蒸餾塔防腐注劑量建模與優(yōu)化的研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)石油產(chǎn)品的需求量越來(lái)越大，國(guó)產(chǎn)原油已經(jīng)不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。進(jìn)口原油量不斷加大，原油品質(zhì)差別較大，酸值及含硫量普遍較高，使很多企業(yè)面臨著新的設(shè)備腐蝕問(wèn)題。
　　 在煉油生產(chǎn)中，“一脫三注”(原油脫鹽、注氨、注緩蝕劑、注水)是防止或減緩塔頂系統(tǒng)腐蝕的有效措施，但注劑量(注氨量、注緩蝕劑量)的確定多停留在專家經(jīng)驗(yàn)階段。注劑量的多少以及注劑量與工藝參數(shù)(原油酸值A(chǔ)、含硫量S和排水中的pH值、鐵離子濃度F

2、e2+/3+)之間的關(guān)系，都是亟待解決的問(wèn)題。本文從理論與實(shí)踐兩個(gè)方面，對(duì)煉油蒸餾裝置注劑量進(jìn)行深入的研究，找出了在煉油生產(chǎn)中的不同情況下蒸餾塔設(shè)備防腐的最優(yōu)注劑量。
　　 目前煉油企業(yè)油品更換頻繁，現(xiàn)場(chǎng)采集到的注氨量、注緩蝕劑量、原油酸值A(chǔ)、含硫量S和排水中的pH值和鐵離子濃度Fe2+/3+等工藝數(shù)據(jù)變化較大，造成樣本數(shù)據(jù)的特征屬性較多。如果直接用這樣的數(shù)據(jù)應(yīng)用支持向量機(jī)建立預(yù)測(cè)模型，會(huì)增加計(jì)算量，降低訓(xùn)練速度及預(yù)測(cè)精度。本文

3、采用基于數(shù)據(jù)的模糊分類方法來(lái)解決這一問(wèn)題，該方法以模糊數(shù)學(xué)、模糊推理等方法為基礎(chǔ)，對(duì)蒸餾裝置現(xiàn)場(chǎng)采集到的工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊分類，建立模糊規(guī)則。為進(jìn)一步分析及優(yōu)化數(shù)據(jù)提供有利的支持，針對(duì)企業(yè)設(shè)備的耐腐蝕性質(zhì)的差別，本文還采用了其它規(guī)則，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類研究。
　　 基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的支持向量機(jī)是一種新型的學(xué)習(xí)方法，它遵照結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化原則。本文在分析專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用支持向量機(jī)方法建立注劑量與原油酸值、含硫量和排水pH值、鐵離

4、子濃度的關(guān)系模型，得到了不同類別的注劑量與原油酸值、含硫量和排水pH值、鐵離子濃度數(shù)據(jù)的輸入與輸出關(guān)系；并將運(yùn)用支持向量機(jī)建立的注氨量、注緩蝕劑量預(yù)測(cè)模型與BP神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)效果進(jìn)行了比較。仿真結(jié)果表明，支持向量機(jī)克服了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等方法的一些固有缺點(diǎn)，提高了模型的泛化能力，在小樣本建模方面有著特殊的優(yōu)勢(shì)。
　　 基于數(shù)據(jù)的模糊分類方法將現(xiàn)場(chǎng)采集到的工藝數(shù)據(jù)分類，利用支持向量機(jī)建立的注劑工藝數(shù)據(jù)的關(guān)系模型得到數(shù)據(jù)之間的清晰關(guān)系，雖

5、然在宏觀上能夠反映注劑工藝過(guò)程的一般規(guī)律，卻不能給出的各類原油生產(chǎn)的最優(yōu)注氨量和注緩蝕劑量。本文建立了注氨、注緩蝕劑的0-1整數(shù)規(guī)劃模型，并應(yīng)用二進(jìn)制粒子群算法求解出在煉油生產(chǎn)中，注劑量與原油酸值、含硫量和排水pH值、鐵離子濃度在不同條件下(如滿意度等)的最優(yōu)結(jié)果。
　　 經(jīng)過(guò)粒子群算法求解的最優(yōu)解在滿足工藝要求和不同滿意度的前提下，使注劑量適中，既達(dá)到了設(shè)備防腐的目的，又避免了為了防腐而過(guò)量投放，造成大量浪費(fèi)的現(xiàn)象。