[发明专利]存储器、基于氢利用最大化的氢网优化方法、装置和设备

说明书

本发明公开了存储器、基于氢利用最大化的氢网优化方法、装置和设备，其中所述方法包括：建立多集总的反应动力学模型以及氢网优化模型；以特定工况数据为输入参数，通过所述反应动力学模型判断当前工况对应的产品性质数据是否符合预设的质量标准，并在产品性质数据不符合预设的质量标准时调整所述特定工况数据，直至根据所述脱硫反应动力学模型获得的产品性质数据符合所述质量标准；向预设的氢网优化模型输出新氢边界条件和小分子烃类生成量；根据所述氢网优化模型生成供氧方案；本发明可以适用于多种工况下均能获得准确的结果，进而能够获得实际、可行的优化方案，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及工业测量领域，特别涉及存储器、基于氢利用最大化的氢网优化方法、装置和设备。

背景技术

为适应原油劣质化、产品质量升级、清洁生产等要求，炼厂催化加氢装置的加工能力在不断增加、操作苛刻度也在不断地增大，从而导致对氢气的需求量越来越大，氢气已成为炼厂原料成本中仅次于原油成本的第二大成本要素。因此，如何降低氢气成本成为炼油企业非常关心的议题；通过氢网优化以提升炼厂氢气管理水平的方式来降低炼厂的用氢成本，能够获得显著的经济效益。

氢气网络的设计和优化研究人员提出了数学规划方法，根据设定的目标函数，通过特定的约束条件来优化氢气管网；现有技术中的具体的优化方式包括：

参照耗氢单元原料、产品组成变化，根据物料守恒原则将当前工况的数据进行回归，开发了耗氢装置的物料消耗/生成模型，由此建立氢网优化的详细模型。

发明人经过研究发现，现有技术中的优化方式对于加工油品单一、操作工况单一的炼厂较为适宜；在我国炼厂加工油种复杂多变，操作工况也经常发生变化的应用场景下时，通过其由单一工况的物料平衡数据回归出来的物料消耗/生成模型去计算其他工况下的产品性质和物料消耗，会使得结果准确性很差，无法达到良好的优化效果。

因此，现有技术中的氢气管网优化方案无法适用于我国工况多变的应用场景。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够适用于多种工况的炼厂氢气资源的优化方案。

本发明提供了一种基于氢利用最大化的氢网优化方法，包括步骤：

S11、建立多集总的反应动力学模型，以及，以不增加设备投资为前提，以增加氢气用量为可用手段，以氢网操作收益最大为目标，建立氢网优化模型；所述反应动力学模型包括加氢脱硫反应动力学模型、加氢脱氮反应动力学模型或多环芳烃加氢反应动力学模型；

S12、以包括有油品性质、新氢组成和新氢流量的特定工况数据为输入参数，通过所述反应动力学模型判断当前工况对应的产品性质数据是否符合预设的质量标准，并在产品性质数据不符合预设的质量标准时调整所述特定工况数据，直至根据所述脱硫反应动力学模型获得的产品性质数据符合所述质量标准；

S13、向预设的氢网优化模型输出新氢边界条件和小分子烃类生成量；

S14、根据所述氢网优化模型生成氢网的供氢方案。

在本发明中，所述脱硫反应动力学模型根据柴油加氢脱硫工艺建立，包括：

通过包括有原料柴油的硫组成、反应器参数、催化剂装填参数和反应条件的工业装置数据，对所述脱硫反应动力学模型的速率方程中的预设参数进行回归，来确定所述速率方程的指前参量、指前因子、表观活化能及氢分压指数，包括：

S111、获取包括有原料柴油的硫组成、反应器参数、催化剂装填参数和反应条件的工业装置数据；

S112、设定所述指前参量、所述表观活化能及所述氢分压指数的初始值；