[发明专利]一种支持多公用组分的汽油在线双调合头协调优化方法

摘要

本发明公开了一种支持多公用组分的汽油在线双调合头协调优化方法，采用在线双调合头协调优化算法，在两个调合头均能满足各自生产工艺设备约束的条件下，使调合油性质均符合质量指标，并降低生产成本。通过在线汽油双调合头协调优化，能实现各公用非直调组分流量之和不超出其输出管线流量限制，各公用直调组分分配到两个调合头分流量之和等于其来油总流量。该方法可为炼厂汽油调合提供满足质量指标的调合配方，且避免质量过剩，提高了企业经济效益，特别适用于炼油企业的汽油加工。

主权项

一种支持多公用组分的汽油在线双调合头协调优化方法，通过求解目标函数同时获得两调合头的调合配方和公用直调组分的流量，该目标函数既考虑了汽油性质偏差最小，同时考虑生产成本最小化，具体包括以下步骤：I、设定各组分油价格，以及非直调组分输出管线流量约束；II、分别设定两个调合头的生产汽油牌号和调合总量，参与调合组分油及其流量约束条件，其组分油种类、数目及其流量约束根据需要进行不同设置；III、分别设定两个调合头优化性质项、优化范围及优化方向；IV、获取各组分油当前性质值，以及直调组分总流量；V、通过求解目标函数计算双调合头各自配方，以及两调合头直调组分的分流量；VI、将两个调合头的配方及直调组分的分流量下发到控制系统执行；VII、判断是否有调合头完成调合任务，若无则返回步骤IV，否则结束在线汽油双调合头协调优化算法；其中，所述目标函数为：$\begin{array}{c}\begin{array}{cc}\min & \mathrm{\Φ}(X1,DFR1,X2,DFR2)=\{\underset{i=1}{\overset{k1}{\mathrm{\Σ}}}{\[\mathrm{\λ}{1}_i(f{\left(X1\right)}_i-goal{1}_i)\]}^2+\mathrm{\λ}{1}_{\mathrm{Pr}ice}\mathrm{\Σ}\mathrm{Pr}ice1\·X1\}+\end{array}\\ \{\underset{i=1}{\overset{k2}{\mathrm{\Σ}}}{\[\mathrm{\λ}{2}_i(f{\left(X2\right)}_i-goal{2}_i)\]}^2+\mathrm{\λ}{2}_{\mathrm{Pr}ice}\mathrm{\Σ}\mathrm{Pr}ice2\·X2\}\end{array}$s.t.∑X1＝1；∑X2＝1X1_min≤X1≤X1_max；X2_min≤X2≤X2_maxTDFR＝DFR1+DFR2                  (1)TFR1＝DFR1/X1_direct；TFR2＝DFR2/X2_directTFR1_min≤TFR1≤TFR1_max；TFR2_min≤TFR2≤TFR2_maxFR1_min≤TFR1·X1≤FR1_max；FR2_min≤TFR2·X2≤FR2_maxPFR_min≤TFR1·X1_undriect+TFR2·X2_undriect≤PRF_maxt1·TFR1≤M2；t2·TFR2≤M2rangeL1_n1≤f(X1)_n1≤rangeU1_n1；rangeL2_n2≤f(X2)_n2≤rangeU2_n2式(1)中，Φ(X)为目标函数；X1、X2分别为1#调合头和2#调合头参与调合各组分的优化配方，X1＝[x1₁,x1₂…x1_m1]，X2＝[x2₁,x2₂…x2_m2]；X1_min和X2_min分别为1#调合头和2#调合头的配方下限，X1_min＝[x1_min,1,x1_min,2…x1_min,m1]，X2_min＝[x2_min,1,x2_min,2…x2_min,m2]，X1_min≥0，X2_min≥0；X1_max和X2_max分别为1#调合头和2#调合头的配方上限，X1_max＝[x1_max,1,x1_max,2…x1_max,m1]，X2_max＝[x2_max,1,x2_max,2…x2_max,m2]，X1_max≥0，X2_max≥0；X1_direct和X2_direct分别为1#调合头和2#调合头的直调组分的配方，X1_undirect和X2_undirect分别为1#调合头和2#调合头的非直调组分的配方；m1、m2分别表示1#调合头和2#调合头汽油参与调合组分的个数；DFR1和DFR2分别为各直调组分分配到1#调合头和2#调合头的分流量，DFR为各直调组分的总流量；k1、k2分别为1#调合头和2#调合头参与优化性质项的个数；goal1、goal2分别为1#调合头和2#调合头参与优化性质项的优化目标；λ1、λ2分别为1#调合头和2#调合头有优化目标性质的权重，λ1＞0，λ2＞0；f(X1)、f(X2)分别为1#调合头和2#调合头参与优化性质调用的调合规则；Price1、Price2分别为1#调合头和2#调合头参与调合各组分油的价格，Price1≥0，Price2≥0，Price1＝[price₁,price₂,…price_m1]，Price2＝[price₁,price₂,…price_m2]；λ1_Price、λ2_Price分别为1#调合头和2#调合头的价格优化的权重，λ1_Price＞0、λ2_Price＞0；TFR1、TFR2分别为1#调合头和2#调合头的调合总流量；TFR1_min、TFR2_min分别为1#调合头和2#调合头的调合总流量下限；TFR1_max、TFR2_max分别为1#调合头和2#调合头的调合总流量上限；FR1_min、FR2_min分别为1#调合头和2#调合头的参与调合各组分流量下限；FR1_max、FR2_max分别为1#调合头和2#调合头的参与调合各组分流量上限；PFR_min为参与调合各非直调组分输出管线的流量下限，PFR_max为参与调合各非直调组分输出管线的流量上限；t1、t2分别为1#调合头和2#调合头本次调合预计执行时间；M1、M2分别为1#调合头和2#调合头本次调合调合量；rangeL1、rangeU1分别为1#调合头的参与优化性质项下限和上限，rangeL2、rangeU2分别为2#调合头的参与优化性质项下限和上限；n1、n2分别为1#调合头和2#调合头的参与优化性质项的个数。