一种在线确定初馏塔顶石脑油质量指标的软测量方法

摘要

本发明公开了一种在线确定初馏塔顶石脑油质量(干点)指标的软仪表技术：即选取初馏塔处理量、塔顶温度、塔顶压力、顶回流单位处理量温差、回流比、初馏塔顶石脑油流量、初一中单位处理量温差等变化因素，作为初馏塔顶石脑油干点软仪表的输入变量；利用初馏塔相关的测量仪表值，直接测量或间接计算获得实时测量值，以及通过生产装置集散控制系统的人机界面获得前一时刻初馏塔顶石脑油干点人工分析值；基于工业装置样本数据训练建立的神经网络软仪表模型进行在线计算；通过系统预测偏差分析，对模型计算值进行加权修正，在线、实时确定初馏塔顶石脑油干点。初馏塔顶石脑油干点的软仪表在线计算值，可用以指导操作，并作为进一步按质量指标进行控制的依据。

主权项

1.一种在线确定初馏塔顶石脑油质量指标的软测量方法，其特征在于，包括如下步骤：a、选取初馏塔处理量(x₁，T/Hr)、塔顶温度(x₂，℃)、塔顶压力(x₃，MPa)、塔顶回流单位处理量温差(x₄，℃)、回流比x₅、初馏塔顶石脑油流量(x₆，T/Hr)、初一中单位处理量温差(x₇，℃)、初二中单位处理量温差(x₈，℃)、进料温度(x₉，℃)以及前一时刻初馏塔顶石脑油干点人工分析值(x₁₀，℃)，作为初馏塔顶石脑油干点软仪表的输入变量；b、利用与初馏塔相关的测量仪表值和生产装置集散控制系统的人机界面，直接或间接计算获得x₁～x₁₀的实时测量值；c、根据步骤b得到的所述x₁～x₁₀，基于软仪表在线计算因变量初馏塔顶石脑油干点(y，℃)；所述x₁、x₂、x₃、x₆、x₉、t₁、m₁、t₂、t₃、m₂、t₄、t₅、m₃均可以由初馏塔的相关测量仪表直接获得；所述塔顶回流单位处理量温差(x₄，℃)、回流比x₅、初一中单位处理量温差(x₇，℃)、初二中单位处理量温差(x₈，℃)由下式计算后间接获得：$\left\{\begin{array}{c}{x}_4=\frac{(x_2-t_1)m_1}{x_1}\\ x_5=\frac{m_1}{x_6}\\ x_7=\frac{(t_2-t_3)m_2}{x_1}\\ x_8=\frac{(t_4-t_5)m_3}{x_1}\end{array}\right.$式中t₁：塔顶回流温度(℃)；m₁：初馏塔顶回流量(T/Hr)；t₂：初一中抽出温度(℃)；t₃：初一中返塔温度(℃)；m₂：初一中循环量(T/Hr)；t₄：初二中抽出温度(℃)；t₅：初二中返塔温度(℃)；m₃：初二中循环量(T/Hr)；所述输入变量利用下式进行归一化处理：${\mathrm{sx}}_i=\frac{x_i-x_{\min }^i}{x_{\max }^i-x_{\min }^i}(b-a)+a,i=\mathrm{1,2},...,\mathrm{9,10}$式中，sx_i表示第i个输入变量归一化处理后的值，表示第i个输入变量的变化范围，归一化后输入变量的变化范围为[a，b]；所述因变量利用下式进行归一化处理：$\mathrm{sy}=\frac{y-y_{\min }}{y_{\max }-y_{\min }}(b-a)+a;$式中，sy表示因变量归一化处理后的值，[y_min，y_max]表示因变量的变化范围，归一化处理后的变化范围为[a，b]；采集工业装置数据，经归一化处理后，采用神经网络技术建立[sx₁，sx₂，…，sx₁₀]与sy之间的关联模型：sy＝f(sx_1，sx₂，…，sx₁₀)；其中，f(·)为[sx₁，sx₂，…，sx₁₀]与sy之间的神经网络模型，则通过对神经网络模型输出sy的反归一化，即利用下式求得所述初馏塔顶石脑油干点的模型计算值$\tilde{y}:$$\tilde{y}=y_{\min }+\frac{y_{\max }-y_{\min }}{b-a}(\mathrm{sy}-a).$