存储器、炼化过程全流程模拟方法、装置和设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了存储器、炼化过程全流程模拟方法、装置和设备，其中所述方法，包括：获取原料油品的原料核磁谱图；生成与原料油品对应的原料物性数据；根据炼化过程中各装置的装置类型及工艺参数分别生成与各装置对应的传质

【技术实现步骤摘要】
存储器、炼化过程全流程模拟方法、装置和设备


[0001]本专利技术涉及化工生产领域，特别涉及存储器、炼化过程全流程模拟方法、装置和设备。

技术介绍

[0002]炼油与化工
中，流程模拟方法是实现工艺过程设计、装置优化选型、生产优化等应用的理论基础。
[0003]现有的流程模拟软件均采用统一的架构模式，即物性包-PFD建模-迭代计算。物性包是流程模拟软件的基础，现有软件采用基于纯组分的物性方程，在炼油工艺计算过程通常采用PR方程，并以摩尔组成为计算基准。在流程模拟的各个计算过程中，物性包的组分需要保持一致。然而对于炼油过程来说，复杂的油品烃类混合物无法用纯组分进行划分，同时也难于确定分子量以计算摩尔组成，切换摩尔组成时误差较大。
[0004]专利技术人经过研究发现，现有技术的炼化过程全流程模拟方案中，为了使工业装置中实际生产标定、检测和在线分析的油品流股的数据与流程模拟软件中的物性包保持一致，需要将实际检测的数据转换为虚拟的窄馏分物性包组分，这样就会引入了第一次误差；接着，还需要将窄馏分物性包根据模拟系统的经验公式拟合其他性质，进而引入了第二次误差；接着，由于在流程模拟环境采用忽略传质因素影响的经验反应动力学模型计算，因此还会引入第三次误差；最后，若要将所计算得到的结果应用至工业装置上，则需要将流程模拟软件、系统中的物流参数重新转换为宏观、连续的生产分析数据，于是还将引入第四次误差。
[0005]由上可知，现有技术的炼化过程全流程模拟方案中，引入了多次误差，因此其结果的准确性较差，进而也就会导致其用于工艺流程优化时的效果不好。
[0006]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提高对于炼化过程流程进行模拟时结果的准确性。
[0008]本专利技术提供了一种炼化过程全流程模拟方法，包括步骤：
[0009]S11、获取原料油品的原料核磁谱图；
[0010]S12、生成与所述原料油品对应的原料物性数据；
[0011]S13、根据炼化过程中各装置的装置类型及工艺参数分别生成与各所述装置对应的传质-反应方程；
[0012]S14、将所述原料核磁谱图作为油品性质的特征向量，以所述特征向量和各装置的传质-反应方程为输入，通过所述传质-反应求解器生成核磁谱图形式的模拟结果；
[0013]S15、根据所述模拟结果进行物性计算，将谱图形式的模拟结果解析为产品物性数据。
[0014]在本专利技术中，所述将所述原料核磁谱图作为油品性质的特征向量，以所述特征向量和各装置的传质-反应方程为输入，通过所述传质-反应求解器生成核磁谱图形式的模拟结果，包括：
[0015]以核磁谱图形式的特征向量为源项，带入所述传质-反应方程，计算生成所述装置的核磁谱图形式的装置模拟结果。
[0016]在本专利技术中，所述以核磁谱图形式的特征向量为源项，带入所述传质-反应方程，计算生成核磁谱图形式的模拟结果，包括：
[0017]根据模拟设置、限制条件参数和设置参数，搭建包括各所述传质-反应方程的全流程计算矩阵；
[0018]通过同步迭代模式求解所述全流程计算矩阵，采用递进时间步长计算，每步长结束后判断全流程收敛性，若尚未收敛则重新返回初始化所述传质-反应方程和搭建所述全流程计算矩阵；
[0019]当计算结果满足预设收敛要求时，生成核磁谱图形式的模拟结果。
[0020]在本专利技术中，还包括：
[0021]通过产品物性数据和/或所述谱图数据修正所述全流程计算矩阵；所述产品物性数据根据核磁谱图形式的模拟结果解析生成。
[0022]在本专利技术中，所述生成与所述原料油品对应的原料物性数据，包括：
[0023]根据所述原料核磁谱图，通过机理模型、经验模型、机器学习拟合模型和深度学习拟合模型中的一种及其任意组合对进行物性数据的计算。
[0024]在本专利技术中，所述生成与所述原料油品对应的原料物性数据，包括：
[0025]确定所述原料油品的油品种类；
[0026]根据所述油品种类和原料核磁谱图，计算所述油品的原料物性数据。
[0027]在本专利技术中，所述确定所述原料油品的油品种类，包括：
[0028]根据所述原料核磁谱图，计算所述原料油品的初步物性数据；
[0029]根据所述初步物性数据从预设的物性模型数据库中匹配所述原料油品的油品种类；所述物性模型数据库包括多种类型的油品的油品类型与物性数据的对应关系。
[0030]在本专利技术中，所述根据炼化过程中各装置的装置类型及工艺参数分别生成与各所述装置对应的传质-反应方程，包括：
[0031]根据所述装置的装置类型，确定对应的基础传质方程；
