專利名稱：一種原油調(diào)合優(yōu)化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煉油企業(yè)原油加工領域，尤其是原油調(diào)合的優(yōu)化方法。
背景技術：
目前，在石油、石化行業(yè)，成品油(如汽油、柴油)調(diào)合優(yōu)化技術已廣泛應用，但未見在原油加工中使用調(diào)合優(yōu)化技術。常減壓裝置(⑶U)是原油加工的第一道環(huán)節(jié)，⑶U在生產(chǎn)中對原油的性質(zhì)含量(如硫含量和酸含量)有嚴格要求，原油加工企業(yè)目前廣泛采用人工調(diào)合方法，由手工計算各摻煉原油占比，配比量往往不能達到最優(yōu)，造成生產(chǎn)波動大且效益不佳等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對原油加工企業(yè)原油調(diào)合生產(chǎn)中目前廣泛采用人工計算原油占t匕，存在生產(chǎn)波動大、效益不佳等問題，提出了一種原油調(diào)合優(yōu)化方法。在滿足設備工藝約束條件的前提下，以原油性質(zhì)含量目標偏差最小或兼顧經(jīng)濟最優(yōu)為目標進行優(yōu)化調(diào)合，并且采用范圍內(nèi)定值、向下限優(yōu)化和向上限優(yōu)化三種優(yōu)化方式，獲取最優(yōu)調(diào)合配方，下載到控制系統(tǒng)執(zhí)行，避免原油性質(zhì)含量變化給CDU及后續(xù)加工裝置帶來的損害，并提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。本發(fā)明的技術方案是一種原油調(diào)合優(yōu)化方法，該方法包括以下步驟首先，進行本次調(diào)合參數(shù)初始化，設定原油各摻煉線即各組分油占比的下限和上限；其次，選擇優(yōu)化目標，包括調(diào)合后原油性質(zhì)含量與目標偏差最小和經(jīng)濟最優(yōu)兩種優(yōu)化目標；再次，選擇調(diào)合后原油參與優(yōu)化的性質(zhì)及其范圍、優(yōu)化方式和權重，優(yōu)化方式采用范圍內(nèi)定值、向下限優(yōu)化和向上限優(yōu)化三種方式；最后，獲取原油各摻煉線即組分油的當前性質(zhì)數(shù)據(jù)，在滿足設定的約束條件下，按照優(yōu)化目標對應的方式進行調(diào)合，得到的各摻煉線即組分油的占比，下發(fā)控制系統(tǒng)執(zhí)行。本發(fā)明中，該方法采用調(diào)合后原油性質(zhì)含量與目標偏差最小的方式作為優(yōu)化目標，通過最小化求解調(diào)合后原油的實際相關性質(zhì)含量與調(diào)合后原油相關性質(zhì)含量設定目標的偏差函數(shù)，采用式(I)計算得到各組分油的占比
mη
_9] Φ(Χ) = YajiXi -Pj
J=I /=1
ηs.t. ^xi = I
/=1wX ^ tB (I)tX ^ VXfflin ^ X ^ Xfflax式⑴中，Φ⑴為目標函數(shù)；i表示參與調(diào)合原油的摻煉線個數(shù)即組分油個數(shù)，j表示組分油或調(diào)合后原油相關性質(zhì)的個數(shù)；x為各組分油的占比，X = [xpxfxj'x彡O ；λ j為原油第j，j = 1，2···πι種性質(zhì)的權重，Aj^O ；aji為原油第i條摻煉線即第i種組分油的第j種性質(zhì)含量％為原油第j種性質(zhì)含量的調(diào)合目標，Pj ^ O ；w為當前批次調(diào)合總量，w > O ;t為當前批次調(diào)合預計執(zhí)行時間，t > O ;B為原油各摻煉線最大流速，B = [b1；lvbn]T，B彡O…為與各摻煉線連接的各調(diào)合罐即各組分油可供調(diào)合總量，V = [v1；νη]τ, V彡O ;Xmin和Xmax分別為預先設定的各組分油占比的下限和上限，Xmin = [xlmin, X2min-··
Xnmin]，^min ^ 0 ^mas [Xlmax ^2max ^nmax-I，^max ^ 本發(fā)明中，對于調(diào)合后原油的性質(zhì)含量采用范圍內(nèi)定值、向下限優(yōu)化和向上限優(yōu)化三種方式調(diào)合后原油的第j性質(zhì)含量的調(diào)合目標h滿足式(2)， Pjmin ( Pj ( Pjmax ⑵式⑵中，Pillin為調(diào)合后原油第j種性質(zhì)含量下限，ρ_χ為調(diào)合后原油第j種性質(zhì)含量上限。那么，向下限優(yōu)化時取Pj = Pjmin ;向上限優(yōu)化時取P」=Pjmax ;范圍內(nèi)定值優(yōu)化時Pj不再作調(diào)整。本發(fā)明中，出于安全性和經(jīng)濟性考慮，在求解目標函數(shù)時，對于硫含量的生產(chǎn)指標,在上述設定范圍內(nèi)向上限優(yōu)化,取Pj = PjmaxO而對于酸含量的生產(chǎn)指標,在上述設定范圍內(nèi)向下限優(yōu)化，取h = p>in。對于煉廠石腦油收率和渣油收率的生產(chǎn)指標，P」不再作向上限或下限方向的調(diào)整，即采取范圍內(nèi)定值優(yōu)化方式。本發(fā)明中，該方法采用經(jīng)濟最優(yōu)的方式作為優(yōu)化目標，考慮調(diào)合后原油性質(zhì)含量與目標偏差最小的同時，實現(xiàn)生產(chǎn)成本最小化，即在滿足設定的約束條件下，采用式(3)計算得到各組分油的占比
權利要求
