[发明专利]一种石脑油裂解制乙烯监测变量的软测量模型的建立方法

说明书

本发明涉及一种石脑油裂解制乙烯生产过程中监测变量的软测量模型的建立方法，通过与预测变量相关的观测变量在历史周期内数据一一对应关系，建立多个软测量模型，再将软测量模型通过验证数据进行验证，排除误差较大的软测量模型后，再使用历史周期的离线数据进行测试，从所有建立的软测量模型中获得最终的较优软测量模型。实现了对某些无法实时准确测量或者测量成本高的变量的预测或用于监测变量的装置因为自身故障导致无法测量变量的预测，并降低了实时测量变量的成本，在实时预测参数变量前，基于裂解生产过程的历史数据建立一个可以描述目标过程的软测量模型，该软测量模型的准确程度直接关系到预测结果的精度。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，特别是指一种石脑油裂解制乙烯的裂解炉的运行监测技术，尤其是指一种石脑油裂解制乙烯生产过程中监测变量的软测量模型的建立方法。

背景技术

石脑油为原料裂解制取乙烯的工艺技术中蒸汽高温裂解法的裂解工艺至少包括原料供给预热系统、高温裂解系统、油气联合燃烧系统及废热系统。石脑油原料裂解制取乙烯的一个完整生产周期指从石脑油裂解制乙烯的裂解炉清焦结束重新开始进行裂解生产到石脑油裂解制乙烯的裂解炉因炉管结焦严重而停止裂解反应。

对于实际的石脑油为原料裂解制取乙烯的工艺技术中蒸汽高温裂解法的裂解炉生产过程中根据裂解炉型号的不同选择采集的变量包含但不限于：对流段：1、原料部分：裂解原料石脑油进料流量、裂解原料石脑油进料温度和压力、裂解原料石脑油进料量的设定值；2、稀释蒸汽部分：稀释蒸汽进料流量、稀释蒸汽进料温度、稀释蒸汽进料量的设定值；3、横跨段温度和压力部分：炉管横跨段温度、炉管横跨段压力；辐射段：4、炉出口温度部分：辐射段炉管出口温度；5、炉出口压力部分：炉管出口压力；6、裂解气部分：甲烷、乙烷、乙烯、丙烷和丙烯的含量；7、炉膛部分：裂解气的组成、炉膛温度、烟气组成、和燃料气流量及其平均分子质量等变量数据信息。

在实际工业生产中，往往存在某些无法实时准确测量或者测量成本高的变量或用于监测变量的装置因为自身故障导致无法对变量的监测，而且这些变量又具有重要的意义，导致监测系统的监测精度受到影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种石脑油裂解制乙烯生产过程中监测变量的软测量模型的建立方法，以解决某个或某些变量的无法监测而影响到监测系统监测精度或者测量成本高无法实时测量的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种石脑油裂解制乙烯生产过程中监测变量的软测量模型的建立方法，包括以下步骤：

1)确定预测变量；

2)选择与所述预测变量相关的观测变量；

3)获取多个石脑油裂解制乙烯生产过程中完整历史运行周期的离线数据；

4)从步聚3)中的离线数据中，选择第一设定数量的设定时长的数据段为训练数据，选择第二设定数量的设定时长的数据段为验证数据；

基于所述训练数据中的预测变量与时间上的一一对应的观测变量，建立软测量模型；

5)根据所述验证数据计算每个所述软测量模型的相对预测误差，并判断，若相对预测误差不大于第一设定值，则保留该软测量模型，否则弃用该软测量模型；

6)将的每个软测量模型中的预测变量数据与步聚3)中任一个石脑油裂解制乙烯生产过程中完整历史运行周期的离线数据中预测变量数据进行比对，并计算偏差，并判断：

若所述偏差大于第二设定值，则弃用该软测量模型；

若所述偏差不大于第二设定值，则保留该软测量模型；

7)重复步骤6)，从所有建立的软测量模型中获得最终的较优软测量模型。

若步骤6)结束后，偏差均大于第二设定值，则重复步骤4)至步骤6)。