[发明专利]基于Pareto优化准则的多目标非线性连续罐式柴油调合法

权利要求书

1.一种基于Pareto优化准则的非线性连续罐式柴油调合法，其包括如下步骤：

（1）建立基于构成成品柴油的各组分实时流量及各流量之间的相关线性和非线性关系、各组分及成品柴油的实时质量属性中的线性和非线性关系的多目标非线性数学模型；

（2）分别将原油炼油速率、各侧线实时流量数据及各组分实时质量数据输入步骤（1）所建立的多目标非线性数学模型中，采用Pareto优化准则进行基于进化算法的求解，得到构成成品柴油各组分实时流量数据；和

（3）按由步骤（2）获得的构成成品柴油各组分实时流量数据进行成品柴油的调合；

其中：所述多目标非线性数学模型的目标选自：下列目标中二种或二种以上：

最大化柴油最终产品的总产量（简记为“目标A”，），最大化柴油的总销售收益（简记为“目标B”），最大化柴油最终产品中在调合生产时售价最高的产品的产量（简记为“目标C”），最小化能生产柴油组分的生产装置生产的中间产品未用完而进入储罐的剩余产品总量（简记为“目标D”）或最小化所有柴油最终产品的总硫含量（简记为“目标E”）。

2.如权利要求1所述的非线性连续罐式柴油调合法，其特征在于，其中所建立的多目标非线性数学模型为两个双目标非线性数学模型和一个三目标非线性数学模型；

所述两个双目标非线性数学模型分别为以“目标A”和“目标B”并列；和“目标C”和“目标D”并列，建立双目标非线性数学模型，其目标函数的公式表达分别如式（1-1）和（1-2）所示：

MaxΣj=1nQPjMaxΣj=1ncjQPj---(1-1)]]>

MaxQP1MinΣleft∈Us,uQPu,s,left---(1-2)]]>

所述三目标非线性数学模型，以“目标C”，“目标D”和“目标E”并列建立三目标非线性数学模型，其目标函数的公式表达分别如式（1-3）所示：

MaxQP1MinΣleft∈Us,uQPu,s,leftMinΣj=1nqj,5---(1-3)]]>

其中，

j——柴油最终产品的种类，j=1,2,…,n，在发明中，将j=1设定给调合生产时所有柴油最终产品中具有当时最高市场售价的柴油最终产品为编号；

Q_u,s,left——在发明中将其表达式列出，其含量义为装置u生产的某产品s未用完而进入其对应的中间储罐的剩余流量；

q_j,k——最终产品j(j=1,2,…,n)的一种性能指标k(k=1,2,…,l)；在发明中，将k=5设定为硫含量性能指标的编号；

构成三种多目标非线性数学模型的约束方程、所选变量及其它参数如下：

s.t.:QFu=Σu′∈UuΣs∈Su′,uQu′,s,u---(2)]]>

QF_u<QF_u-max    (3)

Q_u,s=d_u,s·QF_u,s∈S_u    (4)

Qu,s=Σu′∈Us,uQu,s,u′---(5)]]>

Σi=1mai,kQi,jΣi=1mQi,j=qj,kj=1,2,···,n;k=1,2,···,l1---(6)]]>

qj,l1+1=[ln(Σi=1m(0.929ai,l1+1·Qi,j))-lnQPj]/ln0.929j=1,2,...,n---(7)]]>

qj,l1+2=exp[Σi=1m(Qi,jQPj·lnai,l1+2)]j=1,2,...,n---(8)]]>

qj,l1+3=9.4656T3-57.08217T2+129.075T-99.2741]]>

T=f[(Σi=1mQi,j·ai,l1+3)/Σi=1mQi,j]j=1,2,...,n---(9)]]>

b_min,j,k≤q_j,k≤b_max,j,kj=1,2,…,n;k=1,2,…,l    (10)

其中：

u——能生产柴油组分油的装置的名称；

n——柴油最终产品的种类数，

m——参与柴油终产品调合的调合组分的数量；

l——在柴油成品油调合中需要考虑的主要性能指标数；

S_u',u——离开装置u'进入装置u的油流的集合；

S_u——装置u生产的所有产品的集合；

U_s,u——接收油流s的所有装置u的集合；

U_u——有产品油直接流入装置u的所有前续装置的集合；

QF_u——装置u的进给总流量；

QF_u-max——装置u的最大处理能力，即最大进口总流量(吨/天)；

Q_u,s——装置u生产的某产品s的流量；

d_u,s——装置u生产的某产品s的产出率(%)；

Q_u,s,u'——装置u生产的某产品s进入装置u'的流量；

Q_i,j——终产品j(j=1,2,…,n)中调合组分i(i=1,2,…,m)的流量；

QP_j——终产品j(j=1,2,…,n)的流量；

c_j——柴油成品油j(j=1,2,…,n)的出厂单价；

c_i——调合组分i(i=1,2,…,m)的进厂单价；

a_i,k——调合组分i(i=1,2,…,m)的一种性能指标k(k=1,2,…,l₁,l₁+1,…,l)，其中前l₁个为线性约束，从第l₁+1个到第l(=l₁+3)个为非线性约束；

q_j,k——终产品j(j=1,2,…,n)的一种性能指标k(k=1,2,…,l)；

b_max,j,k、b_min,j,k——终产品j(j=1,2,…,n)的质量指标k(k=1,2,…,l)的约束值的上、下限。