專利名稱：生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及延遲焦化技術(shù)，尤其涉及生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測方法及裝置。
背景技術(shù)：
延遲焦化工藝自20世紀30年代開發(fā)成功以來，已經(jīng)成為一項重要的渣 油轉(zhuǎn)化和增加汽、柴油的加工方法。工藝流程上，延遲焦化裝置一般包括一 個加熱爐和兩個或四個焦炭塔，輻射油進入其中的一個焦炭塔生焦到一定高 度后，再切換到另一個焦炭塔去，對于加熱爐和后面的分餾系統(tǒng)來說，輻射 油的延遲焦化過程是連續(xù)操作，而對于焦炭塔來說，要進行新塔的準備、切 換、老塔的處理和除焦等間歇操作，所以，延遲焦化是既連續(xù)又間歇的生產(chǎn) 過程。延遲焦化生產(chǎn)中應(yīng)該盡量平穩(wěn)操作以減少由于焦炭塔周期性切換51起 的波動。
延遲焦化過程中，焦炭塔的焦高必須保證在合理的范圍內(nèi)，從而既不會 因為焦炭塔中的炭層的高度(即焦高)過高而造成沖塔，也不會因為焦高過 低而降低焦炭塔的利用率。由于焦炭塔內(nèi)部高溫高壓的環(huán)境，沒有可以使用 的測量儀表對焦高進行直接;險測。
目前焦炭塔的焦高一般在焦炭塔生焦冷卻后、除焦前這一時間間隔內(nèi)， 由人工測量獲得。具體方法是，在焦炭塔的若干特定高度上安裝中子料位計， 用以監(jiān)測對應(yīng)高度上的物料狀態(tài)及其變化，中子料位計是一種放射性檢測儀 表，它利用中子在含氫介質(zhì)中散射和慢化原理，判定裝置內(nèi)物料為氣相、泡 沫或液固相，并給出物料密度的定量數(shù)據(jù)。工業(yè)上有經(jīng)驗的工藝工程師可根 據(jù)中子料位計監(jiān)測到的密度值，大體地估計焦炭塔中的焦炭在焦化過程中是 否已經(jīng)升到了某已知的固定高度。從本質(zhì)上說，中子料位計并不是測量焦高， 而是檢測生焦的密度。工藝工程師根據(jù)中子料位計監(jiān)測到的密度值對焦高的 估計過于主觀且?guī)в胁淮_定性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種生焦工藝過程參數(shù)的 預(yù)測方法及裝置，能夠在延遲焦化過程中實時預(yù)測生焦工藝過程參數(shù)。
為此，本發(fā)明實施例釆用如下技術(shù)方案
本發(fā)明實施例提供一種生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測方法，包括
檢測生焦切換事件；
檢測到發(fā)生生焦切換事件時，初始化準備進行生焦的焦炭塔的實時焦高； 在每一個預(yù)設(shè)測量周期內(nèi)，判斷前一測量周期的實時焦高是否小于所述
焦炭塔的過渡高度，根據(jù)判斷結(jié)果相應(yīng)確定當(dāng)前測量周期的實時焦高；
依照所述判斷結(jié)果，根據(jù)確定的當(dāng)前測量周期的實時焦高以及所述焦炭
塔的期望生焦周期和/或期望焦高預(yù)測所述焦炭塔當(dāng)前測量周期的生焦工藝過
程參數(shù)。
其中，所述根據(jù)判斷結(jié)果相應(yīng)確定當(dāng)前測量周期的實時焦高具體為 當(dāng)判斷結(jié)果為是時，根據(jù)以下公式計算當(dāng)前周期的實時焦高A :
//門/^ + f輻射油,'-i巧x i2-^a,;
P焦炭 +"xxM+￡> )
當(dāng)判斷結(jié)果為否時，根據(jù)以下公式計算當(dāng)前周期的實時焦高:
^ = ff + F輻射油,!一 x " x x Af ; /為L 2
戶焦炭 冗x^
其中，/^為所述前一測量周期的實時焦高；f絲油,M為焦炭塔前一測量 周期的輻射油進料流量；/ 焦炭為焦炭塔內(nèi)焦炭的密度常數(shù)；T/為轉(zhuǎn)化率參數(shù)； D為焦炭塔橫截面的最大直徑；xM為前一測量周期的實時焦高//M所對應(yīng)橫 截面的直徑；At為測量周期。
所述轉(zhuǎn)化率參數(shù)77的確定方法為
用離線數(shù)據(jù)按照預(yù)測最終焦高與焦高的化驗分析值之差平方和最小的原 則確定焦炭塔的裝置因數(shù)Fac々、7^"2;獲取當(dāng)前校正因數(shù)ra/以及原料油密根據(jù)公式7 = r"/x (Fac^ x / 原料油+尸^/2)計算所述轉(zhuǎn)化率參數(shù);/ 。 所述當(dāng)前校正因數(shù)Ka/的確定方法為
檢測到發(fā)生生焦切換事件時，持續(xù)判斷位于焦炭塔/^高度處的中子料位 計的信號值是否發(fā)生突變，如果是,根據(jù)以下公式計算校正因數(shù)的當(dāng)前值
2
>t6
p焦炭
否則，保持校正因數(shù)^/的值為前一個測量周期的值；
其中，/^和/^為中子料位計的設(shè)置高度，/^<^s; ka為位于/^高度
處的中子料位計信號值發(fā)生突變時刻所對應(yīng)的測量周期計數(shù)；kb為位于/^高
度處的中子料位計信號值發(fā)生突變時刻所對應(yīng)的測量周期計數(shù)。
所述生焦工藝過程參數(shù)為最終焦高時，所述依照所述判斷結(jié)果，根據(jù)確
定的當(dāng)前測量周期的實時焦高以及焦炭塔的期望生焦周期和/或期望焦高計算
焦炭塔當(dāng)前測量周期的生焦工藝過程參數(shù)具體為
當(dāng)判斷結(jié)果為是時，根據(jù)以下公式計算當(dāng)前測量周期所對應(yīng)的最終焦高
W 一_1_12 1" P焦炭 .
