燃料油调合配方确定方法、装置、设备及存储介质和应用与流程

本发明涉及石油加工，尤其涉及一种燃料油调合配方确定方法、装置、设备及存储介质和应用。

背景技术：

1、在石油加工行业中，燃料油调合的目的是按照需求和计划，将两种或两种以上原油原料调合在一起，使得调合产品能够符合某一模拟燃料油产品的质量指标。目前，现有的燃料油调合配方确定方法主要包括两种方式：一种是依据预设的调合配方获得模拟燃料油产品，通过对模拟燃料油产品的物性进行试验和分析来调试调合配方，最终获得期望的模拟燃料油产品；另一种是通过实验室检测分析或查阅已公开的数据，利用分子反演算法确定调合产品的分子组成数据，然后判断按照调合配方获得的调合产品是否符合期望的模拟燃料油产品的质量指标。

技术实现思路

1、发明人发现，上述两种方式，均需要进行大量的分析、化验工作，研究效率较低。为了解决现有技术存在的问题，本发明的至少一个实施例提供了一种燃料油调合配方确定方法、装置、设备及存储介质和应用。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种燃料油调合配方确定方法，所述方法包括：

3、按照预设调合配方，对多种燃料油调合组分进行模拟调合得到模拟燃料油产品；

4、基于预先训练的物性计算模型，根据所述模拟燃料油产品的分子组成数据确定模拟燃料油产品的产品物性，其中，所述分子组成数据包括分子的种类及每种分子的含量；

5、判断所述模拟燃料油产品的产品物性是否满足预设标准：

6、在所述模拟燃料油产品的产品物性满足预设标准时，计算模拟燃料油产品的优化目标，并判断所述优化目标是否达到最优值：

7、当所述优化目标达到最优值时，输出当前调合配方；

8、当所述优化目标未达到最优值时，调整当前调合配方，并按照调整后的调合配方重复前述步骤，即执行对多种燃料油调合组分进行模拟调合得到模拟燃料油产品的步骤，直至模拟燃料油产品的产品物性满足预设标准，且模拟燃料油产品的优化目标达到最优值。

9、基于上述技术方案，本发明实施例还可以做出如下改进。

10、在一可能的实现方式中，所述方法还包括：

11、在所述模拟燃料油产品的产品物性未满足预设标准时，调整当前调合配方，并按照调整后的调合配方，重复前述步骤，即执行对多种燃料油调合组分进行模拟调合得到模拟燃料油产品的步骤。

12、在一可能的实现方式中，所述模拟燃料油产品的分子组成数据通过以下步骤获得：

13、获取每种燃料油调合组分的分子组成数据；

14、基于当前调合配方，根据每种燃料油调合组分的分子组成数据确定模拟燃料油产品的分子组成数据。

15、在一可能的实现方式中，所述获取每种燃料油调合组分的分子组成数据，包括：

16、基于预设的燃料油分子数据库，采用分子组成解析方法，对每种燃料油调合组分的关键物性数据进行反演，得到每种燃料油调合组分的分子组成数据；所述燃料油分子数据库包括多种典型燃料油馏分的分子组成数据和物性数据以及通过近红外、核磁和/或质谱分析仪器获得的分析数据。

17、在一可能的实现方式中，所述预先训练的物性计算模型包括馏程计算模型、十六烷值计算模型、动力学黏度计算模型和倾点计算模型中的至少一种物性计算模型。

18、在一可能的实现方式中，所述基于预先训练的物性计算模型，根据模拟燃料油产品的分子组成数据确定模拟燃料油产品的产品物性，包括：

19、基于预先训练的物性计算模型，根据模拟燃料油产品的分子组成数据确定模拟燃料油产品中每种单分子的各项单分子物性；

20、根据所述模拟燃料油产品物性的预设混合规则，通过每种所述单分子的各项单分子物性和含量计算得到所述模拟燃料油产品的各项产品物性。

21、在一可能的实现方式中，当模拟燃料油产品的产品物性为馏程时，所述根据所述模拟燃料油产品物性的预设混合规则，通过每种所述单分子的各项单分子物性和含量计算得到所述模拟燃料油产品的各项产品物性，包括：

22、根据模拟燃料油产品中每种单分子的沸点和含量绘制模拟蒸馏曲线；

23、将模拟蒸馏曲线数据进一步换算成模拟燃料油产品的恩氏馏程数据。

24、在一可能的实现方式中，当模拟燃料油产品的产品物性为动力学粘度时，所述根据所述模拟燃料油产品物性的预设混合规则，通过每种所述单分子的各项单分子物性和含量计算得到所述模拟燃料油产品的各项产品物性，包括：

25、通过以下表达式，计算模拟燃料油产品的动力学粘度：

26、lg_v100f＝a1-a2*kw+a3*kw^2+a4*10^(-4)*api^2

27、–a5*10^(-2)*kw*api+(a6*kw^2+a7*api

28、+a8*10^(-2)*api^2-a9*kw*api)/(api+a10–a11*kw)

29、其中，v100f为100f的动力学黏度；kw为特性因数，由单分子平均沸点和相对密度计算获得；api为api重度，由单分子相对密度计算获得；a1～a11为常数。

30、在一可能的实现方式中，当模拟燃料油产品的产品物性为倾点时，所述根据所述模拟燃料油产品物性的预设混合规则，通过每种所述单分子的各项单分子物性和含量计算得到所述模拟燃料油产品的各项产品物性，包括：

31、通过以下表达式，计算模拟燃料油产品的倾点：

32、pour_point＝b1*sg^b2*mw^(b3-b4*sg)*v100f^(b5-b6*sg)

