一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法

文档序号:10512488阅读:341来源:国知局
一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法。首先采用近红外原油快速评价技术获取当前加工原油的性质数据,基于当前待修正的常压塔塔板效率因子,利用流程模拟软件进行模拟计算,得到常压塔侧线产品的模拟值;然后测量当前常压塔侧线产品的实际值;基于常压塔侧线产品的模拟值和实测值,利用流程模拟软件进行优化计算,得到修正后的常压塔塔板效率因子。修正后的常压塔模型更加贴近实际生产装置,有助于提高常压塔模型模拟的准确度,为后续的装置实时优化奠定基础。
【专利说明】
一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种常压塔塔板效率因子修正方法,具体涉及炼化企业常减压装置的 建模和优化领域。
【背景技术】
[0002] 常减压蒸馏装置是石油化工业的龙头装置。通过装置的实时优化,可以提高高价 值产品收率,降低装置能耗,对炼厂经济效益的提升具有重要意义。
[0003]常减压装置模型不是一成不变的。在实际生产过程中,随着装置运行,部分参数会 发生改变,尤其是塔板效率因子的变化,对装置模拟和优化的效果影响很大。目前,大多数 炼化企业仍采用传统的历史原油性质数据对常减压装置进行模拟和优化,而历史原油数据 本身往往不能准确表征当前加工原油的性质,因而难以通过模拟结果与实际工况再对装置 模型进行准确修正。
[0004] 此外,即便能得到较为准确的原油性质数据,选择哪些塔板效率因子,以及采用何 种合适的优化方法来修正,都对修正后的模型精度产生重要影响。

