[发明专利]加氢裂化催化剂的失活预测方法、装置和存储设备

说明书

本发明公开了加氢裂化催化剂的失活预测方法、装置和存储设备，其中所述方法包括步骤：确定自变量和目标变量；通过实时数据库系统和LIMS提取预设工况参数项和预设性质参数项的数据；根据提取的预设工况参数项和所述预设性质参数项的数据，生成建模数据；根据目标变量和自变量通过分类模型对建模数据进行模型训练，以建立用于预测所需反应温度的变化趋势的预测模型；将加氢裂化的平均工艺水平下的各参数项的数据值作为预测模型的输入参数；根据预测模型生成所需反应温度的变化趋势图；并根据变化趋势图生成催化剂的失活曲线图。本发明可以获得与实际值拟合度很好的所需反应温度预测结果，进而也就可以获得更加准确的催化剂的失活预测结果。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，特别是涉及加氢裂化催化剂的失活预测方法、装置和存储设备。

背景技术

随着信息技术的发展，石油炼化生产装置信息化程度越来越高，随之也就积累了大量生产数据；这些数据背后隐藏着大量重要的生产信息，而大数据技术正是挖掘和利用这些信息的最有效手段。它是通过对庞大的数据进行专业化处理，从而发现数据内在的规律，来对生产流程中的各个环节进行预判，进而支撑生产决策。

催化剂是指能够参与并加快或降低化学反应速度，但化学反应前后其本身性质和数量不发生变化的物质。催化剂作用的基本特征是改变反应历程，改变反应的活化能，改变反应速率常数，但不改变反应的化学平衡。

加氢裂化工艺流程主要有单段串联、两段串联工艺，可以采用全循环流程或一次通过流程，一般依次包括加氢精制、加氢裂化、高低压分离及分馏系统四个主要单元，加氢精制单元主要包括加氢精制反应器，加氢裂化单元主要包括加氢裂化反应器。加氢裂化催化剂属于双功能催化剂，即催化剂由具有加( 脱)氢双功能的金属组分和具有裂化功能的酸性载体两部分组成。加氢裂化过程是在氢压下把低质量大分子的原料油转化为洁净的小分子产品，产品主要包括重石脑油、航煤、柴油和尾油，副产干气、液化气和轻石脑油。

现有技术中，一般通过转化率来表示催化剂的活性，即在一定反应条件下, 已转化掉反应物的量占进料量的百分数；或者，用每小时每升催化剂所得到的产物重量的数值，即空速时的量来表示催化剂的活性，或者，用在一定反应条件下反应后某一组分的残余量来表示催化剂活性, 例如烃类蒸气转化反应中用出口气残余甲烷量表示。现有技术中，CN103045296B公开了一种预测煤焦油加氢催化剂寿命的方法。包括：选取加氢产品油的氮含量作为考察催化剂失活程度的影响因素。所建立的模型包括反应温度、液体体积空速、氢分压等操作参数，也包括反应级数、 Arrhenius方程的指前因子、活化能等动力学参数。根据加氢装置的实测数据通过对动力学方程进行非线性拟合，拟合采用麦夸特法，求出动力学参数和所预测的催化剂理论运行时间即催化剂寿命。

发明人经过研究发现，现有技术中通过大数据进行石油炼化生产过程中各个环节的预判方式至少存在以下缺陷：

由于催化剂的活性不但与催化剂的化学组成、物理结构、制备的条件有关, 而且也和具体使用环境有关，因此通过上述催化剂的活性的表示方法获得结果不够准确。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供了加氢裂化催化剂的失活预测方法、装置和存储设备。本发明可以提高加氢裂化催化剂的失活预测的精确度。

本发明提供了一种加氢裂化催化剂的失活预测方法，包括步骤：

S11、将加氢裂化装置的实时数据库系统的历史数据中的工况信息的预设工况参数项，和，实验室信息管理系统LIMS的历史数据中的性质信息数据的预设性质参数项，以及催化剂使用天数确定为自变量；所述预设工况参数项包括：原料油进料流量、高压分离器压力、精制反应器反应温度、裂化反应器反应温度、反应器入口氢气流量和尾油流量或收率；所述性质信息数据包括产品属性信息和多种原料的原料性质信息；所述预设性质参数项包括：原料油密度（比如20℃密度）、原料油终馏点或接近终馏点的馏出温度（比如95%馏出温度）和原料油氮含量；