本發(fā)明涉及乙烯生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化方法、一種用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化系統(tǒng)，以及一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、乙烯是一種非常重要的石化產(chǎn)品，是整個石化行業(yè)中制造有機(jī)產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料之一。乙烯的技術(shù)、產(chǎn)量和規(guī)模標(biāo)志著一個國家的石化工業(yè)發(fā)展水平的高低。乙烯裂解爐是烯烴熱裂解過程中的主要裝置，其運行水平直接關(guān)系到各種產(chǎn)品的收率變化，影響著裂解裝置的經(jīng)濟(jì)效益。由于裂解爐的組成和運行過程是十分復(fù)雜的，對裂解過程進(jìn)行建模、仿真和優(yōu)化是現(xiàn)階段提高乙烯工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的常用的有效手段。

2、裂解深度是衡量裂解爐反應(yīng)進(jìn)行程度的重要指標(biāo)。表征裂解深度的參數(shù)有很多種，如甲烷收率、甲烷對丙烯的收率比、丙烯對乙烯的收率比(丙乙比)、裂解爐裂解氣出口溫度(coil?outlet?temperature，cot)等等。但無論采用哪種參數(shù)來表征裂解深度，被控制的變量都是cot?，F(xiàn)有的乙烯裂解爐裝置均采用控制cot來調(diào)整裂解深度，而cot設(shè)定值的選取往往依照裂解爐生產(chǎn)商所提供的設(shè)計原料條件下的規(guī)定值或經(jīng)驗值。然而，面臨裂解原料來源復(fù)雜、油品屬性波動大等因素，固定的cot生產(chǎn)運行方式不能及時反映由于裂解原料組成以及裂解爐運行狀況變化而引起的裂解深度和裂解產(chǎn)品收率變化。

3、為了克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，本領(lǐng)域亟需一種用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化技術(shù)，能夠根據(jù)當(dāng)前裂解爐的實時運行情況，來實時地確定最佳的裂解深度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構(gòu)想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認(rèn)出所有方面的關(guān)鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細(xì)的描述之序。

2、為了克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化技術(shù)，能夠根據(jù)當(dāng)前裂解爐的實時運行情況，來實時地確定最佳的裂解深度。

3、具體來說，根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供的上述用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化方法，包括步驟：基于每一裂解爐的各操作變量確定多維優(yōu)化變量，根據(jù)優(yōu)化變量的上下限約束確定所述優(yōu)化變量的約束條件，并基于裂解爐群的乙烯產(chǎn)量最低約束值，確定優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；以及將所述多維優(yōu)化變量輸入至深度優(yōu)化模型中，所述深度優(yōu)化模型根據(jù)所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)在所述優(yōu)化變量的約束條件范圍內(nèi)確定優(yōu)化的所述裂解爐群的裂解深度值，其中，所述深度優(yōu)化模型由強(qiáng)化探索機(jī)制鯨魚優(yōu)化算法所構(gòu)建

4、優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述確定優(yōu)化的所述裂解爐群的裂解深度值的步驟包括：在所述約束條件的范圍內(nèi)，利用所述強(qiáng)化探索機(jī)制鯨魚優(yōu)化算法，通過迭代計算和調(diào)整所述多維優(yōu)化變量，確定所述優(yōu)化的所述裂解爐群的裂解深度值。

5、優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述在所述約束條件的范圍內(nèi)，利用所述強(qiáng)化探索機(jī)制鯨魚優(yōu)化算法，通過迭代計算和調(diào)整所述多維優(yōu)化變量，確定所述優(yōu)化的所述裂解爐群的裂解深度值的步驟包括：s1：初始化控制參數(shù)和一組鯨魚種群，并根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)確定最佳鯨魚個體，其中，所述鯨魚種群包括n個鯨魚個體；s2：更新所述控制參數(shù)，并根據(jù)所述控制參數(shù)確定每條鯨魚個體的第一位置向量及其適應(yīng)度函數(shù)值，所述第一位置向量的維度在所述維度的上下限約束內(nèi)；s3：使用反向?qū)W習(xí)法確定所述每條鯨魚個體的第二位置向量及其適應(yīng)度函數(shù)值，所述第二位置向量的維度在所述維度的上下限約束內(nèi)；s4：使用隨機(jī)備選法確定所述每條鯨魚個體的第三位置向量及其適應(yīng)度函數(shù)值，所述第三位置向量的維度在所述維度的上下限約束內(nèi)；s5：使用隨機(jī)分配法確定所述每條鯨魚個體的第四位置向量及其適應(yīng)度函數(shù)值，所述第四位置向量的維度在所述維度的上下限約束內(nèi)；s6：根據(jù)所述適應(yīng)度函數(shù)值，將所確定的所有鯨魚個體的所述第一位置向量、所述第二位置向量、所述第三位置向量和所述第四位置向量進(jìn)行升序排列，選擇前n個位置向量作為下一代鯨魚種群各鯨魚個體的位置，并將適應(yīng)度函數(shù)值最高的鯨魚個體的位置向量更新為最佳鯨魚個體；以及s7：重復(fù)執(zhí)行所述s2～s6，直至迭代次數(shù)達(dá)到最大種群迭代次數(shù)或者滿足所述深度優(yōu)化模型的收斂條件。