【发明内容】

[0005] 本发明提出一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法。首先采用近 红外原油快速评价技术获取当前加工原油的性质数据,并基于当前待修正的常压塔塔板效 率因子进行模拟计算;然后测量当前常压塔侧线产品的实际值;最后基于常压塔侧线产品 的模拟值和实测值进行优化计算,得到修正后的常压塔塔板效率因子。该方法包括以下步 骤:
[0006] 1)获取当前加工原油的性质数据;
[0007] 2)确定待修正的常压塔塔板效率因子;
[0008] 3)测量当前常减压装置侧线产品的化验值;
[0009] 4)利用流程模拟软件,依据当前加工原油的性质数据和待修正的常压塔塔板效率 因子进行模拟计算,得到各侧线产品的模拟值;
[0010] 5)基于各侧线产品的模拟值和化验值,利用模拟软件进行优化计算,得到修正后 的常压塔因子。
[0011] 优选的,上述待修正的常压塔塔板效率因子,主要包括进料段、顶循回流、中段回 流、侧线汽提等部分对应的塔板效率因子。
[0012] 优选的,上述优化计算过程中,采用的目标函数如下式所示:
[0014]其中,拉>4为流程模拟软件计算得到的常压塔侧线产品对应的不同馏出点的模拟 值,为实际工况中常压塔侧线产品对应的不同馏出点的实测值,4为流程模拟软件计算 得到的常压塔侧线产品20 °C时密度的模拟值,为实际工况中常压塔侧线产品20 °C时密度 的实测值,为不同侧线产品的不同馏出点对应的权重、ω1为不同侧线产品20°C时密度对 应的权重;其中:i = l,···,m,表示常压塔侧线不同产品;k=l,···,n,表示不同馏出点。
[0015] 优选的,i = l,.",4分别表示常顶油、常一线油、常二线油和常三线油。
[0016] 优选的,k= 1,…,5分别表示常压塔侧线产品的初馏点、10 %馏出点、50 %馏出点、 90%馏出点和终馏点。
[0017]优选的,? = 1,···,4分别表示常顶油、常一线油、常二线油和常三线油;k=l,~,5 分别表示常压塔侧线产品的初馏点、10 %馏出点、50 %馏出点、90 %馏出点和终馏点;不同 侧线产品的不同馏出点对应的权重及不同侧线产品20°C时密度对应的权重如下:
[0022] 其中,4(/ = 1,…,4;无=1,···,5)分别为常顶油、常一线、常二线和常三线各馏出点对 应的权重,ω = + 分别为常顶油、常一线、常二线和常三线20°C时密度对应的权 重。
[0023] 优选的,步骤6)中当前加工原油的性质数据通过近红外原油快速评价技术得到。
[0024] 优选的,利用近红外快速评价技术得到当前加工原油的性质数据的内容,详见发 明专利《一种基于复合预测技术的原油性质快速检测方法》,专利号:CN 103364364A。
[0025] 有益效果:
[0026]本发明提出一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法。首先通过近 红外原油快速评价技术获取当前加工原油的性质数据,然后以待修正的常压塔塔板效率因 子作为决策变量,基于各侧线产品的模拟值和化验值进行优化计算,并得到修正后的常压 塔塔板效率因子。修正后的常压塔模型更加贴近实际生产装置,有助于提高常压塔模型模 拟的准确度,为后续的装置实时优化奠定基础。
【附图说明】
[0027]图1常压塔塔板效率因子修正流程图。
[0028]具体实施案例
[0029]下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以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。以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,包括初馏塔、常 压塔和减压塔。
[0030] 常压塔塔板效率因子修正流程图如图1所示。
[0031] (1)以当前时间2015-08-25 18:00为基准,利用原油近红外快速评价技术获取当 前加工原油的性质数据。
[0032] (2)根据当前常减压装置模型,选取常压塔第1层、第2层、第3层、第5层、第11层、第 16层、第23层、第41层、第54层、第56层的塔板效率因子作为待修正参数。采用炼化企业通用 的流程模拟软件Aspen_PluS(或者其它具有类似功能的软件,如PRO/II、Petr〇-SIM等),利 用步骤(1)中的获取的原油性质数据和待修正的常压塔塔板效率因子进行流程模拟,得到 各侧线产品的模拟值。同时,测量当前常压塔侧线产品的化验值。常压塔侧线产品质量指标 的模拟值与实测值如表1所不。
[0033]表1常压塔侧线产品质量指标的模拟值与实测值
[0036] (3)确定常压塔侧线产品的初馏点、10 %馏出点、50 %馏出点、90 %馏出点、终馏 点、20°C时密度对应的权重如下:
[0041] 其中,4(/=1,···,'《'=丨,…,5分别为常顶油、常一线、常二线和常三线包含的各馏 出点对应的权重,c〇i(i = l,···,4)分别为常顶油、常一线、常二线和常三线20°C时密度对应 的权重。
[0042] (4)选取常压塔侧线产品不同馏出点和20°C密度质量的模拟值与实测偏差平方和 最小作为优化目标,如下式所示:
[0044] 其中,= = 为常压塔侧线产品对应的不同馏出点的模拟值, 2^(/:=1,·_·,4;?···,5)为常压塔侧线产品对应的不同馏出点的实测值,4(/ = 1,…,4)为常 压塔侧线产品20Γ时密度的模拟值,/i(f=V··^)为常压塔侧线产品20Γ时密度的实测值, 4、ω 1为步骤(3)中所示权重。
[0045] (5)根据实际工艺指标,确定优化的约束条件,如表2所示。
[0046] 表2优化约束条件
[0049] (6)基于上述优化目标和约束条件,利用Aspen_Plus中的Optimizer模块(或者利 用其它流程模拟软件中类似功能的模块)进行优化计算,得到修正后的常压塔塔板效率因 子,修正前后的决策变量数据对比如表3所示。
[0050]表3修正前后决策变量数据对比
[0052]为验证上述方法的有效性,利用修正后的常压塔塔板效率因子进行模拟计算,得 到常压塔侧线产品部分质量指标数据,并与修正前的模拟数据、实际化验数据进行比较,如 表4所示。
[0053]表4修正前后的模拟结果与实测值对比
[0056]由表4可见,利用修正后的常压塔塔板效率因子进行模拟计算,各侧线产品指标的 模拟结果,相比修正以前与实测值的误差明显减小。与修正前相比,经过修正后的常压塔塔 板效率因子更加贴近实际生产装置,有助于提高常压塔模型模拟的准确度,为后续的装置 实时优化奠定基础。
【主权项】
1. 一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法,其特征在于该方法包括以 下步骤: 1) 获取当前加工原油的性质数据; 2) 确定待修正的常压塔塔板效率因子; 3) 测量当前常减压装置侧线产品的实际值; 4) 利用流程模拟软件,依据当前加工原油的性质数据和待修正的常压塔塔板效率因子 进行模拟计算,得到各侧线产品的模拟值; 5) 基于各侧线产品的模拟值和实测值,利用模拟软件进行优化计算,得到修正后的常 压塔塔板效率因子。2. 根据权利要求1所述的一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法,其 特征在于所述步骤2)中的确定待修正的常压塔塔板效率因子,选取对常压塔模型具有关键 影响的塔板效率因子作为决策变量,包括进料段、顶循回流、中段回流、侧线汽提对应的塔 板效率因子。3. 根据权利要求1所述的一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法,其 特征在于步骤5)中的优化计算,选取常压塔侧线产品质量指标的模拟值与化验值偏差平方 和最小作为优化目标:其中,匕为流程模拟软件计算得到的常压塔侧线产品对应的不同馏出点的模拟值, 为实际工况中常压塔侧线产品对应的不同馏出点的实测值,式为流程模拟软件计算得到的 常压塔侧线产品20°C时密度的模拟值,烙为实际工况中常压塔侧线产品20 °C时密度的实测 值,4为不同侧线产品的不同馏出点对应的权重、ω1*不同侧线产品20°C时密度对应的权 重;其中:i = l,···,πι,表示常压塔侧线不同产品;k=l,···,!!,表示不同馏出点。4. 根据权利要求3所述的一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法,其 特征在于i = l,…,4分别表示常顶油、常一线油、常二线油和常三线油。5. 根据权利要求3所述的一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法,其 特征在于k= 1,…,5分别表示常压塔侧线产品的初馏点、10 %馏出点、50%馏出点、90%馏 出点和终馏点。6. 根据权利要求3所述的一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法,其 特征在于i = l,…,4分别表示常顶油、常一线油、常二线油和常三线油;k=l,…,5分别表示 常压塔侧线产品的初馏点、10 %馏出点、50 %馏出点、90 %馏出点和终馏点;对应的权重如 下:其中,4(/ = 1,+ ,44 = 1,…,5)分别为常顶油、常一线、常二线和常三线包含的各馏出点 对应的权重,ω = + 分别为常顶油、常一线、常二线和常三线20°C时密度对应的权 重。7.根据权利要求1所述的一种基于原油实时性质的常压塔塔板效率因子修正方法,其 特征在于步骤6)中当前加工原油的性质数据通过近红外原油快速评价技术得到。
【文档编号】G06F17/50GK105868512SQ201610333387
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】陈夕松, 罗凡, 方鑫, 梅彬, 周晓春, 费树岷
【申请人】南京富岛信息工程有限公司
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