基于智能算法的多品质多性质原油调合与优化

针对炼油厂依靠传统经验调合原油难以满足加工原油质量要求和企业利润较低的问题,建立了基于原油相似度最大化和生产利润最大化的多目标优化数学模型,在比较5种鲁棒性较强的算法性能基础上,选择融合莱维飞行和随机游动策略的灰狼算法(LRGWO)对模型进行求解。结果表明:在LRGWO算法、灰狼算法(GWO)、第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)、第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)和粒子群算法(PSO)中,LRGWO算法所得最优解集的覆盖率、算法的整体性能最优;经过优化求解后,调合原油T1~T4与对应目标原油W1~W4的平均相似度达到95.82%,说明利用所建原油选择和调合模型可以得到与目标原油物性相近的调合原油;根据10种备选原油的价格,在最大采购量为175000 t的前提下,通过生产利润最大化模型优化调合原油T1~T4的加工量依次为50000,55000,40000,30000 t,企业生产利润最大为3358.19万元。

原油调合系统在广东石化的应用

主要对广东石化原油调合系统进行介绍,结合实际运行情况,阐述了原油调合系统实现船样单油、罐样混油、脱前原油的性质准确快速分析,指导原油加工方案的制定;实现原油长输管线油头的准确识别,保障了原油进罐的纯度;实现原油调合比例的精准控制,保障了装置进料性质的稳定性;实现原油接卸、管输、调合、加工作业智能排产,提高了原油资源管理水平;同时为企业原油采购节约成本,保障了企业效益。

基于序的原油调合调度问题

原油在线调合调度对于平稳混炼原油性质、保障先进控制的实施和优化炼油计划具有重要的意义。原油调合调度问题由于既包括顺序变量又包括连续变量,不存在明确的问题结构,复杂度高,传统的优化方法效率低,不能满足在线实时的要求。本文针对问题的两层结构提出了基于序的求解方案,利用实际原油性质数据的仿真结果表明,基于序的求解算法可以大幅度提高计算效率。

原油调合蒸馏法生产重交通道路沥青的实验研究

对 3种原油生产重交通道路沥青的方法进行了研究。结果表明 ,用单一种原油生产重交通道路沥青存在较大困难 ,而利用原油调和然后蒸馏的方法 ,不但能够生产符合国家现行标准和交通部行业标准的B类沥青 ,还可生产符合中海 36 - 1技术要求的A类沥青。原油调和可以弥补单种原油的缺陷 。

利用调度优化模型研究原油调合方案的可行性

针对某沿海炼油企业拟投用原油调合系统以稳定混炼原油的性质,设计方案要求将部分码头罐的操作模式由混储改为单储的情况,采用约束规划与数学规划复合建模,实现了码头至厂区大容积长输线模拟,建立了该企业的原油调度优化模型并研究了设计方案的可行性。针对240h调度周期、10种可加工原油、3艘到港油轮的复杂工况进行了优化计算。结果表明:该设计方案具备可行性,且油轮仍可实现到港即卸油,蒸馏装置混炼油种也可长时间保持稳定;模型的优化计算时间较短(小于15min),且对长输线收付及存油情况模拟准确,复合建模方法满足工业应用要求。

近红外光谱分析技术在原油调合中的应用

介绍了当前应用于原油性质快速测定的近红外光谱分析仪和分析技术,以及该技术在原油调合中的应用,分析了该技术在炼厂应用时应注意的问题,为今后技术改进提供参考。该技术的分析系统由分析仪、原油基础数据库、近红外谱图数据库和分析软件组成。

遗传算法在非线性原油调合中的应用研究

原油在线调合优化技术近年来已开始在炼化企业得到成功应用,目前主要以线性优化技术解决原油关键指标(如硫含量、酸含量等)的调合问题。原油调合还存在非线性指标的调合,文中提出了面向原油非线性指标控制的原油在线调合优化方法,建立了非线性原油调合模型,采用遗传算法进行求解,实例验证了该方法的实用性和有效性。

