一种在线确定常压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常压塔顶石脑油质量(干点)指标的软仪表技术：选取常压炉出口温度、常压塔处理量、塔顶温度、塔顶压力、顶回流单位处理量温差、常压塔顶石脑油流量、常一线流量、常二线流量、常三线流量、常压塔顶循单位处理量温差、常一中单位处理量温差、常二中单位处理量温差、汽化段温度、汽提蒸汽流量、以及前一时刻常压塔顶石脑油干点人工分析值，作为常压塔顶石脑油干点软仪表的输入变量；采集工业装置样本数据，通过自适应谐振神经网络-支持向量机回归组合算法建立常压塔顶石脑油干点模型，实现在线计算；通过模型系统偏差的分析，对模型计算值进行加权修正，在线确定常压塔顶石脑油干点。

主权项

1.一种在线确定常压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、选取常压炉出口温度(x₁，℃)、常压塔处理量(x₂，T/Hr)、塔顶温度(x₃，℃)、塔顶压力(x₄，MPa)、顶回流单位处理量温差(x₅，℃)、常压塔顶石脑油流量(x₆，T/Hr)、常一线流量(x₇，T/Hr)、常二线流量(x₈，T/Hr)、常三线流量(x₉，T/Hr)、常压塔顶单位处理量温差(x₁₀，℃)、常一中单位处理量温差(x₁₁，℃)、常二中单位处理量温差(x₁₂，℃)、汽化段温度(x₁₃，℃)、汽提蒸汽流量(x₁₄，Kg/Hr)以及前一时刻常压塔顶石脑油干点人工分析值(x₁₅，℃)，作为常压塔顶石脑油干点软仪表的输入变量；b、利用与常压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，直接测量或间接计算获得步骤a所述的x₁～x₁₅的实时测量值；c、根据步骤b得到的所述实时测量值，基于软仪表在线计算因变量常压塔顶石脑油干点(y，℃)；所述x₁、x₂、x₃、x₄、x₆、x₇、x₈、x₉、x₁₃、x₁₄均可以由初馏塔的相关测量仪表直接获得；所述x₁₅通过生产装置集散控制系统的人机界面，由操作人员输入获得；所述顶回流单位处理量温差、常压塔顶单位处理量温差、常一中单位处理量温差、常二中单位处理量温差由下式计算后间接获得：$\left\{\begin{array}{c}{x}_5=\frac{(x_3-t_1)m_0}{x_2}\\ x_{10}=\frac{{\Delta t_{1}m}_1}{x_2}\\ x_{11}=\frac{\Delta t_2{m}_2}{x_2}\\ x_{12}=\frac{{\Delta t_{3}m}_3}{x_2}\end{array}\right.:$式中t₁：塔顶回流温度(℃)；m₀：常压塔顶回流量(T/Hr)；m₁：常压塔顶循回流量(T/Hr)；m₂：常一中回流量(T/Hr)；m₃：常二中回流量(T/Hr)；Δt₁：常压塔顶循抽出与返塔温差(℃)；Δt₂：常一中抽出与返塔温差(℃)；Δt₁：常二中抽出与返塔温差(℃)；输入变量利用下式进行归一化处理：${\mathrm{sx}}_i=\frac{x_i-x_{\min }^i}{x_{\max }^i-x_{\min }^i}(b-a)+a,i=\mathrm{1,2},...,\mathrm{9,15}$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]；常压塔顶石脑油干点(y，℃)，即因变量，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表示所述因变量归一化处理后的值，[y_min，y_max]表示所述因变量的变化范围，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，采用自适应谐振神经网络-支持向量回归建立[sx₁，sx₂，…，sx₁₅]与sy的关联模型：sy＝f(sx₁，sx₂，…，sx₁₅)＝f_i(sx₁，sx₂，…，sx₁₅)假如其中，f_i(·)为第i个子空间[sx₁，sx₂，…，sx_i5]与sy之间的SVR模型；sx＝[sx₁，sx₂，…，sx₁₅]，表示所述输入变量组成的向量；sx＝[sx₁，sx₂，…，sx₁₅]与第i个子空间相对应的ART网络权向量最相近；则通过对所述sy的反归一化，就可以求得常压塔顶石脑油干点的模型计算值即$\tilde{y}=y_{\min }+\frac{y_{\max }-y_{\min }}{b-a}(\mathrm{sy}-a).$