一种面向常减压优化的稳态工况判别方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种生产过程工况稳态判别方法，尤其设及在常减压装置进行实时优 化前，通过操作参数对常减压装置运行状态进行判断的方法，具体是一种面向常减压优化 的稳态工况判别方法。
【背景技术】
[0002] 常减压蒸馈装置是炼油加工的第一道工序，通过蒸馈可按产品生产方案将原油分 割成相应的直馈汽油、煤油及各种润滑油馈分等半成品，半成品经适当精制和调配等，即 可成为合格产品。常减压装置是炼油厂最大的耗能装置之一，约占炼油总耗能的25%~ 30%，因此通过装置实时优化，可W提高高价值产品收率，降低装置的能耗，对炼厂的经济 效益提高具有极其重要的意义。
[0003] 目前化工领域一般采用统计学方法和手段，选用均值、标准差、变异系数（包括极 差变异系数、标准差变异系数）等统计量，W及直方图、控制图等统计技术，对生产运行进 行统计稳态分析。一方面，由于抽样的局限性，样本信息不可能是总体信息的完整反应，故 即使样本指数呈正态分布，上下控制界限为中屯、线±3倍标准差时，也会出现判断出错。另 一方面，常减压装置是一个典型的多工况加工过程，在不同原油来料情况下，装置工况变化 很大。类似常减压装置该样各参数波动范围大、常点较多的情况，若采用上述常规统计方法 则会导致筛选过严，部分的稳态将被判定为非稳态，影响装置的实时优化，进而影响企业效 益提升。
【发明内容】
[0004]本发明针对【背景技术】中存在的问题提出一种面向常减压优化的稳态工况判别方 法，所述稳态工况判别方法通过选择最能表征常减压装置加工工况的参数进行稳态判断， 稳态判断根据所判断的数据类型的不同，分为实时稳态判断和历史稳态判断两类；在实时 任务中选择实时稳态判断，旨在对实时数据进行平稳段的鉴别，W判断是否可W进行装置 的实时优化；在稳态操作知识库的建立时选择历史稳态判断，旨在对历史数据进行稳态查 询和分析。
[0005] 其中，实时稳态判断的步骤为：
[000引1)W当前时间L作为基准，向历史方向前推时间t。，确定数据采集的起始时间Tb， 即Tb=Tg-t。，Wtb为时间间隔，采集该段时间范围内用W进行稳态判断的装置参数数据； [0007] 。Wt。为间隔对采集到的参数进行平滑，即对t。内每tb的取值求算术平均值；
[000引扣依据稳态判断规则判断Tb至T拥间范围内装置是否处于稳态，稳态判断规则： 若为非稳态，则等待t。后，返回步骤1)继续判断；
[0009]若为稳态，则输出此稳态开始及结束时间，此次稳态判断结束，允许进行实时优 化。
[0010] 其中，历史稳态判断的步骤为：
[0011] 1)确定进行稳态判断的历史数据的起始时间Ti和结束时间T2;
[001引。计算AT=T2-T1，判断AT是否大于等于tg;
[001引若么T<ta，贝1]此次稳击^判断结束；
[0014] 若AT>t。，则WT2作为首个稳态工况判断的结束时间，确定首个稳态工况判断 的起始时间Ty=T2-t。，此时循环迭代标识符K= 0 ;
[0015]3)采集L至T2时间范围内的稳态参数，并对每t。内的所有采集数据点取算术平 均值，依据稳态判断规则，判断L至T2时间范围内，常减压装置生产工况是否为稳态：
[0016] 若为非稳态，则转步骤5);
[0017]若为稳态，则将数据的开始时间L向历史方向前推t。，得到新的数据开始时间L =Tx-tc，K=K+1;
[001引 4)判断Tx是否在T1和T拥间范围内；
[001引若TyG[Ti，T2]，则返回步骤3)，W寻找最长稳态时间段；
[0020] 否则转步骤W;
[0021] 5)判断K是否为0;
[002引若K= 0,则将稳态判断的结束时间T2向历史方向前推tb，定义新的T2,即T2 =T2-tb，返回步骤。；
[0023] 若K声0,则输出最长稳态时间段，计算下一次稳态判断的结束时间T2=Ts-tb+t。， 返回步骤2)，对新工况进行稳态判断。
[0024] 作为一种优选的实施方式，所述1:。=3h，tb=5min，t。=30min。