中国石化华北管道原油调合优化模型开发与应用

运用线性规划理论,以 PIMS 软件为依托开发了专门用于管道原油调合优化的 XPIMS 模型,解决了区域原油多厂多周期共同优化问题。其应用案例表明,该模型不仅可同时为三个月的原油运作提供详细的可执行的安排表,而且可以对不同原油进行价格比选,为原油选购提供决策依据。

原油快速评价技术在原油调合中的应用

我国炼油化工企业加工的原油品种多、性质波动大,原油调合已经成为必不可少的手段。为了确保原油调合的效果,关键要解决原油性质预测的问题。文中阐述了原油快速评价系统的应用,采用近红外光谱分析技术及时准确的获取原油性质,为优化原油配方提供依据,确保调合后原油性质稳定。

原油调合技术在中化泉州石化上的应用分析

本文对中化泉州石化原油调和优化系统进行介绍,结合公司原油调合系统的运行情况,阐述调合系统可以降低原油采购成本,稳定常减压进料性质,改善常减压装置操作,实现原油调合自动化和信息共享,通过炼油企业的计划、调度、操作执行各层面工作整体管理,提升原油处理水平,达到炼油加工效益最大化的目标。

储罐液位变化法在多组分原油调合中的的应用

我国大多数炼化企业采用人工调合比例的方式将调合后的原油输送至常减压蒸馏装置,手动操作方式已很难满足常减压蒸馏装置对原油进料性质稳定的要求。文中提出了面向原油罐区具有2条掺炼线进行多组分原油调合的储罐液位变化法,实例验证了该方法的实用性和有效性。

原油调合系统的双闭环控制策略研究

在原油调合系统中引入主、副回路控制思想,研究设计了一种原油调合系统的双闭环控制策略,通过组分原油质量配比的快速、动态计算与执行,实现了原油调合的快速性、准确性和安全性。主回路罐性质调节器基于原油罐调合总量、目标性质、初始罐存及性质数据,计算输出调合头原油目标性质;副回路组分配方调节器基于调合头原油目标性质、各调合组分原油及调合头原油实测性质,计算输出各原油组分质量流量配比。通过双闭环的主、副回路滚动运算、调节与执行,使调合罐中目标原油性质快速、准确达到设定性质。该原油调合控制策略不仅解决了人工调节存在的调合配比不精准、操纵不及时、安全性差、操作强度大等问题,也解决了传统单闭环控制无法克服长时滞问题及抗扰能力差等缺陷。

基于序优化的原油调合调度问题中掺炼序列评价的分布研究

对于加工多种原油的炼油厂,原油调合调度可以改善进料原油性质,它对保证后续生产装置的平稳操作、先进控制的实施以及生产计划的完成具有重要意义。基于实际生产背景和需求,文献[4-5]提出了原油调合调度模型以及基于2层优化结构和序优化的求解方案。该方案中,原油掺炼序列和流量的混合优化问题转化为掺炼序列的采样和评价问题,它们分别涉及到算法的广度搜索和深度搜索,如何处理二者之间的平衡关系对于合理利用计算量并进一步提高算法效率具有重要意义。因此,作为衡量搜索深度和搜索广度的基础,本文对掺炼序列评价的分布规律进行了研究。在首先分析比较了仿真优化中参数评价与原油调合调度优化中序列评价的异同之后,本文通过蒙特卡洛仿真法统计分析了原油掺炼序列评价的分布变化规律,并利用威布尔分布对其进行了拟合。文章最后展示了基于威布尔分布描述的2个掺炼序列的评价比较,同时指出威布尔分布的参数拟合问题是接下来研究的重点。