力崎_ ^ ，
當(dāng)判斷結(jié)果為否時，根據(jù)以下公式計算當(dāng)前測量周期所對應(yīng)的最終焦高
"一 =A + x 4 x (- / x A,);
戶焦炭
其中，/為1、 2…"；巧為當(dāng)前測量周期的實時焦高；F輕射油，,.為焦炭塔當(dāng) 前測量周期的輻射油進料流量；/^i為焦炭塔內(nèi)焦炭的密度常數(shù)；7為轉(zhuǎn)化率 參數(shù)；￡>為焦炭塔;鏡截面的最大直徑；x,.為前一測量周期的實時焦高7/,所對 應(yīng)橫截面的直徑；At為測量周期；7;,7/為焦炭塔的期望生焦周期。所述生焦工藝過程參數(shù)為當(dāng)前測量周期之后剩余的生焦時間時，所述根 據(jù)確定的當(dāng)前測量周期的實時焦高以及焦炭塔的期望生焦周期和/或期望焦高
計算焦炭塔對應(yīng)的生焦工藝過程參數(shù)具體為
當(dāng)判斷結(jié)果為是時，根據(jù)以下公式計算所述剩余的生焦時間
、<formula>formula see original document page 10</formula>
當(dāng)判斷結(jié)果為否時，根據(jù)以下公式計算所述剩余的生焦時間<formula>formula see original document page 10</formula>
其中，/為1、 2...";巧為當(dāng)前測量周期的實時焦高；F輻射油,為焦炭塔當(dāng) 前測量周期的輻射油進料流量；/^^為焦炭塔內(nèi)焦炭的密度常數(shù)；；7為轉(zhuǎn)化率 參數(shù)；為焦炭塔橫截面的最大直徑；x,為前一測量周期的實時焦高/7,.所對 應(yīng)橫截面的直徑；At為測量周期；/^,,為焦炭塔的期望焦高。
所述生焦工藝過程參數(shù)為當(dāng)前測量周期的輻射油進料流量優(yōu)化值時，所 述根據(jù)確定的當(dāng)前測量周期的實時焦高以及焦炭塔的期望生焦周期和/或期望 焦高計算焦炭塔對應(yīng)的生焦工藝過程參數(shù)具體為
當(dāng)判斷結(jié)果為是時，根據(jù)以下公式計算所述當(dāng)前測量周期的輻射油進料 流量優(yōu)化值
<formula>formula see original document page 10</formula>
當(dāng)判斷結(jié)果為否時，根據(jù)以下公式計算所述當(dāng)前測量周期的輻射油進料 流量優(yōu)化值
<formula>formula see original document page 10</formula>
其中，/為1、 2..."; //,為當(dāng)前測量周期的實時焦高；/^j為焦炭塔內(nèi)焦炭的密度常數(shù)；"為轉(zhuǎn)化率參數(shù)；D為焦炭耀4黃截面的最大直徑；《為前一 測量周期的實時焦高/Z,.所對應(yīng)橫截面的直徑；At為測量周期；/^7/為焦炭塔 的期望焦高；7;,7/為焦炭塔的期望生焦周期。
本發(fā)明實施例還提供一種生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測裝置，包括
;險測單元，用于檢測生焦切換事件；
初始化單元，用于檢測到發(fā)生生焦切換事件時，初始化準備進行生焦的 焦炭塔的實時焦高；
判斷單元，用于在每一個預(yù)設(shè)測量周期內(nèi)，判斷前一個測量周期的實時 焦高是否小于所述焦炭塔的過渡高度，根據(jù)判斷結(jié)果相應(yīng)確定當(dāng)前測量周期 的實時焦高；
參數(shù)預(yù)測單元，用于依照所述判斷結(jié)果，才艮據(jù)確定的當(dāng)前測量周期的實 時焦高以及所述焦炭塔的期望生焦周期和/或期望焦高預(yù)測所述焦炭塔當(dāng)前測 量周期的生焦工藝過程參數(shù)。
其中，還包括
轉(zhuǎn)化率參數(shù)確定單元，用于用離線數(shù)據(jù)按照預(yù)測最終焦高與焦高的化驗 分析值之差平方和最小的原則確定焦炭塔的裝置因數(shù)Fac^、 Fa"2;獲取當(dāng)前 校正因數(shù)以及原料油密度p原料油；才艮據(jù)公式77 = Fa/ x (FaA x / 原料油+ Fa"2)
計算所述轉(zhuǎn)化率參數(shù)77,將所述轉(zhuǎn)化率參數(shù)77發(fā)送給判斷單元以及參數(shù)預(yù)測單 元。
校正因數(shù)確定單元，用于檢測到發(fā)生生焦切換事件時，持續(xù)判斷位于焦 炭塔&高度處的中子料位計的信號值是否發(fā)生突變，如果是，根據(jù)以下公式 計算校正因數(shù)松/的當(dāng)前值
仏一仏 ；rxZ)2
_i=ka_
P焦炭
如果否，保持校正因數(shù)J^/的值為前一個測量周期的值;其中，/為1、 2…w; /^和/^為中子料位計的設(shè)置高度，/^<HS; ka 為位于T^高度處的中子料位計信號值發(fā)生突變時刻所對應(yīng)測量周期計數(shù)；kb 為位于//s處的中子料位計信號值發(fā)生突變時刻所對應(yīng)的測量周期計數(shù)。
