本發(fā)明涉及化工流程模擬領(lǐng)域，尤其涉及一種熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、化工流程模擬是通過建立數(shù)學(xué)模型的方法在計(jì)算機(jī)上再現(xiàn)實(shí)際的生產(chǎn)過程，得出整個(gè)流程或單元過程詳細(xì)的物料平衡和能量平衡數(shù)據(jù)。主要包括原料消耗、公用工程消耗、產(chǎn)品的組成和質(zhì)量等重要參數(shù)?；み^程模擬分為穩(wěn)態(tài)模擬和動(dòng)態(tài)模擬。動(dòng)態(tài)模擬是指模擬過程中所有參數(shù)隨時(shí)間而變化，主要用于過程動(dòng)態(tài)特性的分析、控制方案的制訂、開停車方案的優(yōu)化以及操作工培訓(xùn)軟件的開發(fā)等方面。

2、熱力學(xué)模型影響相平衡和焓熵等物性參數(shù)，是化工模擬的重要組成部分。但不少熱力學(xué)模型缺少二元交互參數(shù)，導(dǎo)致模擬與實(shí)際的偏差比較大。

3、目前，通常采用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算二元交互參數(shù)，這種方式需要大量數(shù)據(jù)，難以應(yīng)用到絕大部分物質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法、裝置及設(shè)備，以解決因熱力學(xué)模型缺少二元交互參數(shù)，導(dǎo)致模擬與實(shí)際的偏差比較大的問題，實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的高效估算。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法，包括：

3、在化工流程模擬過程中，獲取任意二元組分的分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，將所述分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和多個(gè)模擬溫度輸入至預(yù)先訓(xùn)練的活度系數(shù)預(yù)測模型，得到所述多個(gè)模擬溫度對(duì)應(yīng)的所述二元組分的第一無限稀釋活度系數(shù)；

4、對(duì)于所述二元組分對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)模型，基于所述熱力學(xué)模型和所述第一無限稀釋活度系數(shù)建立目標(biāo)函數(shù)，所述目標(biāo)函數(shù)用于衡量所述第一無限稀釋活度系數(shù)和第二無限稀釋活度系數(shù)之間的差異，所述第二無限稀釋活度系數(shù)是基于所述熱力學(xué)模型確定的；

5、初始化所述熱力學(xué)模型的二元交互參數(shù)，基于預(yù)設(shè)優(yōu)化算法對(duì)所述二元交互參數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化，以最小化所述目標(biāo)函數(shù)的函數(shù)值，在滿足迭代停止條件的情況下，確定所述熱力學(xué)模型的目標(biāo)二元交互參數(shù)。

6、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定裝置，包括：

7、第一無限稀釋活度系數(shù)預(yù)測模塊，在化工流程模擬過程中，獲取任意二元組分的分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，將所述分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和多個(gè)模擬溫度輸入至預(yù)先訓(xùn)練的活度系數(shù)預(yù)測模型，得到所述多個(gè)模擬溫度對(duì)應(yīng)的所述二元組分的第一無限稀釋活度系數(shù)；

8、目標(biāo)函數(shù)建立模塊，用于對(duì)于所述二元組分對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)模型，基于所述熱力學(xué)模型和所述第一無限稀釋活度系數(shù)建立目標(biāo)函數(shù)，所述目標(biāo)函數(shù)用于衡量所述第一無限稀釋活度系數(shù)和第二無限稀釋活度系數(shù)之間的差異，所述第二無限稀釋活度系數(shù)是基于所述熱力學(xué)模型確定的；

9、目標(biāo)二元交互參數(shù)確定模塊，用于初始化所述熱力學(xué)模型的二元交互參數(shù)，基于預(yù)設(shè)優(yōu)化算法對(duì)所述二元交互參數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化，以最小化所述目標(biāo)函數(shù)的函數(shù)值，在滿足迭代停止條件的情況下，確定所述熱力學(xué)模型的目標(biāo)二元交互參數(shù)。

10、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

11、至少一個(gè)處理器；以及

12、與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，

13、所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行本發(fā)明任一實(shí)施例所述的熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法。

14、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任一實(shí)施例所述的熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法。

15、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，通過在化工流程模擬過程中，獲取任意二元組分的分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，將分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和多個(gè)模擬溫度輸入至預(yù)先訓(xùn)練的活度系數(shù)預(yù)測模型，得到多個(gè)模擬溫度對(duì)應(yīng)的二元組分的第一無限稀釋活度系數(shù)；對(duì)于二元組分對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)模型，基于熱力學(xué)模型和第一無限稀釋活度系數(shù)建立目標(biāo)函數(shù)，目標(biāo)函數(shù)用于衡量第一無限稀釋活度系數(shù)和第二無限稀釋活度系數(shù)之間的差異，第二無限稀釋活度系數(shù)是基于熱力學(xué)模型確定的；初始化熱力學(xué)模型的二元交互參數(shù)，基于預(yù)設(shè)優(yōu)化算法對(duì)二元交互參數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化，以最小化目標(biāo)函數(shù)的函數(shù)值，在滿足迭代停止條件的情況下，確定熱力學(xué)模型的目標(biāo)二元交互參數(shù)。解決了因熱力學(xué)模型缺少二元交互參數(shù)，導(dǎo)致模擬與實(shí)際的偏差比較大的問題，實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的高效估算，從而提高化工模擬的準(zhǔn)確性。

16、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法，其特征在于，所述活度系數(shù)預(yù)測模型的訓(xùn)練方法，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法，其特征在于，所述分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括分子拓?fù)渲笖?shù)、分子連接性指數(shù)、分子形狀指數(shù)、等張比容和偏心因子中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法，其特征在于，所述基于所述熱力學(xué)模型和所述第一無限稀釋活度系數(shù)建立目標(biāo)函數(shù)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法，其特征在于，所述方法還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法，其特征在于，所述基于預(yù)設(shè)優(yōu)化算法對(duì)所述二元交互參數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化，以最小化所述目標(biāo)函數(shù)的函數(shù)值，在滿足迭代停止條件的情況下，確定所述熱力學(xué)模型的目標(biāo)二元交互參數(shù)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法，其特征在于，所述熱力學(xué)模型為活度系數(shù)模型。

8.一種熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種熱力學(xué)模型二元交互參數(shù)的確定方法、裝置及設(shè)備，涉及化工流程模擬領(lǐng)域。該方法包括：在化工流程模擬過程中，獲取任意二元組分的分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，將分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和多個(gè)模擬溫度輸入至預(yù)先訓(xùn)練的活度系數(shù)預(yù)測模型，得到不同模擬溫度對(duì)應(yīng)的二元組分的第一無限稀釋活度系數(shù)；對(duì)于二元組分對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)模型，基于熱力學(xué)模型和第一無限稀釋活度系數(shù)建立目標(biāo)函數(shù)；初始化熱力學(xué)模型的二元交互參數(shù)，基于預(yù)設(shè)優(yōu)化算法迭代求解目標(biāo)函數(shù)的最小值，在滿足迭代停止條件的情況下，確定目標(biāo)二元交互參數(shù)。解決了因熱力學(xué)模型缺少二元交互參數(shù)導(dǎo)致模擬與實(shí)際的偏差比較大的問題，實(shí)現(xiàn)二元交互參數(shù)的高效估算，從而提高化工模擬的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：葛銘,魏江,吳馳男,沈井學(xué)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州百子尖科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26