利用约束规划优化原油调合方案

将重、劣质原油和优质原油进行混合炼制的操作能够保证炼油企业在安全生产的前提下充分发挥重、劣质原油的经济价值。因此,如何搭建优化模型,实现自动编制具有良好经济性能的原油调合方案显得尤为重要。为此,以最大化混合原油的硫含量和酸值为目标函数,首次建立了完整的原油调合约束规划模型。该模型不仅包含调合原油质量要求、最大调合组分数限制等约束,还考虑了特定调合比例控制约束,从而使调合方案具有良好的可操作性能。考虑到约束规划具有强大的搜索可行解的能力,一套基于可行解搜索的多目标优化算法被提出。通过该优化算法,调合模型可以同时编制出多个较优调合方案。将这些调合方案经python程序处理后,企业用户可以获得原油调合问题的Pareto前沿解集。以某企业的原油调合过程为例,对模型的计算性能和优化性能进行评估。结果表明,约束规划模型能够在数十毫秒(27ms)后获取到多个满足蒸馏装置进料设防值要求的较优调合方案,助力企业合理配置高硫和高酸原油资源。

基于改进CAPSO的原油管道调合多性质优化方法

在仔细研究原油管道调合工艺基础上,提出一种基于改进有约束自适应粒子群优化(CAPSO)算法的原油管道调合多性质优化方法;首先,基于原油调合规则库、优化预处理及设备实际工作能力约束,建立了多原油多性质优化模型;然后,根据原油调合目标,通过CAPSO算法对优化模型进行快速、准确的优化计算,获得多种组分原油的最优配比;投运效果表明,系统能够自动、高效计算出原油调合的最优配比,避免人工计算所造成的一致性差,计算效率低并且不易获得最佳配比的问题,有效提高了加工设备的生产效率。

原油管道调合高精度配比控制系统设计与实现

分析了原油管道调合工艺,提出一种高精度配比控制策略及其实现框架。基于多路串级比值控制,通过原油流量偏差滚动修正、原油管道防过压报警以及原油流量同步控制,采用设备层、控制层和监控层的三层框架,实现组分原油按高配比精度自动调合。实际投运效果表明,系统能够实现组分原油按要求比例安全、精确、自动调合,避免性质波动,获得满足要求的原油,有效提高了加工设备的生产效率。

原油非线性优化调合方法研究

针对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,本文提出一种基于分区初始化的原油非线性优化调合方法。该方法首先将各组分原油配方范围分成多份,然后对其进行重新组合形成初始质量份配比,进而优化求解并计算各优化配方的可行性,最后从优化配方集合中选出最优的一组解作为最终的配方。

原油快速评价在原油优化调合中的应用

介绍了企业在实施原油优化调合系统中为了稳定原油性质、实时优化调合配方、实现在线原油调合而开发的原油快速评价模块。通过该模块的使用,大大降低了原油评价的时间,能稳定、实时地检测各调合支路及总路的原油评价性质,为优化调合模块提供了准确的性质数据,实现了调合配方的实时优化,达到原油的在线调合目标,提高了装置运行的平稳率,为企业优化生产、降本增效提供了有力支撑。

面向在线调合的原油管输滚动调度方法研究

目前原油调度方案多采用人工经验或数学规划方法进行编制,存在难以匹配原油在线调合技术以及求解规模过大等问题。针对炼油行业典型原油管输调度工艺,设计了面向在线调合的原油管输滚动调度方法,将全时段调度周期切割为若干个等长的短周期,使用混合整数规划法建模,采用滚动优化方法将原油调合需求纳入原油调度模型的目标函数及约束中,求解模型得到全时段调度方案。结果表明,对于在原油调合配方变化背景下调度周期为168 h的原油管输调度问题,采用该方法可使原油调度与调合更加匹配,且能快速找到适应原油调合变化的最优原油调度方案,有利于提升炼油企业经济效益。

配方原油技术及其在原油资源优化中的应用

原油性质的相对稳定是保证炼油厂安全运行和利润提升的重要前提。中国石化石油化工科学研究院结合原油光谱库、原油评价数据库、原油快速评价技术和先进计算方法,将几种原油按一定比例巧妙搭配,可以得到与目标原油性质十分接近的多种原油配方,从而形成具有显著特色的配方原油技术。炼油厂可以根据原油价格、原油的可获得性、混合原油的加工性能、炼油厂的优化目标等原则选择合适的原油配方。实验室评价结果表明,实际分析结果与通过配方原油技术计算得到的结果相当,如果该技术能得到推广利用,可以在炼油厂增效中发挥重要作用。