對于上述技術(shù)方案的技術(shù)效果分析如下
當(dāng)檢測到發(fā)生生焦切換事件時，在每一個預(yù)設(shè)測量周期內(nèi)，判斷前一個 測量周期的實時焦高與焦炭塔過渡高度的大小關(guān)系，確定當(dāng)前測量周期的實 時焦高，并依照所述大小關(guān)系相應(yīng)預(yù)測各生焦工藝過程參數(shù)，,人而實現(xiàn)了在 生焦過程中對各生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測。


圖1為本發(fā)明實施例生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測方法流程示意圖2為本發(fā)明實施例最終焦高的預(yù)測方法流程示意圖3為本發(fā)明實施例焦炭塔結(jié)構(gòu)示例圖4為本發(fā)明實施例生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
雖然工業(yè)上有經(jīng)驗的工藝工程師可根據(jù)中子料位計監(jiān)測的物料密度值， 大體地估計焦高，但是，這樣的估計只是判斷焦炭是否已經(jīng)升到了某已知的 固定高度。由于過于主觀且?guī)в胁淮_定性，既不能準確定量地指導(dǎo)生產(chǎn)，也 不能優(yōu)化控制。
因此，本發(fā)明實施例提供一種焦高測量方法，根據(jù)預(yù)測周期、輻射油進 料流量、焦炭的密度常數(shù)、原料油密度等焦炭塔的固有參數(shù)，實時預(yù)測焦炭 塔最終焦高，同時還可以實時預(yù)測生焦剩余時間和當(dāng)前輻射油進料流量優(yōu)化 值，從而可以對延遲生焦過程進行優(yōu)化控制。
以下，結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明實施例生焦工藝過程參凄t的預(yù)測方法及 裝置的實現(xiàn)。
如圖l所示，為本發(fā)明實施例生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測方法流程示意圖，如圖1所示，包括
步驟101:檢測生焦切換事件，檢測到發(fā)生生焦切換事件時，對準備進行 生焦的焦炭塔的實時焦高進行初始化。
所述檢測生焦切換事件具體可以為讀取各焦炭塔塔底溫度，當(dāng)某焦炭 塔底溫度超過預(yù)設(shè)溫度闊值，如40(TC時，認為該焦炭塔開始生焦；當(dāng)該焦炭 塔的塔底溫度低于所述預(yù)設(shè)溫度閾值時，該焦炭塔的生焦結(jié)束，發(fā)生生焦切 換事件，切換到另一焦炭塔開始延遲生焦過程。
由于一般檢測到發(fā)生生焦切換事件時，焦炭塔還只是處于準備進行生焦 的階段，所以所述實時焦高的初始化值一^:為0。
步驟102:在每一個預(yù)設(shè)測量周期內(nèi)，判斷前一測量周期的實時焦高是否 小于所述焦炭塔的過渡高度，根據(jù)判斷結(jié)果相應(yīng)確定當(dāng)前測量周期的實時焦 高。
步驟103:依照所述判斷結(jié)果，根據(jù)確定的當(dāng)前測量周期的實時焦高以及 所述焦炭塔的期望生焦周期和/或期望焦高計算所述焦炭塔當(dāng)前測量周期的生 焦工藝過程參數(shù)。
圖1所示的本發(fā)明實施例中，當(dāng)檢測到發(fā)生生焦切換事件時，在每一個 預(yù)設(shè)測量 周期內(nèi)，判斷前一個測量周期的實時焦高與焦炭塔過渡高度的大小 關(guān)系，確定當(dāng)前測量周期的實時焦高，并依照所述大小關(guān)系相應(yīng)預(yù)設(shè)各生焦 工藝過程參數(shù)，從而實現(xiàn)了在生焦過程中對各生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測。
其中，所述生焦工藝過程參數(shù)可以包括當(dāng)前測量周期對應(yīng)的最終焦高、 當(dāng)前測量周期之后剩余的生焦時間以及輻射油進料流量優(yōu)化值。
實施例1
如圖2所示，為最終焦高的預(yù)測方法流程示意圖，包括
步驟201:檢測生焦切換事件，檢測到發(fā)生生焦切換事件時，初始化準備
進行生焦的焦炭塔的實時焦高值。
步驟202:在每一個預(yù)設(shè)測量周期內(nèi)，判斷前一測量周期的實時焦高是否
小于焦炭塔的過渡高度，如果是，執(zhí)行步驟203;否則，執(zhí)行步驟205。這里，測量周期At的具體時間長度這里不限定，例如可以設(shè)置為At = (1/60)小時等。
如圖3所示，在實際應(yīng)用中，每個焦炭塔在0 PT高度處由圓臺形或球臺 (本發(fā)明實施例以圓臺為例)等過渡為圓柱形，因此，這里將高度H'稱為焦 炭塔的過渡高度。所述圓臺的上下底直徑分別為d和D,所述D也是焦炭塔
