[发明专利]一种原油蒸馏过程初馏塔冲塔故障预警方法

权利要求书

1.一种原油蒸馏过程初馏塔冲塔故障预警方法，其特征在于该方法针对炼油厂初馏塔工作过程，通过选择变量，滚动计算，并采用综合指标进行初馏塔冲塔故障预警，具有以下步骤：

(1)分析初馏塔的工艺过程和传感器分布情况，确定与冲塔故障相关的初始变量范围；

(2)在初始变量范围中进一步筛选：若变量为闭环控制系统的被控变量则予以剔除，同时选择该闭环控制系统的操纵变量进入最终变量范围；若变量开环不受控，则直接选择进入最终变量范围；

(3)针对每天得到的待测数据，选取前t₁天的数据作为训练集；

(4)对训练集进行预处理，包括平滑滤波和标准化；

(5)对预处理后的样本进行主成分分析，算出平方预测误差SPE的控制限和Hotelling's T²统计量的控制限；

(6)对待测数据进行预处理，计算出每一时刻的SPE和T²统计量，综合两个指标进行预警。

2.根据权利要求1所述的一种原油蒸馏过程初馏塔冲塔故障预警方法，其特征在于在如下范围内选择变量：进料压力、进料温度、塔顶压力、塔顶温度、初顶冷回流量、初顶循回流量、初顶油气后冷器出口温度、初顶回流罐压力和初顶回流罐液位。

3.根据权利要求1所述的一种原油蒸馏过程初馏塔冲塔故障预警方法，其特征在于t₁的取值范围为5～10天，且剔除已确认的故障数据。

4.根据权利要求1所述的一种原油蒸馏过程初馏塔冲塔故障预警方法，其特征在于平滑滤波算法使用Savitzky-Golay卷积平滑算法。

5.根据权利要求1所述的一种原油蒸馏过程初馏塔冲塔故障预警方法，其特征在于对待测数据使用训练数据的均值和方差进行标准化。

6.根据权利要求1所述的一种原油蒸馏过程初馏塔冲塔故障预警方法，其特征在于平方预测误差SPE的控制限计算方法为：

其中：SPE_α为SPE的控制限，λ_j是样本矩阵X的协方差阵的第j个特征值，c_α是与上限(1-α)×100％相应的标准正态偏差，α为检测水平；

Hotelling's T²统计量的控制限计算方法为：

其中：为T²的控制限，n为样本个数，k是主元个数，F(p,n-1,α)是自由度为k和n-1的F分布上限α×100％的临界值，α为检测水平。

7.根据权利要求1所述的一种原油蒸馏过程初馏塔冲塔故障预警方法，其特征在于当待测数据的SPE统计量和T²统计量均超过上限，同时持续t₂分钟时，则发出故障预警。

8.根据权利要求7所述的一种原油蒸馏过程初馏塔冲塔故障预警方法，其特征在于t₂取30分钟。