CN108388137A - 一种轻烃回收装置操作点参数优化的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻烃回收装置操作点参数优化的方法和装置，该方法包括：根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型；获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据；根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数。可见，根据工艺机理采用数据挖掘技术建立工艺机理数学模型能够实时计算回收效率，利用非线性优化器以回收率为优化目标，根据原料气波动数据和工艺机理数学模型，可以实时计算输出对应的最优操作点参数，从而通过建模和实时优化相结合的方式，有效地提高回收效率，提升液化气产品的产量，降低能耗，增加轻烃回收装置的经济效益。

Description

一种轻烃回收装置操作点参数优化的方法和装置

技术领域

本发明涉及轻烃回收控制技术领域，尤其涉及一种轻烃回收装置操作点参数优化的方法和装置。

背景技术

轻烃回收装置是将天然气中比甲烷或乙烷更重的组分以液态形式回收的装置，可以较大幅度地提高天然气的经济效益。目前，在国内油田公司中，大多采用了冷凝回收法进行轻烃回收，其产品主要是液化石油气和轻烃，回收效率一般指原料中的丙烷以上烃类的回收百分比例。其中，原料气的组分不同，系统压力、系统冷凝温度、精馏塔冷凝量、加热量、回流比等操作点参数不同，导致轻烃回收装置的回收效率存在差异。

现有技术中，国内大部分轻烃厂采用集散控制系统(英文：Distributed ControlSystem，缩写：DCS)在中央控制室实现远程操控轻烃回收装置，即，操作员在中央控制室根据DCS获得的测量数据，根据人工经验进行一系列操作，使得轻烃回收装置在某些操作点参数下运行。

但是，发明人经过研究发现，操作点参数的设定依赖于操作员的人工经验，由于轻烃回收装置是一个非线性、大滞后、大惯性、强耦合以及具有多种不确定性干扰的多变量装置，当原料气发生波动时，为了达到最优的回收效率，操作点参数应该进行相应的调整。然而操作员无法获知原料气发生波动时最优操作点参数，仍然使用之前的操作点参数，即，未能调整一些列操作使得轻烃回收装置在最优操作点参数下运行，导致轻烃回收装置不能发挥其最大的回收能力，产品有效组分的浪费、经济损失，回收效率下降，甚至影响液化气产品质量，带来更高的能耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种轻烃回收装置操作点参数优化的方法和装置，通过建模和实时优化相结合的方式，有效地提高回收效率，提升液化气产品的产量，降低能耗，增加轻烃回收装置的经济效益。

第一方面，本发明实施例提供了一种轻烃回收装置操作点参数优化的方法，该方法包括：

根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型；

获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据；

根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数。

优选的，所述根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型，包括：

根据所述工艺机理，确定所述工艺机理数学模型的模型结构；

获取所述历史操作运行数据；

通过拟合所述历史操作运行数据，确定所述工艺机理数学模型的模型参数；

根据所述工艺机理数学模型的所述模型结构和所述模型参数，建立工艺机理数学模型。

优选的，所述工艺机理数学模型包括汽液交换总体质量传递衡算模型、汽液能量传递衡算模型、各组分质量传递衡算模型、组分归一化模型。

优选的，所述轻烃回收装置的非线性优化器的优化目标为所述轻烃回收装置的产品有效组分回收效率。

优选的，还包括：

根据所述轻烃回收装置的历史操作运行数据，进行模型辨识建立多变量动态模型作为先进控制模型；

根据所述轻烃回收装置的操作点参数和所述先进控制模型，确定所述轻烃回收装置的操作点参数控制数据；

将所述轻烃回收装置的操作点参数控制数据发送给集散控制系统。

优选的，所述根据所述轻烃回收装置的历史操作运行数据，进行模型辨识建立多变量动态模型作为先进控制模型，包括：

根据所述历史操作运行数据的因果关系，确定所述多变量动态模型的模型结构；

通过拟合所述历史操作运行数据；确定所述多变量动态模型的模型参数；

根据所述多变量动态模型的所述模型结构和所述模型参数，建立所述多变量动态模型作为先进控制模型。

优选的，所述模型辨识采用渐频频域辨识技术。

优选的，还包括：

若进行模型辨识无法建立多变量动态模型，获取所述轻烃回收装置操作员的操作运行经验信息；

根据所述操作运行经验信息，采用模糊规则逻辑控制算法建立先进控制模型。

优选的，还包括：

监测所述轻烃回收装置的运行情况；

若所述轻烃回收装置出现紧急情况，中断所述将所述轻烃回收装置的操作控制数据发送给集散控制系统的步骤。

第二方面，本发明实施例提供了一种轻烃回收装置操作点参数优化的装置，该装置包括：

第一建立单元，用于根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型；

第一获取单元，用于获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据；

优化获得单元，用于根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

采用本发明实施例的技术方案，首先，根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型；然后，获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据；最后，根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数。由此可见，根据工艺机理采用数据挖掘技术建立工艺机理数学模型能够实时计算回收效率，然后利用非线性优化器以回收率最大为优化目标，根据原料气波动数据和工艺机理数学模型，可以实时计算输出对应的最优操作点参数，从而通过建模和实时优化相结合的方式，有效地提高回收效率，提升液化气产品的产量，降低能耗，增加轻烃回收装置的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例中一种应用场景所涉及的系统框架示意图；

图2为本发明实施例提供的一种轻烃回收装置操作点参数优化的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种轻烃回收装置操作点参数优化的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现阶段，大多轻烃回收装置采用了冷凝回收法进行轻烃回收，即，根据原料气中各烃类组分的沸点不同，在一定的压力下进行精馏分离，分离甲烷、乙烷等干气，提取丙烷、丁烷等液化石油气以及戊烷以上的轻烃作为回收产品，则回收效率是指原料中的丙烷以上烃类的回收百分比例。

