[发明专利]一种工业催化裂化装置的操作优化方法及系统

说明书

本发明涉及工业催化裂化技术领域，更具体的说，涉及一种工业催化裂化装置的操作优化方法及系统。本方法，包括以下步骤：步骤S1、采集工厂生产数据；步骤S2、接收并存储工厂生产数据，对工厂生产数据进行预处理，通过催化裂化全流程机理模型进行计算得出仿真数据，获得的仿真数据作为优化初始数据；步骤S3、输入操作条件和约束条件，采用基于模式搜索算法求解带有约束的优化目标函数，对优化初始数据进行优化，获得的优化结果数据作为工业催化裂化装置的最优操作条件；步骤S4、将优化结果数据进行显示。本发明具有优化效果好、运行效率高、人机友好、可视化好等特点，对工程师进行辅助优化操作并提升企业效益，具有重大意义。

技术领域

本发明涉及工业催化裂化技术领域，更具体的说，涉及一种工业催化裂化 装置的操作优化方法及系统。

背景技术

近年来，我国石化企业不断尝试与互联网应用技术相结合，进入了智能集 成化和系统化的新阶段。随着装置计划、供应、生产等各种数据分析技术的发 展，通过机理模型和数据分析，进行快速定位装置全局优化和决策的技术已经 受到了广泛的关注。

流化催化裂化(Fluid catalytic cracking，简称FCC)装置是现代炼油厂常 见的一种多用途且获利可观的装置，该装置将重质馏出物和残余原料转化为较 轻和更有价值的产品。催化裂化装置为流体催化裂化装置的约定俗称说法，以 下均称为催化裂化装置。

催化裂化装置不但对汽油的生产贡献极大，同时也是石化行业原材料(例 如轻质烯烃)的重要提供者，它不仅能生产汽油、柴油等产品，还可为化工生 产提供丙烯原料，为全厂提供蒸汽、燃料气等。

催化裂化装置在世界各国的炼油厂中都占有重要地位，是主要的二次加工 装置，其总加工能力超过加氢裂化、焦化和减黏裂化三者之和。由此可见，催 化裂化装置为炼油厂的整体盈利能力做出巨大贡献。

在实际生产过程中，影响催化裂化装置运行的变量很多，包括温度、压力、 流量、原料性质等。

为了满足生产计划的要求，操作人员往往通过调整装置中的上述变量，使 装置达到某些特定的生产状态。

然而，由于炼油装置的复杂性，为了使催化裂化装置达到最优运行状况， 即使经验丰富的工程师也只能对装置的操作条件给出一个定性的趋势或大致 的范围，很难根据装置当前状况和约束条件定量给出准确的操作条件。

因此，目前亟需一种催化裂化装置的操作优化系统，辅助工程师对催化裂 化装置进行操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种工业催化裂化装置操作优化方法及系统，解决现 有技术对催化裂化装置的操作优化过于依赖人工经验，智能化、自动化程度低 的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种工业催化裂化装置操作优化方法， 包括以下步骤：

步骤S1、采集工厂生产数据；

步骤S2、接收并存储工厂生产数据，对工厂生产数据进行预处理，通过 催化裂化全流程机理模型进行计算得出仿真数据，获得的仿真数据作为优 化初始数据；

步骤S3、输入操作条件和约束条件，采用基于模式搜索算法求解带有约 束的优化目标函数，对优化初始数据进行优化，获得的优化结果数据作为 工业催化裂化装置的最优操作条件；

步骤S4、将优化结果数据进行显示。

在一实施例中，所述步骤S2中，对工厂生产数据进行预处理，进一步包 括：

删除异常点数据，填充缺失数据和归一化数据。

在一实施例中，所述步骤S2中，填充缺失数据，进一步包括：

基于随机森林算法计算缺失数据变量和数据完整变量相关程度，根据多维 线性插值方法填充缺失的数据。