炼油蒸馏工艺注剂参数的分配与优化

论文摘要

随着我国国民经济的快速发展,对石油产品的需求量越来越大,国产原油已经不能满足经济发展的需要。进口原油量不断加大,而原油品质差别较大,酸值及含硫量普遍较高,使很多企业面临新的设备腐蚀问题。在炼油企业中,常减压蒸馏装置作为原油的一次加工装置,在原油加工总流程中占有重要作用。目前,常减压装置腐蚀防护分两大部分：（1）工艺防腐,即“一脱三注”（原油脱盐、注氨（胺）、注缓蚀剂、注水）,主要控制或减缓塔顶系统的腐蚀；（2）耐腐蚀材料防护,主要应用于高温系统的防护。对于工艺防腐,由于炼油工艺流程复杂、控制点多,受介质及工况条件影响较大。其中蒸馏装置注剂系统,目前多停留在手动操作阶段。注剂调节量的多少,调节周期的长短,注剂量大小与油品参数之间的关系,这些都是亟待解决的问题。本文从理论与实践两个方面,通过对炼油蒸馏装置注剂系统工艺数据的分配和优化,找出隐含在其中的注剂参数分配规律及注剂工艺数据的最优值。针对目前炼油企业油品更换频繁,工艺数据变化较大的实际情况,利用简单的数据统计分析方法已经不能客观体现工艺过程的变化趋势。为找出隐含在工艺数据内部的实际规律,提出基于注剂输入、输出数据的模糊规则方法。该方法以模糊数学、模糊推理等方法为基础,对蒸馏装置注剂数据进行模糊分类,建立模糊规则。为进一步分析及优化数据提供有利的支持。通过对模糊规则输出数据的分析及检验,利用BP神经网络建立注剂工艺数据的函数关系,使数据之间的分配关系清晰、准确。BP网络的输出在宏观上能够反映注剂工艺过程的一般规律,却不能给出注剂工艺数据的最优结果。为此,建立了注氨、注缓蚀剂的0-1整数规划模型。利用遗传算法求出模型输出的最优值。实践证明利用上述的参数优化方法能够得到满意的结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 石油化工设备腐蚀的基本因素
• 1.2 塔顶注剂减缓设备腐蚀的意义
• 1.3 国内外研究最新进展
• 1.4 塔顶注剂工艺方法与问题
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 炼油生产工艺简介
• 2.1 炼油工艺流程
• 2.2 注氨工艺
• 2.3 注缓蚀剂工艺
• 2.4 仪表监测点的设置
• 2.5 本章小结
• 第三章 注剂参数分配与优化的理论基础
• 3.1 基于数据的模糊规则建立方法
• 3.1.1 模糊规则的提取
• 3.1.2 模糊规则的推理
• 3.2 利用BP神经网络建立数据关系模型
• 3.2.1 BP网络算法原理及信号流向
• 3.2.2 BP算法的程序实现方法
• 3.3 基于遗传算法求解非连续可微分问题
• 3.3.1 遗传算法的基本内容和步骤
• 3.3.2 遗传算法求解非连续可微的0-1整数规划问题
• 3.4 本章小结
• 第四章 注剂原始数据的模糊分类
• 4.1 注剂控制工艺数据的分析
• 4.2 注剂控制工艺数据模糊规则提取
• 4.3 注剂控制工艺数据模糊规则的检验
• 4.4 本章小结
• 第五章 注剂工艺参数的神经网络模型
• 5.1 注剂工艺参数与腐蚀指标的关系模型
• 5.2 网络结构设计与训练
• 5.3 网络结构的改进及检验
• 5.4 本章小结
• 第六章 注剂工艺参数的0-1整数规划
• 6.1 优化模型的建立
• 6.2 0-1整数规划模型
• 6.3 解空间的简化
• 6.4 计算最优解及结果分析
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录一 三蒸馏注剂工艺数据（部分）