橫截面的最大直徑。
步驟203:根據(jù)所述前一測量周期的實時焦高//,.—。焦炭塔輻射油前一測 量周期的進料流量F絲射油,P焦炭塔內(nèi)焦炭的密度常數(shù)p焦炭、轉(zhuǎn)化率參數(shù)7/、 焦炭塔橫截面的最大直徑D、前一測量周期的實時焦高所對應(yīng)橫截面的直 徑&以及測量周期&預(yù)測當(dāng)前測量周期的實時焦高，之后，執(zhí)行步驟204。
具體的可以使用以下的公式(1)預(yù)測所述當(dāng)前測量周期的實時焦高
//n +尸賴射油,'-1 x " x I2-^xA, (1)
P焦炭 小一i )
其中，//卜,為所述前一測量周期的實時焦高；尸^^,M為前一測量周期焦 炭塔輻射油的進料流量；p焦炭為焦炭塔內(nèi)焦炭的密度常數(shù)；；/為轉(zhuǎn)化率參數(shù)； D為焦炭塔橫截面的最大直徑；j^為前一測量周期的實時焦高Z/H所對應(yīng)橫 截面的直徑；At為測量周期。
對于焦炭的密度常數(shù)/^A:
每個焦炭塔所對應(yīng)的焦炭的密度常數(shù)/^j一#:為一個定值，不會隨著生 焦的過程而產(chǎn)生變化。. 對于橫截面的直徑x,.:
第f個測量周期的實時焦高//,.所對應(yīng)橫截面的直徑^的計算可以為 x = ' 、 *~~^ + d, (z = 0,l,2v."")。 對于轉(zhuǎn)化率參數(shù)77:
轉(zhuǎn)化率參數(shù);;與焦炭塔內(nèi)原料油密度p^^有關(guān)。具體的，轉(zhuǎn)化率參數(shù)"的
計算可以為/7 = F^/ x (Fac^ x / 原料油+ _Fac/2) ( 2 )
其中，尸"c^和i^^為與焦炭塔本身的特性有關(guān)的裝置因數(shù)，具體的，可 以用離線數(shù)據(jù)按照預(yù)測最終焦高與焦高的化驗分析值之差平方和最小的原 則，先令^/=1，再根據(jù)公式(5)與;/的表達式(2)進行回歸獲得焦炭塔的 裝置因數(shù)尸ac(和Fac^; &/為校正因數(shù)。
因此，所述轉(zhuǎn)化率參數(shù)77的確定方法可以為
用離線數(shù)據(jù)按照預(yù)測最終焦高與焦高的化驗分析值之差平方和最小的原
則確定焦炭塔的裝置因數(shù)Fac々、Fa"2;
獲取當(dāng)前校正因數(shù)以及原料油密度/^勒；
根據(jù)公式;；=x (Fa"i x p原料油+ F"cf2)計算所述轉(zhuǎn)化率參數(shù)T7 。
對于原料油密度/^4^該值一般為可確定的值，可以存儲于某一固定的
存儲位置，當(dāng)進行上述轉(zhuǎn)化率參數(shù)7/的確定時，直接從相應(yīng)的存儲位置獲取該
參數(shù)即可。
對于轉(zhuǎn)化率參數(shù);；中的校正因數(shù)
可以在某一固定的存儲位置存儲所述校正因數(shù)&/，并在焦炭塔第一次開 始進行預(yù)測計算時，將該值初始化為1。
當(dāng)焦炭塔未設(shè)置中子料位計時，校正因數(shù)F"/—般一直設(shè)置為1;
當(dāng)焦炭塔設(shè)置中子料位計時，校正因數(shù)Fa/的值可以分為兩個階段初始 階段和校正階段。其中，初始階段是指開始生焦到中子料位計信號值發(fā)生突 變之前，此時，保持此值為在前一個測量周期時的值，其中，某一焦炭塔開 始新一輪的生焦過程時，第一個測量周期的Fa/值將為上一個生焦周期(所述 生焦周期是指焦炭塔完成一次生焦過程的時間)中最后一個測量周期的 值，也即某一焦炭^^前一個生焦周期結(jié)束時的&/值，可以在下一個生焦周 期開始時繼續(xù)使用；校正階段為中子料位計檢測到信號發(fā)生突變時，可以通 過中子料位計的安裝高度以及發(fā)生突變的時間等計算得到校正因數(shù)用以 對后續(xù)測量周期預(yù)測到的實時焦高值進行校正。
對于焦炭塔設(shè)置中子料位計時的校正因數(shù)的計算舉例如下如圖3所示，中子料位計安裝在焦炭塔高度/^和/^處，i^<//s。當(dāng)某
焦炭塔生焦時，中子料位計A和B的信號值將先后發(fā)生突變。根據(jù)實際情況， 突變的判斷可以按照規(guī)則當(dāng)中子料位計的信號值第一次大于某一預(yù)設(shè)值， 如30時，認為發(fā)生了突變。對于圖3所示兩個中子料位計的情況，當(dāng)中子料 位計B信號值發(fā)生突變時，將轉(zhuǎn)入所述校正因數(shù)的校正階段，直到該焦 炭塔中的焦化過程結(jié)束。校正階段的校正因數(shù)的計算可以為
假定生焦結(jié)束時焦高滿足《= 》//s ，中子料位計A信號值在生焦后的第 b個測量周期發(fā)生突變，此時輻射油進料流量為F核射油，k^;中子料位計B信 號值在生焦后的第kb個測量周期發(fā)生突變，此時輻射油進料流量為F插射油，ki, 則輻射油進料流量信號值發(fā)生突變后，校正因數(shù)Val的值為
W = ^^^ (3) Z^"輛射油，'-
