[发明专利]一种基于分子组成的汽油调和优化方法

权利要求书

1.一种基于分子组成的汽油调和优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)建立涵盖所有汽油调和组分的总分子数据库；

(2)基于总分子数据库建立分子性质数据库；

(3)基于总分子数据库建立分子级混合性质规则，以计算多个分子的混合物的性质；

(4)针对炼化企业参与调和的汽油组分，建立组分类别数据库；

(5)建立双层嵌套汽油调和优化模型，其中第一层采用特征匹配法自动筛选调和组分种类，得到最佳调和组分组合；第二层在组分组合优化的基础上进行以质量过剩最低和成本最低的多目标优化，以确定最优调和比例；也可在确定调和组分的基础上直接进入第二层优化调和比例；

(6)基于筛选出的调和组分或者人为选定的组分，建立以质量过剩最低和成本最低的多目标优化模型；其中约束指标包括：研究法辛烷值、马达法辛烷值、雷德蒸汽压、恩氏馏程、密度、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数、硫质量分数中至少一项；其中恩氏馏程包括初馏点、10％馏出温度、50％馏出温度、90％馏出温度、终馏点；所述多目标优化模型的表达式如下：

s.t h(x)＝∑x-1＝0

g_i(x)＝Ψ_l-Φ_i(x)≤0 i＝1,2,…,M

x_i(x)＝Φ_i(x)-Ψ_u≤0 i＝1,2,…,M

其中，f(x)为目标函数；n为参与优化的性质种类数；x为参与调和组分比例向量；Φ_i(x)为参与调和第i个性质函数；Ψ_i为参与调和的第i个性质目标值；w_i为参与调和的第i个性质偏差权重；P_i为参与调和的第i个性质过剩当量成本；K为参与调和组分单价向量；下标l为指标约束下限；下标u为指标约束上限；M指标约束总数；

(7)采用约束空间逐步缩小法求解多目标优化模型，得到最优调和比例。

2.根据权利要求1所述的一种基于分子组成的汽油调和优化方法，其特征在于：所述步骤(1)的总分子数据库至少包括加氢汽油、重整汽油、芳构化汽油、烷基化汽油、异构化汽油、混合碳五汽油、混合芳烃汽油、抽余油、石脑油、醚类、乙醇、甲醇；其中醚类包括MTBE、TAME；该分子数据库由上述不同汽油调和组分所含分子种类合并而成，其中上述不同汽油调和组分所含分子种类为加氢汽油、重整汽油、芳构化汽油、烷基化汽油、异构化汽油、混合碳五汽油、混合芳烃汽油、抽余油、石脑油、醚类、乙醇、甲醇；分析不同汽油调和组分所含分子种类，采用毛细管气相色谱法或者GC-MS气质联用方法；所含含硫分子采用气相色谱-硫化学发光检测器联用方法。

3.根据权利要求1所述的一种基于分子组成的汽油调和优化方法，其特征在于：所述的分子性质数据库包括研究法辛烷值、马达法辛烷值、饱和蒸汽压、密度、摩尔质量、蒸发热、PVT状态方程参数、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数、硫质量分数；其中饱和蒸汽压为37.8℃/100℉条件下的饱和蒸汽压。

4.根据权利要求1所述的一种基于分子组成的汽油调和优化方法，其特征在于：所述的分子级混合性质规则包括研究法辛烷值、马达法辛烷值、雷德蒸汽压、恩氏馏程、密度、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数、硫含量的混合性质规则；其中恩氏馏程包括初馏点T0、10％馏出温度T10、50％馏出温度T50、90％馏出温度T90、终馏点TF。