[发明专利]一种大范围原油调合选择优化方法

权利要求书

1.一种大范围原油调合选择优化方法，其特征在于通过对原油近红外光谱进行特征提取和聚类分析降低计算负荷，结合原油价格和性质进行原油调合选择优化，具体包括以下步骤：

1)收集世界上当前可供销售的原油种类样本，测量各样本c_i的关键性质及其对应的近红外光谱，构建原油性质光谱数据库，i＝1～n；

2)对原油各样本c_i的近红外光谱进行常规预处理；

3)对预处理后的所有光谱数据进行主成分分析，并计算主成分得分矩阵S；

4)选择前m个主成分向量y₁,y₂,…,y_m使主成分累积贡献率百分比不小于p；

5)取主成分得分矩阵S中前m个得分向量a₁,a₂,…,a_m，构成待聚类数据矩阵A；

6)使用聚类分析法将A的数据分为k簇，记录每个原油样本的簇索引；

7)针对具体的炼化企业中当前常炼原油调合组分油c₁,c₂,…,c_g，g≤n；对第j种待优化原油c_j进行选择优化，j≤g，找到c_j所在簇内与其近红外光谱最相似的z种原油，组成c_j的可替代备选原油集合{c_j,1′,c_j,2′,…,c_j,z′}；

8)重复步骤7)直至完成所有待优化原油c₁～c_g的选择优化，得到c₁～c_g分别对应的可替代备选原油集合{c_1,1′,…,c_1,z′},…,{c_g,1′,…,c_g,z′}，按照与c₁～c_g近红外光谱的相似程度对c₁～c_g对应的集合内原油从小到大排序；

9)从{c_1,1′,…,c_1,z′},…,{c_g,1′,…,c_g,z′}中选出替代c₁～c_g的原油c₁′～c_g′，确定原油调合优化的目标函数和约束条件，对其进行优化求解，得到c₁′～c_g′对应的调合比例X₁～X_g和调合配方价格；

10)对步骤9)穷举调合配方c₁′～c_g′所有的可能情况，比较得出最优调合配方c₁′～c_g′及其对应调合比例X₁～X_g。

2.根据权利要求1所述的一种大范围原油调合选择优化方法，其特征在于步骤1)所述的原油关键性质包含原油密度、硫含量和酸值。

3.根据权利要求1所述的一种大范围原油调合选择优化方法，其特征在于步骤2)所述的常规预处理方法包含矢量归一和基线校正。

4.根据权利要求1所述的一种大范围原油调合选择优化方法，其特征在于步骤7)中，c_j与所在簇内任一原油c_j,e′近红外光谱相似程度为：

式中Q_j,q表示c_j的近红外光谱第q个波长的吸光度，Q_j′,q表示c_j,e′的近红外光谱第q个波长的吸光度，d(c_j′,c_j)表示c_j与c_j,e′的近红外光谱u个波长吸光度的欧式距离。