_i=fa;_
/%炭
由公式(3)可知，校正因數(shù)&/反映了用中子料位計估計的7^和/^間
的生焦速率與輻射油按照轉(zhuǎn)化率參數(shù)77焦化反應(yīng)后預(yù)測的生焦速率兩者之間
的比值，當(dāng)&/=1時，兩個速率是一致的。校正因數(shù)^/代表了工藝條件下不 可測的影響生焦速率的因素，據(jù)此，可以利用前一個生焦周期計算得到的 值，對下一個生焦周期的^/值進行校正，校正的作用是消除不可測因素對實 時焦高值預(yù)測的影響。
從而，在初始階段校正因數(shù)&/=1,轉(zhuǎn)化率參數(shù) 7為與當(dāng)前的原料油密度、 已確定的裝置因數(shù)和F""2有關(guān)的一個常數(shù)；在中子料位計發(fā)生信號突變 轉(zhuǎn)入校正階段后，根據(jù)中子料位計記錄的數(shù)值和其他操作參數(shù)計算校正因數(shù)
進而計算轉(zhuǎn)化率參數(shù);；，則以后的每個測量周期根據(jù)該轉(zhuǎn)化率參數(shù)77對實 時焦高進行計算，以此達到減小其他不可測因素對生焦速率的影響的作用。
步驟204:根據(jù)確定的當(dāng)前測量周期的實時焦高以及所述焦炭塔的期望生 焦周期預(yù)測當(dāng)前測量周期對應(yīng)的焦炭i^最終焦高。延遲焦化生焦周期由焦炭塔本身的能力和計劃調(diào)度決定，指一個焦炭塔從切換開始生焦至切換到另 一個焦炭塔開始生焦之間的時間間隔。在預(yù)測焦炭塔當(dāng)前測量周期對應(yīng)的最終焦高時，利用焦炭塔期望生焦周期7^,(小時),
結(jié)合當(dāng)前實時計算的焦高值77,(米)(/ = 1,2，...，")，預(yù)測該次生焦的期望生焦周期后的最終焦高(米)。
具體的，可使用公式(4)進行所述最終焦高的預(yù)測
// _^__ (4)
步驟205:根據(jù)所述前一測量周期的實時焦高z/m、焦炭:t荅輻射油前一測量周期的進料流量^#~—,、焦炭塔內(nèi)焦炭的密度常數(shù)A雙、轉(zhuǎn)化率參數(shù);;、焦炭塔橫截面的最大直徑z)以及測量周期&預(yù)測當(dāng)前測量周期的實時焦高,之后，執(zhí)行步驟206。
具體的，可以使用公式(5)進行所述實時焦高的預(yù)測
//. = 7/, ' + F輻線'-1 x 7 x a/ (5)
^焦炭 冗x"
步驟206:根據(jù)確定的當(dāng)前測量周期的實時焦高以及所述焦炭塔的期望生焦周期預(yù)測當(dāng)前測量周期對應(yīng)的焦炭:t荅最終焦高。
具體的，可以使用以下的公式(6)進行所述最終焦高的預(yù)測
』=A + x x ( t;", — / x八0 ( 6 )
p焦炭 ；rxD
圖2所示的本發(fā)明實施例根據(jù)當(dāng)前測量周期的實時焦高以及焦炭塔期望生焦周期7^,,實現(xiàn)了對當(dāng)前測量周期對應(yīng)的焦炭i^最終焦高的預(yù)測；而且，在預(yù)測過程中，根據(jù)預(yù)測周期、輻射油進料流量、焦炭的密度常數(shù)、原料油密度等焦炭塔的固有參數(shù)進行所述最終焦高的預(yù)測，因此，預(yù)測數(shù)值較為準確。
實施例2當(dāng)前測量周期之后剩余的生焦時間預(yù)測方法與圖2所示方法流程相似；但是，相對于圖2所示的最終焦高的預(yù)測，本實施例中，除了根據(jù)預(yù)測實時焦高的各種參數(shù)外，還結(jié)合期望焦高/^,,,進行所述剩余生焦時間的預(yù)測。與圖2所示實施例的主要區(qū)別在于
步驟204中根據(jù)期望焦高/^,,,，結(jié)合當(dāng)前測量周期的實時焦高(z' = W，…，")，預(yù)測本次生焦在當(dāng)前測量周期之后剩余的生焦時間t;
<formula>formula see original document page 18</formula>7)
步驟206中預(yù)測剩余的生焦時間時，預(yù)測^>式可以為
<formula>formula see original document page 18</formula>XP焦炭X^XD2 (8)
本發(fā)明實施例根據(jù)當(dāng)前測量周期的實時焦高以及焦炭 塔期望焦高Hw,7,,
實現(xiàn)了對當(dāng)前測量周期之后剩余生焦時間的較為準確的預(yù)測；而且，在預(yù)測過程中，根據(jù)預(yù)測周期、輻射油進料流量、焦炭的密度常數(shù)、原料油密度等焦炭塔的固有參數(shù)進行所述剩余生焦時間的預(yù)測，因此，預(yù)測數(shù)值較為準確。實施例3
輻射油進料流量優(yōu)化值預(yù)測方法流程示意圖與圖2所示的預(yù)測方法相似，但是，相對于圖2所示的最終焦高的預(yù)測，本實施例中，除了根據(jù)預(yù)測實時焦高的各種參數(shù)外，還結(jié)合期望焦高和期望生焦周期rw, 進行所述剩余生
