本發(fā)明涉及一種原油性質(zhì)的預(yù)測方法，尤其是在原油切換狀態(tài)下的常減壓裝置原油進(jìn)料預(yù)測方法。
背景技術(shù)：
：在煉化企業(yè)的生產(chǎn)過程中，同一套常減壓裝置往往需要通過原油切換操作，對不同的來料原油進(jìn)行生產(chǎn)加工。但在實際生產(chǎn)中，原油切換操作較為頻繁，切換操作期間，裝置瞬時波動較大，控制性能降低，直接影響企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。如果能夠?qū)υ颓袚Q操作期間常減壓裝置的進(jìn)料性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，并將其作為前饋信號及時傳遞給控制系統(tǒng)，對裝置操作參數(shù)提前進(jìn)行合理調(diào)整，就能夠有效應(yīng)對此期間內(nèi)進(jìn)料性質(zhì)的變化帶來的擾動。此外，當(dāng)前加工原油和待切換原油性質(zhì)的準(zhǔn)確性也尤為關(guān)鍵。過去，大部分煉化企業(yè)采用傳統(tǒng)的歷史原油性質(zhì)數(shù)據(jù)對常減壓裝置進(jìn)行模擬和優(yōu)化，歷史原油數(shù)據(jù)本身往往不能準(zhǔn)確表征原油的實時性質(zhì)，因而利用歷史原油數(shù)據(jù)計算的結(jié)果不夠準(zhǔn)確。目前，近紅外原油快速評價技術(shù)已日趨成熟，利用該技術(shù)可以準(zhǔn)確獲取原油的性質(zhì)數(shù)據(jù)，從而提高預(yù)測結(jié)果的精度。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提出一種原油切換狀態(tài)下的常減壓裝置進(jìn)料性質(zhì)預(yù)測方法。首先利用原油近紅外快速評價技術(shù)獲取當(dāng)前加工原油和待切換原油的性質(zhì)數(shù)據(jù)，然后以原油切換操作開始時間作為基準(zhǔn)，基于實際工藝參數(shù)，每隔一定周期，計算當(dāng)前緩沖罐內(nèi)的混合原油性質(zhì)，并由此預(yù)測常減壓裝置進(jìn)料性質(zhì)。該方法包括以下步驟：1)獲取當(dāng)前加工原油和待切換原油的性質(zhì)數(shù)據(jù)；2)初始化參數(shù)，包括原油切換操作開始時間、預(yù)測周期；3)計算常減壓裝置前緩沖罐內(nèi)當(dāng)前的混合原油性質(zhì)，即常減壓裝置進(jìn)料性質(zhì)；4)判斷混合原油性質(zhì)是否接近待切換原油性質(zhì)，是則停止，否則等待一個預(yù)測周期后，返回步驟3)。上述過程中，利用近紅外快速評價技術(shù)得到當(dāng)前加工原油的性質(zhì)數(shù)據(jù)的內(nèi)容，詳見發(fā)明專利《一種基于復(fù)合預(yù)測技術(shù)的原油性質(zhì)快速檢測方法》，專利號：CN103364364A。優(yōu)選的，上述對常減壓裝置進(jìn)料性質(zhì)的預(yù)測包括具有線性調(diào)合關(guān)系與非線性調(diào)合關(guān)系的原油性質(zhì)，其中具有線性調(diào)合關(guān)系的原油性質(zhì)主要包括酸值、硫含量和API密度，具有非線性調(diào)合關(guān)系的原油性質(zhì)主要包括原油密度和傾點。優(yōu)選的，上述計算混合原油的線性調(diào)合性質(zhì)，依據(jù)線性調(diào)合規(guī)則，如式(1)所示：f(k)＝X1(k)×f+X2(k)×f(k-1)(1)其中，f(k)為k時刻緩沖罐內(nèi)混合原油的線性調(diào)合性質(zhì)，f(k-1)為k-1時刻緩沖罐內(nèi)混合原油的線性調(diào)合性質(zhì)，f為待切換原油的線性調(diào)合性質(zhì)，X1(k)為k時刻待切換原油的質(zhì)量調(diào)合比，X2(k)為k時刻混合前緩沖罐內(nèi)原油的質(zhì)量調(diào)合比。