6、優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述控制參數(shù)包括最大種群迭代次數(shù)、種群規(guī)模、目標(biāo)獵物位置、當(dāng)前鯨魚位置、當(dāng)前迭代次數(shù)、第一系數(shù)向量、第二系數(shù)向量、控制更新位置方式的第一變量、控制系數(shù)向量的第二變量、對數(shù)螺旋形狀常數(shù)、隨機(jī)數(shù)。

7、優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述根據(jù)所述控制參數(shù)確定所述每條鯨魚個體的第一位置向量的步驟包括：響應(yīng)于控制更新位置方式的第一變量小于0.5且第一系數(shù)向量小于1，根據(jù)帶收斂自適應(yīng)加權(quán)策略的收縮包圍機(jī)制，確定所述第一位置向量；響應(yīng)于所述第一變量小于0.5且所述第一系數(shù)向量大于等于1，根據(jù)帶收斂自適應(yīng)加權(quán)策略的隨機(jī)更新機(jī)制，確定所述第一位置向量；以及響應(yīng)于所述第一變量大于等于0.5，根據(jù)螺旋更新位置機(jī)制，確定所述第一位置向量。

8、優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述s2～s5的步驟包括：當(dāng)所述第一位置向量和/或所述第二位置向量和/或所述第三位置向量和/或所述第四位置向量的維度違反所述維度的上下限約束時，更新所述維度的值。

9、優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述s2～s5的步驟還包括：根據(jù)編碼轉(zhuǎn)換函數(shù)，將所述第一位置向量和/或所述第二位置向量和/或所述第三位置向量和/或所述第四位置向量轉(zhuǎn)化為整數(shù)向量。

10、優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)包括乙烯收率最大化和/或丙烯收率最大化和/或雙烯收率最大化。

11、優(yōu)選地，在本發(fā)明的一實施例中，所述根據(jù)優(yōu)化變量的上下限約束確定所述優(yōu)化變量的約束條件的步驟包括：將所述優(yōu)化變量的上下限進(jìn)行離散化，以確定所述優(yōu)化變量的約束條件。

12、此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面提供的上述用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化系統(tǒng)包括存儲器及處理器。所述存儲器上存儲有計算機(jī)指令。所述處理器連接所述存儲器，并被配置用于執(zhí)行所述存儲器上存儲的計算機(jī)指令，以實施上述任意一個實施例所提供的用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化方法。

13、此外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面提供的上述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機(jī)指令。所述計算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時，實施上述任意一個實施例所提供的用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化方法。

技術(shù)特征：

1.一種用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化方法，其特征在于，包括步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的裂解深度優(yōu)化方法，其特征在于，所述確定優(yōu)化的所述裂解爐群的裂解深度值的步驟包括：

3.如權(quán)利要求2所述的裂解深度優(yōu)化方法，其特征在于，所述在所述約束條件的范圍內(nèi)，利用所述強(qiáng)化探索機(jī)制鯨魚優(yōu)化算法，通過迭代計算和調(diào)整所述多維優(yōu)化變量，確定所述優(yōu)化的所述裂解爐群的裂解深度值的步驟包括：

4.如權(quán)利要求3所述的裂解深度優(yōu)化方法，其特征在于，所述控制參數(shù)包括最大種群迭代次數(shù)、種群規(guī)模、目標(biāo)獵物位置、當(dāng)前鯨魚位置、當(dāng)前迭代次數(shù)、第一系數(shù)向量、第二系數(shù)向量、控制更新位置方式的第一變量、控制系數(shù)向量的第二變量、對數(shù)螺旋形狀常數(shù)、隨機(jī)數(shù)。

5.如權(quán)利要求3所述的裂解深度優(yōu)化方法，其特征在于，所述根據(jù)所述控制參數(shù)確定所述每條鯨魚個體的第一位置向量的步驟包括：

6.如權(quán)利要求3所述的裂解深度優(yōu)化方法，其特征在于，所述s2～s5的步驟包括：

7.如權(quán)利要求6所述的裂解深度優(yōu)化方法，其特征在于，所述s2～s5的步驟還包括：

8.如權(quán)利要求1所述的裂解深度優(yōu)化方法，其特征在于，所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)包括乙烯收率最大化和/或丙烯收率最大化和/或雙烯收率最大化。

9.如權(quán)利要求1所述的裂解深度優(yōu)化方法，其特征在于，所述根據(jù)優(yōu)化變量的上下限約束確定所述優(yōu)化變量的約束條件的步驟包括：

10.一種用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括：

11.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)指令，其特征在于，所述計算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時，實施如權(quán)利要求1～9中任一項所述的用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化方法、一種用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化系統(tǒng)，以及一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。本發(fā)明提供的用于乙烯裂解爐群的裂解深度優(yōu)化方法包括步驟：基于每一裂解爐的各操作變量確定多維優(yōu)化變量，根據(jù)優(yōu)化變量的上下限約束確定優(yōu)化變量的約束條件，并基于裂解爐群的乙烯產(chǎn)量最低約束值，確定優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；以及將多維優(yōu)化變量輸入至深度優(yōu)化模型中，深度優(yōu)化模型根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)在優(yōu)化變量的約束條件范圍內(nèi)確定優(yōu)化的裂解爐群的裂解深度值，其中，深度優(yōu)化模型由強(qiáng)化探索機(jī)制鯨魚優(yōu)化算法所構(gòu)建。

技術(shù)研發(fā)人員：杜文莉,田洲,周釗,段兆陽,錢鋒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華東理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23