焦時間的預(yù)測。與圖2所示實施例的主要區(qū)別在于
步驟204中所述的焦炭塔期望生焦周期t;,.,,和期望的焦高,結(jié)合當(dāng)前
測量周期的實時焦高A (/ = 1,2,...， w),預(yù)測當(dāng)前測量周期對應(yīng)的輻射油進料流量優(yōu)化指導(dǎo)值；,,。
<formula>formula see original document page 18</formula>步驟206中當(dāng)前測量周期對應(yīng)的輻射油進料流量優(yōu)化值7^,,.的預(yù)測公式
為
本發(fā)明實施例根據(jù)當(dāng)前測量周期的實時焦高、焦炭塔期望焦高i/w,7/以及
期望生焦周期7;,7,,實現(xiàn)了對當(dāng)前測量周期輻射油進料流量優(yōu)化值的較為準確的預(yù)測。
在以上所述生焦工藝過程參數(shù)預(yù)測方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實施例還提供了相應(yīng)的生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測裝置。
如圖4所示為所述裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括檢測單元410,用于檢測生焦切換事件；
初始化單元420,用于檢測到發(fā)生生焦切換事件時，初始化準備進行生焦的焦炭塔的實時焦高值；
判斷單元430,用于在每一個預(yù)設(shè)測量周期內(nèi)，判斷前一個測量周期的實時焦高是否小于所述焦炭塔的過渡高度，根據(jù)判斷結(jié)果相應(yīng)確定當(dāng)前測量周期的實時焦高；
參數(shù)預(yù)測單元440，用于依照所述判斷結(jié)果，根據(jù)確定的當(dāng)前測量周期的實時焦高以及所述焦炭Jt荅的期望生焦周期和/或期望焦高預(yù)測所述焦炭^^當(dāng)前測量周期的生焦工藝過程參數(shù)。
優(yōu)選地，如圖4所示，該裝置還可以包括
轉(zhuǎn)化率參數(shù)確定單元450，用于用離線數(shù)據(jù)按照預(yù)測最終焦高與焦高的化驗分析之差平方和最小的原則確定焦炭塔的裝置因數(shù)Fac々、」Fb"2;獲取當(dāng)前校正因數(shù)以及原料油密度p原料油；根據(jù)公式7 = F""/ x (/^A x p原料油+ F""2)計算所述轉(zhuǎn)化率參數(shù)7/,將所述轉(zhuǎn)化率參數(shù);;發(fā)送給判斷單元430以及參數(shù)預(yù)測單元440。
該裝置還可以包括校正因數(shù)確定單元460，用于纟全測到發(fā)生生焦切換事件時，持續(xù)判斷位于焦炭塔高度i^處的中子料位計的信號值是否發(fā)生突變，
UxA〃xt7
19W廣^xn"Z
如果是,根據(jù)公式= ~~^-^~計算校正因數(shù)F"/的當(dāng)前值如果否，
〃x Z^"輻射油，！'
_!'=faa_
/%炭
保持校正因數(shù)fe/的值為前一個預(yù)測周期時的值；
其中，/^和/^為中子料位計的設(shè)置高度，/^</^; ka為位于/^處的中子料位計信號值發(fā)生突變時刻所對應(yīng)測量周期計數(shù)；kb為位于/^處的中子料位計信號值發(fā)生突變時刻所對應(yīng)的測量周期計數(shù)。
圖4所示的本發(fā)明實施例預(yù)測裝置，檢測單元當(dāng)4企測到發(fā)生生焦切換事件時，在每一個預(yù)設(shè)測量周期內(nèi)，判斷單元判斷前一個測量周期的實時焦高與焦炭塔過渡高度的大小關(guān)系，確定當(dāng)前測量周期的實時焦高，參數(shù)預(yù)測單元依照所述大小關(guān)系相應(yīng)預(yù)設(shè)各生焦工藝過程參數(shù)，從而實現(xiàn)了在生焦過程中對當(dāng)前測量周期對應(yīng)的最終焦高、當(dāng)前測量周期之后剩余的生焦時間以及輻射油進料流量優(yōu)化值等生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測；而且，在預(yù)測過程中，根據(jù)預(yù)測周期、輻射油進料流量、焦炭的密度常數(shù)、原料油密度等焦炭塔的固有參數(shù)進行所述剩余生焦時間的預(yù)測，因此，預(yù)測數(shù)值較為準確。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，實現(xiàn)上述實施例生焦工藝過程參數(shù)預(yù)測方法的過程可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時執(zhí)行上述方法中的對應(yīng)步驟。所述的存儲介質(zhì)可以如ROM/RAM、磁碟、光盤等。