[0025] 作为一种优选的实施方式，所述稳态判断规则，具体是依据下式：
[0026] -y <x：-x<r
[0027] 式中Xi(l《i《n)为实时或历史采集的某一段时间范围内每个时间点ti的数
值，-为Xi(l《i《n)的平均值 丫为该稳态参数对应的允许最大偏差，丫 JC 由工艺人员根据生产状况设定；若参与稳态判断的该段时间范围内的所有参数数值均在 对应的允许偏差范围内，或者若该段时间范围内每个参数最多仅有一个点超出对应的允 许偏差范围丫，但小于1.2 丫，则对参数各点进行线性拟合，若拟合出的直线斜率 kG[-0. 1,0. 1，]则认为该段时间范围内，常减压装置生产工况处于稳态。
[0028] 作为一种优选的实施方式，针对参数各点（t。Xi)拟合出的直线为y;=k*ti+b，k 为拟合直线的斜率，拟合的目标函数戈
[0029] 优选的，选取的参数为常减压装置的原油加工流量、常压塔顶温度、实际换热终 温、常一中回流量、常二线抽出量5个参数。
[0030] 有益效果；
[0031] 本发明提出一种面向常减压优化的稳态工况判别方法，通过选择最能表征常减压 装置加工工况的参数（优选是原油加工流量、常压塔顶温度、实际换热终温、常一中回流 量、常二线抽出量5个操作参数）进行稳态分析，实现对常减压装置运行工况状态的准确判 断，尤其在加工原油切换造成生产调整较为频繁，装置瞬时波动较大时，能有效实现切油后 的稳态工况的及时判断，为装置实时优化奠定基础。除此之外，通过对常减压装置历史数据 的稳态判断，建立稳态操作知识库，为基于相似工况查询的油种切换指导提供数据基础。
【附图说明】
[0032] 图1为实时稳态判断流程图；
[0033] 图2为历史稳态判断流程图。
[0034] 具体实施案例
[0035] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在W本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。
[0036] W某企业常减压装置为例，该企业常减压装置具有炼化企业典型工艺，包括初馈 塔、常压塔和减压塔。选取原油加工流量、常压塔顶温度、实际换热终温、常一中回流量、常 二线抽出量该5个稳态参数的多个平稳段数据进行分析。根据该企业的具体生产情况，由 工艺人员决定操作参数所允许的最大偏差丫分别为；原油加工流量30t/h、常压塔顶温度 3. 0°C、实际换热终温4. 0°C、常一中回流量6.化A、常二线抽出量1.化A。
[0037] 1.实时稳态判断
[0038] 1)W当前时间^(2015-05-19 16:00)作为基准，向历史方向前推化，确定数据采 集的起始时间Tb(2015-05-19 13:00)，W5min为时间间隔，采集该段时间范围内常减压装 置的原油加工流量、常压塔顶温度、实际换热终温、常一中回流量、常二线抽出量5个参数 的装置数据，如表1所示：
[0039] 表1实时稳态判断参数数据（平滑前）
[0040]
[0041]
[0042] 2)W30min为间隔对采集到的稳态参数数据进行平滑，平滑后的各参数数据如表 2所示：
[0043] 表2实时稳态参数数据（平滑后）
[0044]
[0045] 3)判断在该段时间范围内（2015-05-19 13:00至2015-05-19 16:00)的原油加工 流量、常压塔顶温度、实际换热终温、常一中回流量、常二线抽出量是否满足稳态要求，通过 下列3个步骤实现。
[0046] (1)判断各参数的取值是否在允许偏差范围内，各参数的偏差如表3所示：
[0047] 表3各稳态参数数据（平滑后）与其均值的差值
[0048]
[0049] 依据表3中的各参数实际偏差，对比各参数允许的最大偏差可W看出，各参数的 值均在对应的允许偏差范围内。
[0050] (2)在满足步骤（1)的基础上，对各参数数值（平滑前）进行线性拟合，拟合得到 的各直线斜率如表4所示。
[0051] 表4各参数线性拟合直线斜率
[0052]
[0053]由于各参数的拟合曲线斜率k均满足kG[-0. 1,0. 1]，则认为其满足稳态判断步