優(yōu)選的，上述計算混合原油的密度，如式(2)所示：ρ(k)=1X1(k)ρ+X2(k)ρ(k-1)---(2)]]>其中，ρ(k)為k時刻緩沖罐內(nèi)混合原油的密度，ρ(k-1)為k-1時刻緩沖罐內(nèi)混合原油的密度，ρ為待切換原油的密度，X1(k)為k時刻待切換原油的質(zhì)量調(diào)合比，X2(k)為k時刻混合前緩沖罐內(nèi)原油的質(zhì)量調(diào)合比。優(yōu)選的，上述混合原油的傾點采用下式計算：P(k)=(lnPI(k)-1.85)/0.042-321.85---(3)]]>其中，P(k)為k時刻緩沖罐內(nèi)混合原油的傾點，PI(k)為k時刻緩沖罐內(nèi)混合原油的傾點指數(shù)。優(yōu)選的，上述混合原油的傾點指數(shù)采用下式計算：PI(k)＝X1(k)e1.85+0.042×(P×1.8+32)+X2(k)e1.85+0.042×(P(k-1)×1.8+32)(4)其中，PI(k)為k時刻緩沖罐內(nèi)混合原油的傾點指數(shù)，P(k-1)為k-1時刻緩沖罐內(nèi)混合原油的傾點，P為待切換原油的傾點，X1(k)為k時刻待切換原油的質(zhì)量調(diào)合比，X2(k)為k時刻混合前緩沖罐內(nèi)原油的質(zhì)量調(diào)合比。優(yōu)選的，上述計算質(zhì)量調(diào)合比，如式(5)、式(6)所示：X1(k)=FTρAlρ(k-1)-FTρ(k-1)+FTρ---(5)]]>X2(k)=Alρ(k-1)-FTρ(k-1)Alρ(k-1)-FTρ(k-1)+FTρ---(6)]]>其中，F(xiàn)為原油流量，A為緩沖罐的截面積，l為緩沖罐內(nèi)原油液位高度，ρ為待切換原油的密度，ρ(k-1)為k-1時刻緩沖罐內(nèi)混合原油的密度，T為預(yù)測周期。優(yōu)選的，緩沖罐的橫截面積A為已知數(shù)據(jù)，原油流量F、緩沖罐內(nèi)原油液位高度l、預(yù)測周期T為初始化參數(shù)，待切換原油的密度ρ、k-1時刻緩沖罐內(nèi)混合原油的密度ρ(k-1)通過近紅外快速評價技術(shù)得到。有益效果：本發(fā)明提出一種原油切換狀態(tài)下的常減壓裝置進(jìn)料性質(zhì)預(yù)測方法，通過利用原油近紅外快速評價技術(shù)獲取當(dāng)前加工原油和待切換原油的性質(zhì)數(shù)據(jù)，對常減壓裝置的進(jìn)料性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，有利于控制系統(tǒng)和優(yōu)化系統(tǒng)在原油切換操作期間及早應(yīng)對進(jìn)料性質(zhì)變化帶來的擾動，從而提高裝置的控制和優(yōu)化性能，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。附圖說明圖1原油加工工藝示意圖。圖2原油切換狀態(tài)下的常減壓裝置進(jìn)料性質(zhì)預(yù)測流程圖。具體實施案例下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。以某煉化企業(yè)為例，該企業(yè)常減壓裝置具有煉化企業(yè)典型工藝，首先通過機(jī)泵將組分原油輸送至原油靜態(tài)混合器進(jìn)行調(diào)合，調(diào)合后的原油然后進(jìn)入原油緩沖罐，最后輸送至常減壓裝置進(jìn)行加工。2016年4月15日調(diào)合組分油為杰諾、卡賓達(dá)和達(dá)爾混合油，在11時25分開始進(jìn)行原油切換操作，調(diào)合組分油改為沙特重油、巴士拉申和南帕斯。