的日益上漲及國家對于環境問題的不斷關注，目前并沒一種原油調度優化方法側重考慮減少碳排放。

傳統的原油調度大多基于經驗方法，以滿足物料平衡為目標，在滿足生產約束條件下進行制定，存在諸多不利因素，導致生產裝置尤其是一次加工裝置(常減壓)、原料配方、原油裝卸切換頻繁，能耗增加，碳排放量也會隨之增加。

原油調度問題涉及三個階段，油輪卸油，運輸到原油罐，一次加工裝置加料和出料。

原油卸油過程為油船到港，將油船所載原油卸載到碼頭儲油罐中，通過管道將碼頭的原油運輸到煉化廠區原油罐內，原油罐內混合多種原油，將混油原油運至一次加工裝置進行生產。一次優質的調度方案在這三個階段表現為原油卸油階段，油輪抵達碼頭后盡可能快地將原油卸至碼頭儲油罐；運輸到原油罐的階段，優化方案中原油管道流量符合實際標準；一次加工裝置加料階段，油品組分屬性符合要求并且能夠保證一次加工裝置正常運行。

目前，國內大型煉油企業的調度人員使用基于電子表格的模擬預測工具，采用試算法來制定原油調度計劃。

調度計劃質量的好壞在很大程度上依賴于調度人員的經驗和水平，不僅耗時費力，且不能夠提供系統的優化方案，對突發事件的應急能力也很差。

因此，煉油企業迫切需要對原油調度決策進行優化，響應國家“雙碳”目標，既能夠減少碳排放，又能夠降低操作成本、提高原油煉制利潤。

發明內容

本發明的目的是提供一種考慮低碳排放約束的原油調度優化方法及裝置，解決現有技術對于原油調度方法對碳排放的考慮不足、過于依賴調度人員的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種考慮低碳排放約束的原油調度優化方法，包括以下步驟：

步驟S1、基于原油調度過程建立碳排放評價指標；

步驟S2、將原油調度周期通過離散時間表示，對原油處理過程建立低碳原油多模式調度優化模型；

步驟S3、獲取實際來油信息，作為步驟S2所述的低碳原油多模式調度優化模型的初始時刻原油庫存初值；

步驟S4、基于步驟S2所述的低碳原油多模式調度優化模型，設置罐區調度參數和裝置調度參數，求解獲得正常工況下所需的原油調度方案。

在一實施例中，所述步驟S1進一步包括：

計算得到一次泵的啟停產生的CO₂排放量E_CO2；

計算得到一次泵的啟停消耗的成本為W。

在一實施例中，所述步驟S2進一步包括：

步驟S21、確定優化目標函數；

步驟S22、根據約束條件，建立原油調度優化模型。