33、其中，pour_point为倾点；v100f为100f的动力学黏度；sg为相对密度；mw为分子量；b1～b6为常数。

34、在一可能的实现方式中，当模拟燃料油产品的产品物性为十六烷值时，所述根据所述模拟燃料油产品物性的预设混合规则，通过每种所述单分子的各项单分子物性和含量计算得到所述模拟燃料油产品的各项产品物性，包括：

35、通过以下表达式，计算模拟燃料油产品的十六烷值：

36、

37、其中，p为模拟燃料油产品的十六烷值，kpn，kpa，kna分别为链烷烃与环烷烃、链烷烃与芳烃、环烷烃与芳烃分子间作用力参数；vp，vn，va分别为燃料油分子中链烷烃、环烷烃及芳烃的分子体积加和；vi为燃料油各分子体积；βi为燃料油单分子性质对宏观性质的贡献度；pi为燃料油单分子性质。

38、在一可能的实现方式中，所述模拟燃料油产品的产品物性满足预设标准包括模拟燃油产品的预设馏程范围标准、模拟燃油产品的预设粘度范围标准、模拟燃油产品的预设倾点范围标准和模拟燃油产品的预设十六烷值范围内中的至少一个。

39、在一可能的实现方式中，所述优化目标包括总经济效益、剩余库存量和产品质量过剩值中的至少一种。

40、在一可能的实现方式中，当所述优化目标为总经济效益时，所述总经济效益通过以下步骤计算得到：

41、获取每种产品的产品价格和每种产品的产量；

42、根据每种产品的产量和每种产品的产品价格，计算每种产品的产品效益；

43、对每种产品的产品效益进行累加得到累计效益；

44、获取每组石油加工原料的原料价格和每个石油加工装置的操作成本；

45、将所述累计效益减去所有石油加工原料的所述原料价格和所有石油加工装置操作成本，得到总经济效益。

46、在一可能的实现方式中，所述判断所述优化目标是否达到最优值，包括：

47、判断总经济效益是否达到最大值：

48、当所述总经济效益达到最大值时，判定所述优化目标达到最优值。

49、在一可能的实现方式中，当所述优化目标为剩余库存量时，所述剩余库存量通过以下步骤计算得到：

50、获取每种原油原料的加工量与当前库存量；

51、将所述当前库存量减去所述加工量得到剩余库存量。

52、在一可能的实现方式中，所述判断所述优化目标是否达到最优值，包括：

53、判断剩余库存量是否达到最小值：

54、当所述剩余库存量达到最小值时，判定所述优化目标达到最优值。

55、在一可能的实现方式中，当所述优化目标为产品质量过剩值时，所述产品质量过剩值通过以下步骤计算得到：

56、将产品的物性与预设物性指标要求之间的差值作为产品质量过剩值。

57、在一可能的实现方式中，所述判断所述优化目标是否达到最优值，包括：

58、判断产品质量过剩值是否达到最小值：

59、当所述产品质量过剩值达到最小值时，判定所述优化目标达到最优值。

60、第二方面，本发明实施例提供了一种燃油调合配方确定装置，其特征在于，所述装置包括：

61、模拟单元，用于按照预设调合配方，对多种燃料油调合组分进行模拟调合得到模拟燃料油产品；其中，所述调合配方包括多种燃料油调合组分的调合比例；

62、确定单元，用于基于预先训练的物性计算模型，根据所述模拟燃料油产品的分子组成数据确定模拟燃料油产品的产品物性，其中，所述分子组成数据包括分子的种类及每种分子的含量；

63、处理单元，用于判断所述模拟燃料油产品的产品物性是否满足预设标准；

64、在所述模拟燃料油产品的产品物性满足预设标准时，计算模拟燃料油产品的优化目标，并判断所述优化目标是否达到最优值；

65、当所述优化目标达到最优值时，输出当前调合配方；

66、当所述优化目标未达到最优值时，调整当前调合配方，并按照调整后的调合配方重复前述步骤。

67、第三方面，本发明实施例提供了一种上述的燃油调合配方确定方法在确定燃油调合配方中的应用。

68、第四方面，本发明实施例提供了一种燃油调合配方确定方法，使用上述的燃油调合配方确定方法确定的调合配方。

69、第五方面，本发明实施例提供了燃料油调合设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

70、存储器，用于存放计算机程序；

71、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的燃料油调合配方确定方法的步骤。

72、第六方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的燃料油调合配方确定方法的步骤。

73、本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

74、本发明实施例按照预设调合配方，对多种燃料油调合组分进行模拟调合得到模拟燃料油产品；基于预先训练的物性计算模型，根据模拟燃料油产品的分子组成数据确定模拟燃料油产品的产品物性；判断模拟燃料油产品的产品物性是否满足预设标准：在模拟燃料油产品的产品物性满足预设标准时，计算模拟燃料油产品的优化目标，并判断所述优化目标是否达到最优值：当所述优化目标达到最优值时，将当前调合配方应用于实际燃料油调合工艺中；当所述优化目标未达到最优值时，调整当前调合配方，并按照调整后的调合配方，执行对多种燃料油调合组分进行模拟调合得到模拟燃料油产品的步骤，直至模拟燃料油产品的产品物性满足预设标准，且模拟燃料油产品的优化目标达到最优值，本发明依采用预设物性计算模型实现对炼化企业燃料油调合产品的物性的准确预测，与现有技术中研究调合配方所需的大量试验、化验和分析工作的方法相比，有效降低了获取调合配方的工作量，显著提升调合配方的研究效率，基于获取模拟燃油产品的产品物性，进行目标优化，确定最优调合配方，能够实现配合燃料油在线调合系统进行在线优化控制。