[发明专利]一种乙烯裂解原料配置的预测和优化方法

摘要

本发明公开了一种种乙烯裂解原料配置的预测和优化方法，采用工业运行数据特征提取与裂解反应机理相结合的方法，综合每台裂解炉的裂解特性和裂解原料情况，对裂解产品收率进行建模和预测，根据不同生产要求，优化裂解炉所用裂解原料的种类和负荷，从而达到裂解原料的优化配置和全装置的经济效益最优化。

主权项

一种乙烯裂解原料配置的预测和优化方法，其特征在于：以不同裂解原料属性、产品收率、产品市场价格、裂解原料市场价格、装置的生产能力为自变量，以装置的整体效益为因变量，提出一种裂解装置的负荷配置预测和优化方法，包括以下步骤：（1）实际工业数据采集和预处理采集现场工业数据包括各台裂解炉的进料流量、汽烃比、横跨段温度、炉管出口温度、炉管出口压力和裂解气在线分析结果，采用专门用于小样本异常值剔除的格拉布斯准则，对工业数据进行显著误差剔除和数据补缺；（2）不同类型裂解原料分类对裂解原料的特性表征参数包括LPG的详细组成、轻石脑油、石脑油和重油的PIONA值及馏程进行聚类，聚类方法为K均值聚类算法，根据历史数据将各类型裂解原料分成若干个类别，对应不同类别的裂解原料建立收率预测模型；（3）建立特定原料属性下的收率预测模型利用裂解炉机理模拟软件构建实际工业乙烯裂解炉的机理模型，机理模型输入变量包括裂解炉进料负荷F、裂解过程稀释蒸汽流量DS、裂解原料横跨段温度CIT、裂解炉炉管出口温度COT和压力COP；输出结果为不同条件下详细裂解气组成或裂解气组成和炉管出口温度；机理模型建立好后，通过步骤1中的工业数据进行模型修正，使机理模型的预测结果和工业结果一致，以此方法建立所有裂解炉裂解不同裂解原料时的收率预测模型，提供产品预测信息；（4）模型和优化求解约束条件当市场情况对各主要目标产物提出一定的产量要求时，根据产品需求和经济效益依据步骤3所建立的收率预测模型对采购原料的族组成、馏程、密度理化性质及其比例进行优化配比；模型框架包括模型输入、模型计算、模型输出、优化目标和优化结果，首先根据不同的优化目标，选择所必须的输入变量；再通过收率预测模型获得各对应输入的产品组成和产量，并计算经济效益；接着基于优化目标，并结合相应的优化算法进行优化，最终获得相应优化结果；同时优化时规定各所涉变量的范围，及模型的约束条件，包括：各台裂解炉的生产负荷：Fi,min

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