[发明专利]一种催化裂化装置模型的多目标优化方法

权利要求书

1.一种催化裂化装置模型的多目标优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)获取实际生产中采集的催化裂化装置的生产数据，利用流程模拟软件Petro SIM建立催化裂化装置模型，通过获取到的生产数据对催化裂化装置模型进行校准，使催化裂化装置模型的模拟输出值与生产数据一致；

2)在步骤1)的基础上，以稳定汽油的ASTM D86干点、轻柴油的ASTM D86的95％的点以及干气中C3组分的体积分率和液化石油气中的C2组分、C5组分的体积分率为约束条件，以液化石油气产量和稳定汽油产量为目标建立如下的优化模型：

Maxf₁(U)＝Y₁

Maxf₂(U)＝Y₂

其中，Y₁和Y₂分别为汽油、液化石油气的产量：吨/小时；

3)搭建数学软件MATLAB与流程模拟软件Petro SIM的数据交互平台，应用平均影响值方法筛选关键变量，并利用多目标列队竞争算法MOLCA求解优化模型，以获得液化石油气产量和稳定汽油产量最大化的Pareto最优解集。

2.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置模型的多目标优化方法，其特征在于，所述流程模拟软件Petro SIM的FCCU模块用于催化裂化装置的反应—再生部分，Distop模型中的FCC Main Fractionator模块用于催化裂化装置的主分馏塔部分，组分分离器Light Ends Splitter模块用于吸收稳定部分。

3.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置模型的多目标优化方法，其特征在于，所述步骤2)中的催化裂化装置在工作过程中的约束条件包括：

稳定汽油的ASTM D86干点为200℃～207℃。

轻柴油的ASTM D86 95％的点为350℃～365℃。

干气中C3组分的体积分率不大于1.5％。

液化气中C2组分的体积分率不大于0.4％，C5组分的体积分率不大于1.8％。

4.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置模型的多目标优化方法，其特征在于，所述步骤2)中的优化目标为无柴油产量约束条件下，以液化石油气产量最大化和稳定汽油产量最大化为优化目标或有柴油产量约束下，以液化石油气产量和稳定汽油产量最大化为优化目标。

5.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置模型的多目标优化方法，其特征在于，所述步骤3)中应用平均影响值(MIV)方法选取关键变量时，先要选取全局优化变量，所述全局优化变量包括：分别为反应器压力、第一级再生器压力、第二级再生器压力、进料量、提升管出口温度、原料油预热温度、第一级再生器入口风量、第二级再生器入口风量、第二级再生器提升风量、反应器密相催化剂藏量、第一级再生器催化剂藏量、第二级再生器催化剂藏量、雾化蒸汽量、反应器汽提蒸汽量、提升管提升蒸汽量。

6.根据权利要求5所述一种催化裂化装置模型的多目标优化方法，其特征在于，通过平均影响值方法，根据影响值大小从所述全局优化变量中再选取七个所述关键变量，其变量范围如下：

7.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置模型的多目标优化方法，其特征在于，所述多目标列队竞争算法为基于拥挤度排序的多目标列队竞争算法MOLCA。

8.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置模型的多目标优化方法，其特征在于，所述步骤3)在对优化模型求解以后得到Pareto最优解集后，根据液化石油气和稳定汽油两种产品的变化趋势，确定日常操作方案。