[发明专利]一种基于状态空间模型的乙烯裂解原料特性分析方法

摘要

本发明涉及一种基于状态空间模型的乙烯裂解原料特性分析方法，包括(1)将裂解原料内部的每一个组成定义为一个状态，从而构成一个多维的线性状态空间，裂解原料可以用该空间内的某个向量来描述，裂解原料内各组分的含量即为该组分在这个状态空间内的坐标；(2)基础油品组是裂解原料状态空间内的一组线性无关向量组，它们构成了该线性状态空间内的一个子空间。任何一种裂解原料都是基础油品组按照一定比例混合而成的。基础油品组及混合系数可通过对离线采集得到的大量裂解原料样本的详细组分数据进行非负矩阵分解的方法得到。

主权项

一种基于状态空间模型的乙烯裂解原料特性分析方法，其特征在于，包括如下步骤(1)建立裂解原料状态空间描述A1和基准油品组A2；(2)采用非负矩阵分解方法对S＝L·R求解，得到矩阵L和R；S表示裂解原料样本详细PIONA值构成的数据矩阵，L表示基准油品组A2的构成，R表示混合系数矩阵；(3)将所述乙烯裂解原料样本的详细组成数据与所述基准油品组A2按所述混合系数矩阵中对应的系数混合，得到所述乙烯裂解原料样本的详细组成分布数据；其中，所述裂解原料状态空间描述A1，通过以下步骤建立：将乙烯裂解原料的组成分别记为：正构烷烃，异构烷烃，烯烃，环烷烃和芳烃；将这些组成定义为不同的状态向量，构成一组标准正交基；所述状态向量张成一个50维的原料状态空间，记为F＝{nPi，iPi，Oi，Ni，Ai|i＝3～12}；任意一种石脑油NAPk表示为基底{nPi，iPi，Oi，Ni，Ai|i＝3～12}的线性组合，即有NAPk=Σi=312(aik·nPi+bik·iPi+cik·Oi+dik·Ni+eik·Ai)---(1)]]>公式(1)向量形式如下：NAPk=nPiiPiOiNiAiaikbikcikdikeik---(2);]]>上述变量含义如下：nPi——包含i个碳原子的正构烷烃成分；iPi——包含i个碳原子的异构烷烃成分；Oi——包含i个碳原子的烯烃成分；Ni——包含i个碳原子的环烷烃成分；Ai——包含i个碳原子的芳烃成分；NAPk——第k个石脑油原料样本；F——裂解原料状态空间；——第k个石脑油原料样本中包含i个碳原子的正构烷烃成分的百分比含量；——第k个石脑油原料样本中包含i个碳原子的异构烷烃成分的百分比含量；——第k个石脑油原料样本中包含i个碳原子的烯烃成分的百分比含量；——第k个石脑油原料样本中包含i个碳原子的环烷烃成分的百分比含量；——第k个石脑油原料样本中包含i个碳原子的芳烃成分的百分比含量；所述基准油品组A2中含有m种石脑油，所述m种石脑油的坐标向量互不相关，k＝1，2，...，m；所述m种石脑油构成原料状态空间内的一个m维子空间，表示成以下矩阵形式：若m＝50，则子空间M即是原料状态空间F，此时任意一种石脑油都是这m种石脑油的一个线性组合，所述m种石脑油构成基础油品；M表示裂解原料状态子空间。