[发明专利]一种基于装置机理的炼油过程生产计划优化方法

权利要求书

1.一种炼油过程装置机理模型构建方法，其特征在于，所述装置机理模型构建方法包括以下步骤：

(1)基于炼油过程二次加工装置的工艺机理，采用集总动力学方法建立装置机理模型；

(2)根据装置的历史统计数据或采集的实时运行数据，以产品收率的模型预测值和实际工况值的平方差最小作为优化目标，利用改进后的差分进化算法进行求解，校正模型参数；通过程序设置偏差阈值，当模型预测值与实际工况值的偏差超过设置的阈值时，触发模型校正功能，实现机理模型自动校正。

2.如权利要求1所述的装置机理模型构建方法，其特征在于，步骤(1)中，所述二次加工装置包括催化重整装置、催化裂化装置、加氢裂化装置、延迟焦化装置和渣油加氢装置。

3.如权利要求1所述的装置机理模型构建方法，其特征在于，步骤(2)中，所述改进后的差分进化算法是带有三角变异的差分进化算法，变量边界为初始动力学参数±30％，并定义优化目标为：

其中，f(X)表示最优化问题的目标函数，决策变量X包括各个反应的指向因子和活化能，和分别表示各产品组分的实际质量收率和模型预测质量收率；

优选地，所述带有三角变异的差分进化算法的变异策略为：

r′＝(r₁+r₂+r₃)/3+(p₂-p₁)(r₁-r₂)+(p₃-p₂)(r₂-r₃)+(p₁-p₃)(r₃-r₁)

其中，

p₁＝|f(r₁)|/p′

p₂＝|f(r₂)|/p′

p₃＝|f(r₃)|/p′

p′＝|f(r₁)|+|f(r₂)|+|f(r₃)|

其中，r′是新生成的子代个体，r₁、r₂、r₃是种群中随机选取的三个不同的父代个体。

4.如权利要求1所述的装置机理模型构建方法，其特征在于，步骤(2)中，使用以下方法对采集的实时运行数据进行调和后，再用于校正模型参数：

(1)采用天平均值来校正模型；

(2)根据统计数据和生产经验确定数据的值域，依此判断数据的准确性，将错误数据从本地数据库中删除；

(3)对于在特定期间内无法采集的数据，建立冗余的计算公式，通过采集其他数据来推导出这个点。

5.一种基于装置机理的炼油过程生产计划优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)基于炼油过程二次加工装置的工艺机理，采用集总动力学方法建立装置机理模型；

(2)根据装置的历史统计数据或采集的实时运行数据，以产品收率的模型预测值和实际工况值的平方差最小作为优化目标，利用改进后的差分进化算法进行求解，校正模型参数；通过程序设置偏差阈值，当模型预测值与实际工况值的偏差超过设置的阈值时，触发模型校正功能，实现机理模型自动校正；

(3)基于校正后的机理模型，针对不同的操作条件，对各二次加工装置的原料性质和操作条件对关键产品收率的影响进行灵敏度分析，获得原料性质和操作条件与产品收率之间的操作特性曲线；

(4)根据操作特性曲线，按照不同斜率区间，采用分段线性化方法获得原料性质和操作条件与产品收率之间的线性关系；

(5)将线性关系的斜率值作为计划模型的输入参数，提高计划模型的精确性。

6.如权利要求5所述的生产计划优化方法，其特征在于，步骤(1)中，所述二次加工装置包括催化重整装置、催化裂化装置、加氢裂化装置、延迟焦化装置和渣油加氢装置。