[发明专利]一种原油常压蒸馏塔的侧线收率的预测及优化方法

权利要求书

1.一种原油常压蒸馏塔的侧线收率的预测及优化方法，其特征在于该方法包括原油数据采集模块、历史数据库、Aspen plus软件、映射模块，具体包括如下步骤：

1)原油数据采集，原油数据采集模块与炼油厂PI系统对接获取实时采集的工艺数据和设计数据，与LIMS系统对接获取实时采集的化验数据；

2)原油相似度计算，包括首先对原油类别筛选，其次用原油的四维向量(n₁,n₂,n₃,n₄)对待预测原油和历史数据库中的原油进行“余弦相似度”和“Tanimoto相似性”计算，最后筛选原油相似度S大于0.95的原油，其中n₁为原油的动力粘度，n₂为原油的硫含量，n₃为原油的酸值，n₄为原油的氮含量；

3)预测待加工原油收率，如果待加工原油相似度＞0.95，调用映射模块，从历史数据库中寻找一个或若干个与该原油的原油相似度相符合的原油对应的收率，将其各个收率做平均值，作为该待测原油的预测收率；

4)如果待加工原油相似度≤0.95，通过Aspen plus软件建立原油蒸馏的稳态模型进行预测收率；

5)原油蒸馏装置的优化，基于Aspen plus软件建立的原油蒸馏的稳态模型，根据原油蒸馏装置所要求的总拔要求、侧线产品的要求以及全厂综合经济效益，进行灵敏度分析和优化，得到最优操作参数集；

6)所述预测还包括准确模拟计算常压塔蒸馏塔塔顶NH₄Cl、NH₄HS的结盐温度和位置，具体为将常压蒸馏条件下NH₄Cl、NH₄HS的结晶曲线嵌入Aspen plus软件建立的原油蒸馏的稳态模型的物性集中，输入变量为原油中总氯含量、总氮含量，通过调用物性集中物性计算出该原油在常压塔中蒸馏过程中NH₄Cl、NH₄HS的结盐温度及结盐位置，为装置的防腐蚀提供依据；

所述的“余弦相似度”和“Tanimoto相似性”度量具体为通过如下公式计算，其中n₁为原油的动力粘度，n₂为原油的硫含量，n₃为原油的酸值，n₄为原油的氮含量；x₁、x₂、x₃、x₄分别为待预测原油的动力粘度、原油的硫含量、原油的酸值、原油的氮含量；y₁、y₂、y₃、y₄分别为历史数据库中原油的动力粘度、原油的硫含量、原油的酸值、原油的氮含量；

S＝cos×tan

为待测原油向量；为映射数据库原油向量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的历史数据库为原油蒸馏装置长期为稳态时针对不同生产方案，不同原料品质、不同进料负荷和操作条件下建立的产品收率的分析数据库，包括历史原油数据库及其对应的历史原油蒸馏塔侧线收率数据库、历史原油加工工艺数据库、历史原油加工装置的设计数据库，每一次预测模拟结果经校正合格后纳入历史数据库，使得历史数据库不断更新。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的化验数据包括原油类别、原油的硫含量、氮含量、氯含量，酸值、动力粘度mPa·s(50℃)，通过原油快速分析方法提前一天获得。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Aspen plus软件建立的原油蒸馏的稳态模型基于原油蒸馏塔的设计参数和操作条件，所述的设计参数包括塔板数、塔盘效率，进料位置、进料流率、组成及相态、加热取热器的位置及负荷、侧线抽出及返回位置、设计规定，其中操作条件包括稳态时原油进料温度、塔顶压力、塔顶回流温度、回流比、塔底及侧线蒸汽汽提量和温度、顶循、一中、二中取热、过气化度要求及气化段油气分压。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的原油类别包括石蜡基原油、石蜡-中间基原油、中间-石蜡基原油、中间基原油、中间-环烷基原油、环烷-中间基原油或环烷基原油。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的最优操作参数集包括进料温度、蒸汽汽提量、回流比和塔顶温度。