[发明专利]一种VERNA-GA的汽油调合优化调度方法

摘要

本发明公开了一种VERNA-GA的汽油调合优化调度方法，该方法首先在高预测精度的调合模型和生产调度约束条件下，根据调合组分油、产品油和市场供求的信息，构成以利润和满足约束为目标的汽油调合调度模型；然后采用VERNA-GA方法，其计算结构包括主群体选择、交叉、变异操作和病毒群体感染、复制、删减操作，依方法中提供的算法参数取值范围进行参数设置并搜索优化配方；按所得配方进行汽油调合优化调度生产。本发明提供了一天和多天的汽油调合优化调度方案，无需配方经验，在生产约束范围内随机搜索配方，可快速找出质量卡边、利润高的配方，易于操作及优化调度规模的扩展。

主权项

1.一种VERNA-GA的汽油调合优化调度方法，其特征在于，它包括如下步骤：（1）根据调合组分油、产品油和市场供求的信息，选定油品质量稳定的调合组分油，调合组分油包括催化重整油、直馏石脑油、催化裂化汽油、丁烷、烷基化油、加氢裂化汽油、高效添加剂。（2）根据选定组分油将调合组分油的质量指标、成本和供应量，与产品汽油的成本、价格和质量指标构成目标函数参数与组分油供应量和产品汽油产量不等式约束，调合模型预测值和实测值之间的裕度设为0-0.3；调合模型中辛烷值计算如下式所示：PRON=rTx+α1(crTdiag(s)x-(rTx)(sTx)eTx)+α2(osTx-(oTx)2eTx)+α3(asTx-(aTx)2eTx)]]>PMON=mTx+α4(mTdiag(s)x-(mTx)(sTx)eTx)+]]>α5(osTx-(oTx)2eTx)+α61000(eTx)(asTx-(aTx)2eTx)2]]>式中，x为组分流率，r为每种组分的研究法辛烷值（RON），m为每种组分的马达法辛烷值（MON），s=r-m，o是每种组分的蜡含量，o_s是蜡含量的平方，e为单位列向量，a为参调组分的芳烃含量，a_s是芳烃含量的平方，α_i为模型参数（其中，α₁=0.03224，α₂=0.00101，α₃=0，α₄=0.0445，α₅=0.00081，α₆=-0.00645），P_RON为产品的RON值，P_MON为产品的MON值；雷德蒸气压（RVP）计算如下所示：PRVP=(Σi=1nui(RVPi)1.25)0.8]]>式中，u_i为i组分在产品中的比例含量，n为参调组分数量,P_RVP为产品的RVP；模型中产品质量指标和产品组分两方面的约束条件如下所述：产品辛烷值指标约束A：P_RON,n≥RON_n，min；产品辛烷值指标约束B：P_MON,n≥MON_n，min；产品蒸汽压指标约束：P_RVP，n≤RVP_n，max；产品和调合组分之间的物料平衡约束:调合产品的物料平衡约束：Vpn,j=Vpn,j-1+Σm=1NcnVcn,m,j;]]>组分储量约束：Vcm,L≤Σn=1NpVcn,m≤Vcm,U;]]>产品需求量约束：Vp_n=Mp_n；上述各式中，P_RON,n为产品n的RON值，RON_n，min为产品n的RON最小值，P_MON,n为产品n的MON值，MON_n，min产品n的MON最小值，P_RVP，n为产品n的RVP值，RVP_n，max为产品n的RVP最大值，Vp_n，j为产品n第j天的储量，Vc_n，m，j为第j天参与调合产品n的组分m的体积，Vc_m，L为组分m的罐存储量下限，Vc_m，U为组分m的罐存储量上限，Mp_n为产品n的市场需求量；在满足组分油物料平衡和产品指标的条件下，使产品的利润目标函数由下式表示：maxf(x)=Σt=1TΣn=1Np(Cpn,t·Vpn,t-Σm=1NcnCcm,t·Vcn,m,t);]]>式中，等式右边第一项为调合产品的价值，第二项为参调组分的成本；T为调合调度的时间尺度，Nc_n是产品n的组分种类，Np为产品种类，Vc_n，m,t为产品n中组分m的含量，Vp_n，t是产品n的调合量，Cc_m，t为组分m的成本，Cp_n，t为产品n的价格；利润目标函数加上惩罚项后总目标函数为：f′(x,μ)=maxf(x)+μΣi=1mmin(0,gi(x))2;]]>式中，μ是惩罚系数，g_i(x)是约束函数。（3）根据产品需求和实际数据设置参数：运行的最大代数G_max，参数编码长度l，个体编码长度L为每个参数编码长度l乘以参数的个数n，种群数N，病毒数M，自交叉概率p_adr，置换交叉概率p_C,位置自适应变异概率p_m，感染操作概率p_infect、复制操作概率p_copy、删减操作概率p_cut，衰减系数decay，及以终止准则。（4）运行VERNA-GA，对化工动力学模型中的总生产利润进行求解，通过最大化目标函数，得到满足物料平衡和产品指标要求的一定配方比例的组分油使用量。