圖1為原油加工工藝示意圖。其中緩沖罐的截面積A＝400m2。下面以酸值、原油密度和傾點為例，給出原油切換狀態(tài)下的常減壓裝置進(jìn)料性質(zhì)預(yù)測的詳細(xì)過程。1)當(dāng)前加工原油由杰諾、卡賓達(dá)和達(dá)爾混合油構(gòu)成，三種組分油經(jīng)過一定配比調(diào)合得到當(dāng)前加工原油，其中酸值C0＝1.0mgKOH/g、原油密度ρ0＝872.69kg/m3、傾點P0＝-7.4℃。2)待切換原油為沙特重油、巴士拉申和南帕斯的混合油，三種組分油經(jīng)過一定配比調(diào)合得到待切換原油，其中酸值C1＝0.89mgKOH/g、原油密度ρ1＝873.39kg/m3、傾點P1＝-3.5℃。3)原油切換開始時間為11時25分，此時循環(huán)迭代標(biāo)識符k＝0，原油流量F＝744.18m3/h，液位穩(wěn)定在l＝12.4m，預(yù)測周期T＝0.2h。4)計算當(dāng)前緩沖罐內(nèi)的混合原油的酸值C(k)、密度ρ(k)以及傾點P(k)：k＝0時當(dāng)前緩沖罐內(nèi)的混合原油的酸值C(0)＝C0＝1.0mgKOH/g，密度ρ(0)＝ρ0＝872.69kg/m3，傾點P(0)＝P0＝-7.4℃。k＞0時根據(jù)式(5)得到k時刻待切換原油的質(zhì)量調(diào)合比X1(k)=FTρ1Alρ(k-1)-FTρ(k-1)+FTρ1=26.796ρ(k-1)+26.796]]>根據(jù)式(6)得到k時刻混合前緩沖罐內(nèi)原油的質(zhì)量調(diào)合比X2(k)=Alρ(k-1)-FTρ(k-1)Alρ(k-1)-FTρ(k-1)+FTρ1=ρ(k-1)ρ(k-1)+26.796]]>根據(jù)式(1)可得當(dāng)前緩沖罐內(nèi)的混合原油的酸值C(k)=X1(k)×C1+X2(k)×C(k-1)=23.848+ρ(k-1)×C(k-1)ρ(k-1)+26.796]]>根據(jù)式(2)可得當(dāng)前緩沖罐內(nèi)的混合原油的密度ρ(k)=1X1(k)ρ1+X2(k)ρ(k-1)=0.9702ρ(k-1)+25.998]]>根據(jù)式(4)可得當(dāng)前緩沖罐內(nèi)的混合原油的傾點指數(shù)PI(k)=X1(k)e1.85+0.042×(P1×1.8+32)+X2(k)e1.85+0.042×(P(k-1)×1.8+32)=ρ(k-1)e1.85+0.042×(P(k-1)×1.8+32)+501.52ρ(k-1)+26.796]]>根據(jù)式(3)可得當(dāng)前緩沖罐內(nèi)的混合原油的傾點P(k)=(lnPI(k)-1.85)/0.042-321.85]]>5)判斷混合原油性質(zhì)是否接近待切換原油性質(zhì)，是則停止，否則k＝k+1，返回步驟4)。經(jīng)過計算，在2016/4/1516:45時刻得到的緩沖罐內(nèi)的混合原油性質(zhì)已接近切換原油性質(zhì)，計算結(jié)束。各時刻緩沖罐內(nèi)的混合原油的酸值、密度以及傾點數(shù)據(jù)如表1所示。表1緩沖罐內(nèi)的混合原油的酸值、密度、傾點數(shù)據(jù)從表1可以看出，在原油切換狀態(tài)下，常減壓裝置的進(jìn)料性質(zhì)由切換前原油性質(zhì)逐步過渡到切換原油的性質(zhì)，通過該方法可以對常減壓裝置的進(jìn)料性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，有利于控制系統(tǒng)和優(yōu)化系統(tǒng)在原油切換操作期間及早應(yīng)對進(jìn)料性質(zhì)的變化帶來的擾動，從而提高裝置的控制和優(yōu)化性能，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)前第1頁1 2 3