一种基于分区初始化的原油非线性优化调合方法技术

技术编号:14167576 阅读:69 留言:0更新日期:2016-12-12 14:33
本发明专利技术公开了一种基于分区初始化的原油非线性优化调合方法,该方法解决了原油在线调合过程中,优化性质目标采用非线性调合规则时容易陷入局部极值或造成优化无解的问题。避免了因优化时陷入局部极值或优化无解,造成常减压装置腐蚀严重,生产的产品不合格等情况。具体是通过分区计算出多个质量份配比,基于这些质量份配比依次调用非线性优化算法对原油非线性调合优化方程求解可行配方组成优化配方集合,并从可行配方集合中寻找使得目标函数值最小的解,最终确定优化配方。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及炼油企业原油在线调合领域,尤其是原油非线性调合陷入局部极值或优化无解的情况。
技术介绍
目前,在石油石化行业,原油在线调合优化技术近年来已开始得到成功应用,该技术目前主要是以控制原油的硫含量、酸值、石脑油收率等指标为目的,降低了CDU装置的腐蚀程度,使装置平稳运行,同时保证二次生产装置的部分加工要求。上述指标均具有线性加和特性,采用一般的线性优化技术即可求得调合配方。但是在原油调合中,还存在一些不具有线性加和特性的原油性质,如原油十六烷值,直接影响到柴油十六烷值。当以此类性质为优化目标时,采用原油非线性优化算法求解优化解时,常常陷入局部极值或优化无解的情况,导致无法正常进行原油的在线调合。当出现此情况时会造成:1)调合油性质超出CDU装置允许范围,加重了装置的腐蚀;2)生产出渣油等需二次加工的油品性质超标,不满足二次加工装置的要求;3)生产出的产品不合格,不能出厂销售。由此可见,为满足炼厂的正常生产,亟需解决此问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足,提出了一种基于分区初始化的原油非线性优化调合方法。这种方法主要是解决了原油在线调合过程中,涉及到非线性优化目标优化无解或陷入局部极值的问题。本专利技术的技术方案是:一种基于分区初始化的原油非线性优化调合方法,它包括以下步骤:对参与调合原油的各组分配方范围平均分成n份,获取各组分内的小配方范围;对各组分小配方范围内的质量份值进行重新组合形成初始质量份配比,进而优化求解获取组分原油的优化配方,并且计算各优化配方的可行性,将可行的优化配方组成优化配方集合,根据原油非线性调合优化方程选出最优的一组解作为最终的配方。本专利技术包括以下步骤:S1、获取原油调合基本参数:包括参与调合原油组分数m、组分原油性质、各组分配方范围XRi以及优化性质范围的约束条件,其中,i表示调合原油组分的编号,(i=1,2…m);S2、建立原油非线性调合优化方程;S3、将各调合原油组分配方范围平均分成n份,即得到各调合组分的小配方范围xRi,j,j表示各组分内小配方范围的编号,(j=1,2…n);S4、根据各调合组分的小配方范围xRi,j,计算出各调合组分在小配方范围内的初始质量份值xi,j(i=1,2…m;j=1,2…n),每个组分产生n个初始质量份值;S5、按顺序依次从每种调合组分的n个初始质量份值中均选取一个,组成各组分新初始质量份配比Xbe,共产生k个组合,k=nm;S6、从步骤S5的k个组合中挑选第t组新初始质量份配比Xbet,t的初始值取1;S7、在其他的调合基本参数不变的情况下,以Xbet为初始配方,调用非线性优化算法对原油非线性调合优化方程求解优化配方XSt;S8、判断步骤S7中求解的优化配方XSt是否为可行解,如果是可行解,则进入步骤S9,否则返回步骤S5;S9、将优化配方XSt记录到优化配方集合XOS中,进入步骤S10;S10、令t=t+1,当t<=k时,进入步骤S6,否则,结束求解可行解过程;S11、求解可行解的过程结束后,比较优化配方集合XOS中的几组可行解,根据原油非线性调合优化方程,以调合后原油性质含量与目标偏差最小的方式作为优化目标,选出最优的一组解作为最终的配方。本专利技术的步骤S2中,原油非线性调合优化方程如下: min Φ ( X ) = Σ l = 1 h [ λ l ( f ( X ) l - goal l ) ] 2 s . t . Σ X = 1 本文档来自技高网...
一种基于分区初始化的原油非线性优化调合方法

【技术保护点】
一种基于分区初始化的原油非线性优化调合方法,其特征是它包括以下步骤:对参与调合原油的各组分配方范围平均分成n份,获取各组分内的小配方范围;对各组分小配方范围内的质量份值进行重新组合形成初始质量份配比,进而优化求解获取组分原油的优化配方,并且计算各优化配方的可行性,将可行的优化配方组成优化配方集合,根据原油非线性调合优化方程选出最优的一组解作为最终的配方。

【技术特征摘要】
1.一种基于分区初始化的原油非线性优化调合方法,其特征是它包括以下步骤:对参与调合原油的各组分配方范围平均分成n份,获取各组分内的小配方范围;对各组分小配方范围内的质量份值进行重新组合形成初始质量份配比,进而优化求解获取组分原油的优化配方,并且计算各优化配方的可行性,将可行的优化配方组成优化配方集合,根据原油非线性调合优化方程选出最优的一组解作为最终的配方。2.根据权利要求1所述的基于分区初始化的原油非线性优化调合方法,其特征是它包括以下步骤:S1、获取原油调合基本参数:包括参与调合原油组分数m、组分原油性质、各组分配方范围XRi以及优化性质范围的约束条件,其中,i表示调合原油组分的编号,(i=1,2…m);S2、建立原油非线性调合优化方程;S3、将各调合原油组分配方范围平均分成n份,即得到各调合组分的小配方范围xRi,j,j表示各组分内小配方范围的编号,(j=1,2…n);S4、根据各调合组分的小配方范围xRi,j,计算出各调合组分在小配方范围内的初始质量份值xi,j(i=1,2…m;j=1,2…n),每个组分产生n个初始质量份值;S5、按顺序依次从每种调合组分的n个初始质量份值中均选取一个,组成各组分新初始质量份配比Xbe,共产生k个组合,k=nm;S6、从步骤S5的k个组合中挑选第t组新初始质量份配比Xbet,t的初始值取1;S7、在其他的调合基本参数不变的情况下,以Xbet为初始配方,调用非线性优化算法对原油非线性调合优化方程求解优化配方XSt;S8、判断步骤S7中求解的优化配方XSt是否为可行解,如果是可行解,则进入步骤S9,否则返回步骤S5;S9、将优化配方XSt记录到优化配方集合XOS中,进入步骤S10;S10、令t=t+1,当t<=k时,进入步骤S6,否则,结束求解可行解过程;S11、求解可行解的过程结束后,比较优化配方集合XOS中的几组可行解,根据原油非线性调合优化方程,以调合后原油性质含量与目标偏差最小的方式作为优化目标,选出最优的一组解作为最终的配方。3.根据权利要求2所述的基于分区初始化的原油非线性优化调合方法,其特征是步骤S2中,原油非线性调合优化方程如下:式(7)中,Φ(X)为原油非线性调合优化方程的目标函数;s.t.表示原油非线性调合优化方程的约束条件,h表示原油参与优化的性质个数,f(X)l为原油参与优化的第l种性质所采用的调...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶彦斐胡云云刘源吴沪宁
申请(专利权)人:南京富岛信息工程有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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