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測方法，其特征在于，包括檢測生焦切換事件；檢測到發(fā)生生焦切換事件時，初始化準備進行生焦的焦炭塔的實時焦高；在每一個預(yù)設(shè)測量周期內(nèi)，判斷前一測量周期的實時焦高是否小于所述焦炭塔的過渡高度，根據(jù)判斷結(jié)果相應(yīng)確定當(dāng)前測量周期的實時焦高；依照所述判斷結(jié)果，根據(jù)確定的當(dāng)前測量周期的實時焦高以及所述焦炭塔的期望生焦周期和/或期望焦高預(yù)測所述焦炭塔當(dāng)前測量周期的生焦工藝過程參數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)判斷結(jié)果相應(yīng)確 定當(dāng)前測量周期的實時焦高具體為當(dāng)判斷結(jié)果為是時，根據(jù)以下公式計算當(dāng)前周期的實時焦高A://,《+ F輻飾-lX 7x ,2I2-^xA"P焦炭 ；r(x^ + Z)xxw+Z)2)當(dāng)判斷結(jié)果為否時，根據(jù)以下公式計算當(dāng)前周期的實時焦高//,:# = # i + F輻射油,w x7 xx A/; 2 ,, P焦炭其中，為所述前一測量周期的實時焦高；F^^,爿為焦炭塔前一測量 周期的輻射油進料流量；p焦炭為焦炭塔內(nèi)焦炭的密度常數(shù)；T7為轉(zhuǎn)化率參數(shù)； 為焦炭塔橫截面的最大直徑；xM為前一測量周期的實時焦高HM所對應(yīng)橫 截面的直徑；Af為測量周期。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化率參數(shù)7/的確定 方法為用離線數(shù)據(jù)按照預(yù)測最終焦高與焦高的化驗分析值之差平方和最小的原 則確定焦炭塔的裝置因數(shù)FaA、 Fa"2;獲取當(dāng)前校正因數(shù)^/以及原料油密根據(jù)公式;；=x x戶原料油+ /^"2)計算所述轉(zhuǎn)化率參數(shù)// 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)前校正因數(shù)^/的 確定方法為檢測到發(fā)生生焦切換事件時，持續(xù)判斷位于焦炭塔仏高度處的中子料位計的信號值是否發(fā)生突變，如果是，根據(jù)以下公式計算校正因數(shù)的當(dāng)前值2〃 x S^k射油，P焦炭否則，保持校正因數(shù)Fa/的值為前一個測量周期的值； 其中，/^和/^為中子料位計的設(shè)置高度，//,<i^; ka為位于77力高度 處的中子料位計信號值發(fā)生突變時刻所對應(yīng)的測量周期計數(shù)；kb為位于i/s高 度處的中子料位計信號值發(fā)生突變時刻所對應(yīng)的測量周期計數(shù)。
5、根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述生焦工藝 過程參數(shù)為最終焦高時，所述依照所述判斷結(jié)果，根據(jù)確定的當(dāng)前測量周期 的實時焦高以及焦炭塔的期望生焦周期和/或期望焦高計算焦炭塔當(dāng)前測量周 期的生焦工藝過程參數(shù)具體為當(dāng)判斷結(jié)果為是時，根據(jù)以下公式計算當(dāng)前測量周期所對應(yīng)的最終焦高 當(dāng)判斷結(jié)果為否時，根據(jù)以下公式計算當(dāng)前測量周期所對應(yīng)的最終焦高 ,,=A + F輻射油''x " x x (L - / x Af);其中，/為1、 2…"；巧為當(dāng)前測量周期的實時焦高；F輻射油,.為焦炭i^當(dāng) 前測量周期的輻射油進料流量；p^為焦炭塔內(nèi)焦炭的密度常數(shù)；；;為轉(zhuǎn)化率 參數(shù)；D為焦炭塔橫截面的最大直徑；x,為前一測量周期的實時焦高g所對 應(yīng)橫截面的直徑；At為測量周期；7;,7,為焦炭塔的期望生焦周期。
6、根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述生焦工藝過程參數(shù)為當(dāng)前測量周期之后剩余的生焦時間時，所述才艮據(jù)確定的當(dāng)前測量 周期的實時焦高以及焦炭塔的期望生焦周期和/或期望焦高計算焦炭塔對應(yīng)的 生焦工藝過程參數(shù)具體為當(dāng)判斷結(jié)果為是時，根據(jù)以下公式計算所述剩余的生焦時間、^焦炭尸絲油，,.x 7當(dāng)判斷結(jié)果為否時，才艮據(jù)以下公式計算所述剩余的生焦時間^k射油,!'x 〃 4 .其中，！'為l、 2...";巧為當(dāng)前測量周期的實時焦高；F輻射油,為焦炭塔當(dāng) 前測量周期的輻射油進料流量；p^為焦炭塔內(nèi)焦炭的密度常數(shù)；；/為轉(zhuǎn)化率 參數(shù)；"為焦炭塔;鏡截面的最大直徑；《為前一測量周期的實時焦高A所對 應(yīng)橫截面的直徑；At為測量周期；7/^為焦炭塔的期望焦高。