1.一種原油調(diào)合優(yōu)化方法，其特征在于該方法包括以下步驟 首先，進行本次調(diào)合參數(shù)初始化，設定原油各摻煉線即各組分油占比的下限和上限；其次，選擇優(yōu)化目標，包括調(diào)合后原油性質(zhì)含量與目標偏差最小和經(jīng)濟最優(yōu)兩種優(yōu)化目標； 再次，選擇調(diào)合后原油參與優(yōu)化的性質(zhì)及其范圍、優(yōu)化方式和權重，優(yōu)化方式采用范圍內(nèi)定值、向下限優(yōu)化和向上限優(yōu)化三種方式； 最后，獲取原油各摻煉線即組分油的當前性質(zhì)數(shù)據(jù)，在滿足設定的約束條件下，按照優(yōu)化目標對應的方式進行調(diào)合，得到的各摻煉線即組分油的占比，下發(fā)控制系統(tǒng)執(zhí)行。
2.根據(jù)權利要求I所述的原油調(diào)合優(yōu)化方法，其特征在于該方法采用調(diào)合后原油性質(zhì)含量與目標偏差最小的方式作為優(yōu)化目標，通過最小化求解調(diào)合后原油的實際相關性質(zhì)含量與調(diào)合后原油相關性質(zhì)含量設定目標的偏差函數(shù)，采用式(I)計算得到各組分油的占比
3.根據(jù)權利要求I所述的原油調(diào)合優(yōu)化方法，其特征是對于調(diào)合后原油的性質(zhì)含量采用范圍內(nèi)定值、向下限優(yōu)化和向上限優(yōu)化三種方式 調(diào)合后原油的第j性質(zhì)含量的調(diào)合目標h滿足式(2)， Pjmin ( Pj ( Pjmax ⑵ 式(2)中，p>in為調(diào)合后原油第j種性質(zhì)含量下限，p_x為調(diào)合后原油第j種性質(zhì)含量上限。
那么，向下限優(yōu)化時取Pj = Pjmin ;向上限優(yōu)化時取Pj = Pjmax ;范圍內(nèi)定值優(yōu)化時Pj不再作調(diào)整。
4.根據(jù)權利要求3所述的原油調(diào)合優(yōu)化方法，其特征是出于安全性和經(jīng)濟性考慮，在求解目標函數(shù)時，對于硫含量的生產(chǎn)指標，在上述設定范圍內(nèi)向上限優(yōu)化，取Pj = PjmaxO而對于酸含量的生產(chǎn)指標，在上述設定范圍內(nèi)向下限優(yōu)化，取Pj = Pjfflin0對于煉廠石腦油收率和渣油收率的生產(chǎn)指標，Pj不再作向上限或下限方向的調(diào)整，即采取范圍內(nèi)定值優(yōu)化方式。
5.根據(jù)權利要求I所述的原油調(diào)合優(yōu)化方法，其特征在于該方法采用經(jīng)濟最優(yōu)的方式作為優(yōu)化目標，考慮調(diào)合后原油性質(zhì)含量與目標偏差最小的同時，實現(xiàn)生產(chǎn)成本最小化，即在滿足設定的約束條件下，采用式(3)計算得到各組分油的占比 式(3)中，Ψ (X)為考慮了經(jīng)濟最優(yōu)后的目標函數(shù)；i表示原油的摻煉線個數(shù)即組分油個數(shù)，j表示原油、組分油的性質(zhì)個數(shù)；x為各組分油的占比，X = [X1, X2…χη]τ, X彡O ; λ j為原油、組分油第j，j = 1，2···ηι種性質(zhì)的權重，Aj^O a為原油第i條摻煉線即第i種組分油的第j種性質(zhì)含量為原油第j種性質(zhì)含量的調(diào)合目標，Pj ^ O ；w為當前批次調(diào)合總量，w ^ O ；t為當前批次調(diào)合預計執(zhí)行時間，t > O ;B為原油各摻煉線最大流速，B =[b1； lvbn]T，B彡O…為與各摻煉線連接的各調(diào)合罐即各組分油可供調(diào)合總量，V = [v1；A…VJT，V彡O ;Xmin和Xmax分別為預先設定的各組分油占比的下限和上限，Xmin = [xlmin,X2min-XnmJXmin ^ O, Xmax = [Xlniax, X2niax... XnmaJT，Xmax ^ O ；Ci 為第 i 種組分油的采購價格，Ci ^ O ； Y為價格權重，Y彡O。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種原油調(diào)合優(yōu)化方法，該方法面向原油加工企業(yè)，支持調(diào)合后原油性質(zhì)含量與目標偏差最小，即在滿足一定約束條件下，通過最小化求解各摻煉原油的相關性質(zhì)含量與設定目標的偏差函數(shù)，得到各種摻煉原油的占比。出于安全性和經(jīng)濟性考慮，該方法還支持原油性質(zhì)含量在范圍內(nèi)定值、向下限優(yōu)化和向上限優(yōu)化三種優(yōu)化方式。該方法還支持經(jīng)濟最優(yōu)優(yōu)化目標，即在考慮調(diào)合后的原油性質(zhì)含量與目標偏差最小的同時，實現(xiàn)生產(chǎn)成本最小化。該方法自動生成原油調(diào)合占比，下載到控制系統(tǒng)執(zhí)行，為CDU提供滿足加工要求的原油，避免原油性質(zhì)變化給CDU及后續(xù)加工裝置帶來的損害，提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，特別適用于煉油企業(yè)的原油加工。
文檔編號C10G7/00GK102643662SQ20121012541
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權日2012年4月25日
發(fā)明者吳滬寧, 周家慶, 曹忠國, 陳華軍, 陳夕松 申請人:南京富島信息工程有限公司