[发明专利]基于鲍威尔搜索算法的乙烯裂解炉负荷优化方法

说明书

本发明涉及乙烯裂解炉领域，更具体的说，涉及一种基于鲍威尔搜索算法的乙烯裂解炉负荷优化方法。本发明提出的基于鲍威尔搜索算法的乙烯裂解炉负荷优化方法，包括以下步骤：S1、采集各裂解炉实时进料负荷数据；S2、以产品效益及约束违反度构建目标函数，建立裂解炉负荷优化模型；S3、以最大化产品效益以及最小化约束违反度为目标，采用鲍威尔搜索算法在裂解炉进料量的负荷范围内搜索，确定最优进料量。本发明方法合理可靠，简单易行，对于多裂解炉负荷协调优化十分有效，且该方法适应性及移植性较好，适合推广使用。

技术领域

本发明涉及乙烯裂解炉领域，更具体的说，涉及一种基于鲍威尔搜索算法的乙烯裂解炉负荷优化方法。

背景技术

石油化学工业是国民经济的基础工业，而乙烯生产技术是石油化工技术的关键技术及核心装置，乙烯的技术水平、产量以及规模标志着国家石油化学工业发展水平。裂解炉的操作直接影响整个乙烯生产装置的产品质量和产量。

裂解炉的进料量和处理负荷的调整，往往主观性较强，从而对各台裂解炉的运行效率以及裂解原料、裂解负荷变化对裂解全装置运行效率和效益等产生很大的影响。

中国发明CN 201410448945.X公开了一种乙烯裂解炉生产负荷调整的优化方法，其中，所述方法包括以下步骤：步骤1：建立裂解炉辐射段炉管的几何结构模型，计算裂解炉辐射段炉管内的运行参数；步骤2：建立裂解炉的几何结构模型，获取乙烯裂解炉辐射段炉管外的运行参数；步骤3：以步骤1的计算结果为基准，迭代步骤2的计算结果，耦合再计算；步骤4：当裂解炉投料量70％-120％负荷时，调整燃料流量为0.6Q-1.2Q，直至计算的裂解炉运行参数优于负荷变化前的裂解炉运行参数。该发明的技术方案通过调整辐射段热量分布结合原料种类和特点进行生产符合调整优化。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于鲍威尔搜索算法的乙烯裂解炉负荷优化方法，解决现有技术中对于乙烯裂解炉的进料负荷导致的运行效率和效益差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于鲍威尔(Powell)搜索算法的乙烯裂解炉负荷优化方法，包括以下步骤：

S1、采集各裂解炉实时进料负荷数据；

S2、以产品效益及约束违反度构建目标函数，建立裂解炉负荷优化模型；

S3、以最大化产品效益以及最小化约束违反度为目标，采用鲍威尔搜索算法在裂解炉进料量的负荷范围内搜索，确定最优进料量。

在一实施例中，所述步骤S1进一步包括以下步骤：

S11、采集各裂解炉的进料量、蒸汽用量、燃料气消耗量和超高压蒸汽发汽量；

S12、计算产品收率和裂解炉汽烃比。

在一实施例中，所述步骤S2进一步包括以下步骤：

S21、根据各裂解炉进料量、蒸汽用量、燃料气消耗量、超高压蒸汽发汽量和产品收率，以实际效益与消耗成本的产品值的价格差构建负效益函数；

S22、根据裂解炉进料总负荷上限、各裂解气总负荷上限以及各精馏塔关键组份处理负荷，构建违反度约束函数；

S23、建立乙烯裂解炉负荷优化模型如下所示：

其中，f(x)为负效益函数，g(x)为约束违反度函数，x＝(x₁,x₂,···,x_n)^T表示各裂解炉当前进料量，n表示当前需优化的裂解炉个数，m为约束个数。

在一实施例中，所述步骤S2的负效益函数为：