7、根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述生焦工藝 過程參數(shù)為當(dāng)前測量周期的輻射油進料流量優(yōu)化值對，所述根據(jù)確定的當(dāng)前 測量周期的實時焦高以及焦炭塔的期望生焦周期和/或期望焦高計算焦炭塔對 應(yīng)的生焦工藝過程參數(shù)具體為當(dāng)判斷結(jié)果為是時，根據(jù)以下公式計算所述當(dāng)前測量周期的輻射油進料 流量優(yōu)化值<formula>formula see original document page 4</formula>當(dāng)判斷結(jié)果為否時，根據(jù)以下公式計算所述當(dāng)前測量周期的輻射油進料 流量優(yōu)化值<formula>formula see original document page 5</formula>, 其中，為1、 2…"；巧為當(dāng)前測量周期的實時焦高；p焦炭為焦炭塔內(nèi) 焦炭的密度常數(shù)；"為轉(zhuǎn)化率參數(shù)；D為焦炭塔橫截面的最大直徑；x,為前一 測量周期的實時焦高/Z,所對應(yīng)^f黃截面的直徑；At為測量周期；//g為焦炭;荅 的期望焦高；7;,,,為焦炭塔的期望生焦周期。
8、 一種生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測裝置，其特征在于，包括 檢測單元，用于檢測生焦切換事件；初始化單元，用于4企測到發(fā)生生焦切換事件時，初始化準備進行生焦的 焦炭塔的實時焦高；判斷單元，用于在每一個預(yù)設(shè)測量周期內(nèi)，判斷前一個測量周期的實時 焦高是否小于所述焦炭塔的過渡高度，根據(jù)判斷結(jié)果相應(yīng)確定當(dāng)前測量周期 的實時焦高；參數(shù)預(yù)測單元，用于依照所述判斷結(jié)果，根據(jù)確定的當(dāng)前測量周期的實 時焦高以及所述焦炭塔的期望生焦周期和/或期望焦高預(yù)測所述焦炭塔當(dāng)前測 量周期的生焦工藝過程參數(shù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括 轉(zhuǎn)化率參數(shù)確定單元，用于用離線數(shù)據(jù)按照預(yù)測最終焦高與焦高的化驗分析值之差平方和最小的原則確定焦炭塔的裝置因數(shù)Fac(、 Fa"2;獲取當(dāng)前 校正因數(shù)Fa/以及原料油密度戶原料油；根據(jù)公式7/ = x x /7原料油+ F""2) 計算所述轉(zhuǎn)化率參數(shù)7/ ，將所述轉(zhuǎn)化率參數(shù);;發(fā)送給判斷單元以及參數(shù)預(yù)測單 元》
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，校正因數(shù)確定單元，用 于檢測到發(fā)生生焦切換事件時，持續(xù)判斷位于焦炭塔/^高度處的中子料位計 的信號值是否發(fā)生突變，如果是，根據(jù)以下公式計算校正因數(shù)ra/的當(dāng)前值<formula>formula see original document page 6</formula>如果否，保持校正因數(shù)的值為前一個測量周期的值； 其中，/為1、 2..."; /^和//3為中子料位計的設(shè)置高度，/^<//s; ka 為位于//,高度處的中子料位計信號值發(fā)生突變時刻所對應(yīng)測量周期計數(shù)；kb 為位于//s處的中子料位計信號值發(fā)生突變時刻所對應(yīng)的測量周期計數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生焦工藝過程參數(shù)的預(yù)測方法及裝置，所述方法包括檢測生焦切換事件；檢測到發(fā)生生焦切換事件時，初始化準備進行生焦的焦炭塔的實時焦高值；在每一個預(yù)設(shè)測量周期內(nèi)，判斷前一個測量周期的實時焦高是否小于所述焦炭塔的過渡高度，根據(jù)判斷結(jié)果相應(yīng)確定當(dāng)前測量周期的實時焦高；依照所述判斷結(jié)果，根據(jù)確定的當(dāng)前測量周期的實時焦高以及所述焦炭塔的期望生焦周期和/或期望焦高預(yù)測所述焦炭塔當(dāng)前測量周期的生焦工藝過程參數(shù)。該方法及裝置能夠在延遲焦化過程中實時預(yù)測生焦工藝過程參數(shù)。
文檔編號G06F19/00GK101661533SQ20091017855
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者勇 古, 麗 周, 蘇宏業(yè), 金曉明 申請人:浙江中控軟件技術(shù)有限公司;中控科技集團有限公司