[0032]根据装置尺寸、介质、催化剂和边界条件计算传质参数并代入所述基础传质方程；
[0033]通过转换反应动力学参数或直接使用预置的反应网络和反应动力学参数，将反应方程与所述基础传质方程整合生成与所述装置对应的传质-反应方程。
[0034]在本专利技术中，所述根据炼化过程中各装置的装置类型及工艺参数分别生成与各所述装置对应的传质-反应方程，包括：
[0035]所述装置的反应器可包括为固定床反应器、移动床反应器或流化床反应器；
[0036]固定床反应器的传质-反应方程中轴向扩散、径向扩散和径向对流项取值为0；
[0037]移动床反应器的传质-反应方程中径向扩散、径向对流项取值为0；
[0038]气固流化床反应器的传质-反应方程中径向扩散项和径向对流项取值为0；
[0039]气液固流化床反应器的传质-反应方程各项取值均不为0；
[0040]当所述装置为容器管道类设备时，所述源项取值为0。
[0041]在本专利技术的另一面，还提供了一种炼化过程全流程模拟装置，包括：
[0042]谱图生成单元，用于获取原料油品的原料核磁谱图；
[0043]原料物性数据单元，用于生成与所述原料油品对应的原料物性数据；
[0044]方程生成单元，用于根据炼化过程中各装置的装置类型及工艺参数分别生成与各所述装置对应的传质-反应方程；
[0045]结果计算单元，用于将所述原料核磁谱图作为油品性质的特征向量，以所述特征向量和各述装置的传质-反应方程为输入，通过所述传质-反应求解器生成核磁谱图形式的模拟结果；
[0046]解析单元，用于根据所述模拟结果进行物性计算，将谱图形式的模拟结果解析为产品物性数据。
[0047]在本专利技术的另一面，还提供了一种炼化过程流程优化方法，所述炼化过程流程优化方法基于如权利要求1至9中任一所述炼化过程流程分段模拟方法，所述炼化过程流程优化方法包括步骤：
[0048]S01、以当前的工艺参数为输入，根据所述炼化过程流程分段模拟方法对炼化过程流程进行工艺流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炼化过程全流程模拟方法，其特征在于，包括步骤：S11、获取原料油品的原料核磁谱图；S12、生成与所述原料油品对应的原料物性数据；S13、根据炼化过程中各装置的装置类型及工艺参数分别生成与各所述装置对应的传质-反应方程；S14、将所述原料核磁谱图作为油品性质的特征向量，以所述特征向量和各装置的传质-反应方程为输入，通过传质-反应求解器生成核磁谱图形式的模拟结果；S15、根据所述模拟结果进行物性计算，将核磁谱图形式的模拟结果解析为产品物性数据。2.根据权利要求1所述的炼化过程全流程模拟方法，其特征在于，所述将所述原料核磁谱图作为油品性质的特征向量，以所述特征向量和各装置的传质-反应方程为输入，通过传质-反应求解器生成核磁谱图形式的模拟结果，包括：以核磁谱图形式的特征向量为源项，带入所述传质-反应方程，计算生成核磁谱图形式的模拟结果。3.根据权利要求2所述的炼化过程全流程模拟方法，其特征在于，所述以核磁谱图形式的特征向量为源项，带入所述传质-反应方程，计算生成核磁谱图形式的模拟结果，包括：根据模拟设置、限制条件参数和设置参数，搭建包括各所述传质-反应方程的全流程计算矩阵；通过同步迭代模式求解所述全流程计算矩阵，采用递进时间步长计算，每步长结束后判断全流程收敛性，若尚未收敛则重新返回初始化所述传质-反应方程和所述全流程计算矩阵；当计算结果满足预设收敛要求时，生成核磁谱图形式的模拟结果。4.根据权利要求3所述的炼化过程全流程模拟方法，其特征在于，还包括：通过产品物性数据和/或所述谱图数据修正所述全流程计算矩阵；所述产品物性数据根据核磁谱图形式的模拟结果解析生成。5.根据权利要求1所述的炼化过程全流程模拟方法，其特征在于，所述生成与所述原料油品对应的原料物性数据，包括：根据所述原料核磁谱图，通过机理模型、经验模型、机器学习拟合模型和深度学习拟合模型中的一种及其任意组合对进行物性数据的计算。6.根据权利要求1或5中所述的炼化过程全流程模拟方法，其特征在于，所述生成与所述原料油品对应的原料物性数据，包括：确定所述原料油品的油品种类；根据所述油品种类和原料核磁谱图，计算所述油品的原料物性数据。7.根据权利要求6所述的炼化过程全流程模拟方法，其特征在于，所述确定所述原料油品的油品种类，包括：根据所述原料核磁谱图，计算所述原料油品的初步物性数据；根据所述初步物性数据从预设的物性模型数据库中匹配所述原料油品的油品种类；所述物性模型数据库包括多种类型的油品的油品类型与物性数据的对应关系。8.根据权利要求1所述的炼化过程全流程模拟方法，其特征在于，所述根据炼化过程中
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈博，李兵，李雪，杜红勇，王晓霖，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：