基于统计模型的延迟焦化过程关键参数分析与优化.pdf

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1、石油学报(石油加工)2014年12月ACTAPETROIEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第3O卷第6期文章编号：1001—8719(2014)06—1072—08基于统计模型的延迟焦化过程关键参数分析与优化雷杨，张冰剑，陈清林(中山大学化学与化学工程学院低碳化学与过程节能广东省重点实验室，广东广州510275)摘要：提出了基于统计模型的易操作的延迟焦化关键参数优化方法。首先基于大量的工业装置数据，利用最小二乘法回归出置信度高的关于能耗和产品收率的多项式模型。其次选取操作温度、压

2、力和循环比作为优化变量，以装置能耗和物料效益的权衡为目标函数，考虑建立包含能耗、收率、循环比、加热炉出口温度、操作压力约束在内的多种参数同时优化的非线性模型，并利用建模软件GAMS求解该模型。最后采用边际价值分析，辨识各个参数之间的耦合关系及敏感性，为实际操作调优提供指导。通过该方法计算得到某延迟焦化装置优化的操作温度、压力和循环比分别为495．767℃，0．171MPa和0．498，与现有运行状态相比，模型预测可增加经济效益6．19×10RMB／a。关键词：延迟焦化；关键参数；非线性模型；优化中图分类号：TE624

3、文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．10018719．2014．06．017AnalysisandOptimizationofKeyParametersforDelayedCokingProcessBasedonStatisticalModelIEIYang，ZHANGBingjian，CHENQinglin(KeyLaboratoryofLow-CarbonChemistry&EnergyConservationoJGuangdongProvince，SchoolofChemistryandChem

4、icalEngineeringSunYat—SenUniversity，Guangzhou510275，China)Abstract：Aconvenientmethodwasestablishedbasedonstatisticalmodelsforthekeyparametersoptimizationofdelayedcokers．Thepolynomialmodelswereobtainedbytheleastsquaremethodaboutenergyconsumptionandproductyields，

5、andtheoperationtemperature，pressureandrecycleratiowereselectedastheoptimizationvariables．Takingthetrade—offbetweenenergyconsumptionandmaterialbenefitastheobjectivefunction，anonlinearprogrammingmodelwasbuiltandsolvedbyGAMS．Finally，themarginalvalueanalysiswasappl

6、iedtoidentifytherelationandsensitivityofdifferentparameters，whichcouldprovideguidanceforpracticaloperatingoptimization．Acasestudyshowedthattheoptimaloperatingtemperature。pressureandrecycleratiowere495．767℃，0．17lMPaand0．498。respectively．Andcomparedwiththeexistin

7、gstate，theoptimalmodelshowedthattheprofitwasincreasedby6．19×10。RMB／a．Keywords：delayedcoking；keyparameters；nonlinearmodel；optimization随着能源价格的攀升，炼油厂优化的一个重要之上。以延迟焦化为例，只有当循环比等操作参数方向是提高整体能量效率。对大型的炼油厂而言，处于优化值时，其与外装置的热集成才合理有效。通过装置集成优化可降低燃料消耗10～15¨。对于延迟焦化装置，目前建模方法的发展主要

8、但一个合理的热集成应建立在集成装置处于优化态集中在3方面。(1)设备单元宏观模型。如王娟等。收稿日期：201309-18基金项目：国家自然科学基金项目(21076233)、广东省科技计划重大专项(2010A080801003)资助第一作者：雷杨，男，博士，从事过程系统工程研究}E—mail：leiyang@wust．edu．cn通讯联系人：陈清