1.一種隨機(jī)種子數(shù)預(yù)處理擬牛頓后處理并行遺傳集總動(dòng)力學(xué)方法,其特征在于,包括:
S1、根據(jù)餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)以及集總動(dòng)力學(xué)方程,確定加氫裂化反應(yīng)速率矩陣的所有M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù),所述餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)包括在不同工藝條件下對(duì)原料油進(jìn)行模擬蒸餾實(shí)驗(yàn)獲取的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)和對(duì)所述原料油進(jìn)行計(jì)算擬合的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù);
S2、對(duì)步驟S1中的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)通過(guò)隨機(jī)種子數(shù)預(yù)處理方法進(jìn)行優(yōu)化;
S3、對(duì)所述步驟S2中優(yōu)化后的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)通過(guò)遺傳算法繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化;
S4、對(duì)步驟S3中優(yōu)化后的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)通過(guò)擬牛頓法進(jìn)行優(yōu)化,并確定優(yōu)化后的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù);
S5、根據(jù)步驟S4確定的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù),確定集總動(dòng)力學(xué)方程的模型;
S6、根據(jù)所述步驟S5確定的集總動(dòng)力學(xué)方程的模型,以對(duì)原料油進(jìn)行模擬蒸餾實(shí)驗(yàn)獲取的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)作為初始條件,計(jì)算不同反應(yīng)空速所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù);
S7、將步驟S2-S6通過(guò)多核處理器并行計(jì)算執(zhí)行所述集總動(dòng)力學(xué)方程的模擬工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟S1包括:
S11、劃分加氫裂化反應(yīng)虛擬集總組份;
S12、對(duì)加氫裂化集總動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行假設(shè);
S13、構(gòu)建加氫裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò);
S14、根據(jù)所述加氫裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)以及假設(shè)的集總動(dòng)力學(xué)模型確 定集總動(dòng)力學(xué)方程;
S15、根據(jù)對(duì)原料油進(jìn)行模擬蒸餾實(shí)驗(yàn)獲取的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)、對(duì)所述原料油進(jìn)行計(jì)算擬合的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)以及集總動(dòng)力學(xué)方程,確定加氫裂化反應(yīng)速率矩陣的所有M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟S11包括:
S111、確定所述原料油在不同工藝條件下進(jìn)行模擬蒸餾實(shí)驗(yàn)獲取的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品餾份油的平均沸點(diǎn);
S112、根據(jù)所述原料油在不同工藝條件下進(jìn)行模擬蒸餾實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品餾份油的平均沸點(diǎn),劃分加氫裂化反應(yīng)虛擬集總組份。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟S13包括:
劃分后的N個(gè)虛擬集總組份中,第1個(gè)虛擬集總組份的產(chǎn)品餾份油的平均沸點(diǎn)最高,第N個(gè)虛擬集總組份的產(chǎn)品餾份油的平均沸點(diǎn)最低;
第i個(gè)(1≤i≤N)虛擬集總組份包含i-1個(gè)入度和N-i個(gè)出度;
其中,i表示虛擬集總組份的第i節(jié)點(diǎn);N表示虛擬集總組份的數(shù)目,并且每一個(gè)虛擬集總組份對(duì)應(yīng)一個(gè)節(jié)點(diǎn),共N個(gè)節(jié)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟S14中集總動(dòng)力學(xué)方程為:
其中,Ci及Cj代表不同虛擬集總組份的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù);γi 代表不同虛擬集總組份的動(dòng)力學(xué)計(jì)量數(shù),不同取值分別表示不同虛擬集總組份的生成反應(yīng)及消耗反應(yīng);N代表虛擬集總組份的數(shù)目;i和j分別代表不同的虛擬集總組份;kai代表矩陣元數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述矩陣元數(shù)據(jù)為包括對(duì)角元的下三角矩陣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟S2包括:
S21、對(duì)M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)設(shè)次數(shù)的窮舉獲取多個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)組;
S22、分別將每一個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)組中的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)代入所述集總動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù);
S23、將計(jì)算的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)與在對(duì)應(yīng)工藝條件下根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲取的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,獲取所述計(jì)算的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)與在對(duì)應(yīng)工藝條件下根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲取的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)的殘差最小時(shí)對(duì)應(yīng)的矩陣元數(shù)據(jù),重新確定M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,所述步驟S23中,計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的殘差err為:
其中,Ccal,i表示通過(guò)計(jì)算獲取的第i個(gè)虛擬集總組份的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù),而Ctest,i表示通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取的第i個(gè)虛擬集總組份的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù),N為虛擬集總組份的數(shù)目,p與q為0,1,2或無(wú)窮大。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟S3包括:
S31、以所述殘差err所表達(dá)的誤差函數(shù)作為待優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù);
S32、對(duì)所述步驟S2中優(yōu)化后的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)中的每一個(gè)矩陣 元數(shù)據(jù)在預(yù)設(shè)數(shù)值范圍內(nèi)進(jìn)行擾動(dòng)生成多個(gè)種群;
S33、根據(jù)擾動(dòng)后的多個(gè)種群分別獲取所述殘差err;
S34、以所述殘差err的倒數(shù)函數(shù)作為遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù),選取適應(yīng)度最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的種群個(gè)體;
S35、將所述種群個(gè)體進(jìn)行種群復(fù)制,作為種群父本個(gè)體;
S36、對(duì)所述種群父本個(gè)體進(jìn)行交叉和變異產(chǎn)生新的種群個(gè)體,將所述新的種群個(gè)體作為優(yōu)化后的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)。
10.一種隨機(jī)種子數(shù)預(yù)處理擬牛頓后處理并行遺傳集總動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),其特征在于,包括:
參數(shù)初步確定模塊,用于根據(jù)餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)以及集總動(dòng)力學(xué)方程,確定加氫裂化反應(yīng)速率矩陣的所有M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù),所述餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)包括在不同工藝條件下對(duì)原料油進(jìn)行模擬蒸餾實(shí)驗(yàn)獲取的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)和對(duì)所述原料油進(jìn)行計(jì)算擬合的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù);
參數(shù)預(yù)處理模塊,用于對(duì)參數(shù)初步確定模塊中的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)通過(guò)隨機(jī)種子數(shù)預(yù)處理方法進(jìn)行優(yōu)化;
參數(shù)優(yōu)化模塊,用于對(duì)參數(shù)預(yù)處理模塊優(yōu)化后的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)通過(guò)遺傳算法繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化;
參數(shù)確定模塊,用于對(duì)參數(shù)優(yōu)化模塊優(yōu)化后的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù)通過(guò)擬牛頓法進(jìn)行優(yōu)化,并確定優(yōu)化后的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù);
模型建立模塊,用于根據(jù)參數(shù)確定模塊確定的M個(gè)矩陣元數(shù)據(jù),確定集總動(dòng)力學(xué)方程的模型;
質(zhì)量分率計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述模型建立模塊確定的集總動(dòng)力學(xué)方程的模型,以對(duì)原料油進(jìn)行模擬蒸餾實(shí)驗(yàn)獲取的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù)作為初始條件,計(jì)算不同反應(yīng)空速所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品餾份油的餾份油質(zhì)量分率數(shù)據(jù);
并行計(jì)算模塊,用于通過(guò)多核處理器并行計(jì)算執(zhí)行所述集總動(dòng)力 學(xué)方程的模擬工作。