一般地，针对国内大部分轻烃厂，操作员在中央控制室根据DCS获得的测量数据基于人工经验进行一系列操作，使得轻烃回收装置在某些操作点参数下运行，以获得较高的回收效率，实现轻烃回收装置的远程操控。

但是，发明人经过研究发现，在实际运行时轻烃回收装置的原料气可能发生一些波动，此时操作点参数应该进行相应的调整，以使得回收效率最优。然而操作员并不清楚原料气发生波动时具体的最优操作点参数，仍然使用之前的人工经验设定的操作点参数，即，未能调整一些列操作使得轻烃回收装置在最优操作点参数下运行，导致轻烃回收装置不能发挥其最大的回收能力，产品有效组分的浪费、经济损失，回收效率下降，甚至影响液化气产品质量，带来更高的能耗。

为了解决这一问题，在本发明实施例中，首先，根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型；然后，获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据；最后，根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数。由此可见，根据工艺机理采用数据挖掘技术建立工艺机理数学模型能够实时计算回收效率，然后利用非线性优化器以回收率最大为优化目标，根据原料气波动数据和工艺机理数学模型，可以实时计算输出对应的最优操作点参数，从而通过建模和实时优化相结合的方式，有效地提高回收效率，提升液化气产品的产量，降低能耗，增加轻烃回收装置的经济效益。

举例来说，本发明实施例的场景之一，可以是应用到如图1所示的场景中，该场景包括集散控制系统101和服务器102。集散控制系统101记录轻烃回收装置的历史操作运行数据并发送给服务器102；服务器102首先根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型；然后，服务器102获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据；最后，服务器102根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数。服务器102可以控制集散控制系统101满足所述轻烃回收装置的操作点参数。

可以理解的是，在上述应用场景中，虽然将本发明实施方式的动作描述由服务器102执行，但是，本发明在执行主体方面不受限制，只要执行了本发明实施方式所公开的动作即可。

可以理解的是，上述场景仅是本发明实施例提供的一个场景示例，本发明实施例并不限于此场景。

下面结合附图，通过实施例来详细说明本发明实施例中确定轻烃回收装置操作点参数的方法和装置的具体实现方式。

示例性方法

参见图2，示出了本发明实施例中一种轻烃回收装置操作点参数优化的方法的流程示意图。在本实施例中，所述方法例如可以包括以下步骤：

步骤201：根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型。

可以理解的是，为了确定原料气发生波动时，轻烃回收装置的最优操作点参数，首先应该建立轻烃回收装置工艺机理数学模型，以表征轻烃回收装置整体轻烃回收操作过程。一般地，模型由模型结构和模型参数组成，所以在建立严格的机理数学模型时，首先，应该基于工艺机理得到模型结构，然后，采用数据挖掘手段获得大量的历史操作运行数据，拟合确定大量的模型参数。因此，在本实施例的一些实施方式中，所述步骤201例如可以包括以下步骤：

步骤A：根据所述工艺机理，确定所述工艺机理数学模型的模型结构；

步骤B：获取所述历史操作运行数据；

步骤C：通过拟合所述历史操作运行数据，确定所述工艺机理数学模型的模型参数；

步骤D：根据所述工艺机理数学模型的所述模型结构和所述模型参数，建立工艺机理数学模型。

需要说明的是，轻烃回收装置中关键操作模块包括分离器1、分离器2、分离器3、分离器4、脱乙烷塔、液化气塔等，这些模块均为物理变化过程，涉及到闪蒸、汽液分离、精馏、换热、传质等操作过程，因此，工艺机理应该包括汽液平衡原理和精馏分离原理等，可以得到例如汽液交换总体质量传递衡算、汽液能量传递衡算、各组分质量传递衡算和组分归一化等的模型结构。模型结构确定后，需要大量的模型参数，例如，换热系数、换热负荷、传质扩散速率系数、塔板效率、相对挥发度、流体输送管道流阻等，由于这些参数无法直接从轻烃回收装置中获取，因此，采用了数据挖掘技术获得大量的历史操作运行数据，并采用非线性偏最小二乘法(NPLS)进行迭代拟合计算以得到模型参数，其中。拟合得到参数并不是实时在线进行，而是采用离线+周期性校正的模式，定期地进行自动拟合。将模型参数和模型结构组合，得到工艺机理数学模型，由上述说明可知，在本实施例中，所述工艺机理数学模型包括汽液交换总体质量传递衡算模型、汽液能量传递衡算模型、各组分质量传递衡算模型、组分归一化模型。基于所述工艺机理数学模型，采用序贯二次规划算法进行模型方程求解，并实时计算回收效率。

例如，轻烃回收装置的工艺机理数学模型为y＝f(x)，其中，y为输出向量，包含液化气含量、液化气饱和蒸汽压、轻烃饱和蒸汽压等质量指标数据，x为输入向量，包含装置的过程温度、压力、流量、液位等操作点参数。

还需要说明的是，所述工艺机理数学模型是工艺机理+历史操作运行数据的模型，在线计算涵盖的内容较多，相比于纯数据模型，工艺机理弥补了纯数据驱动方法建立模型所欠缺泛化能力，能够更加准确地描述轻烃回收装置的动态特性，物理含义明确，延展性较强，非常适用全局寻优。还可以结合实际最新的操作运行数据，对模型进行不断更新和自校正，以确保工艺机理数学模型是最接近轻烃回收装置的当前特性。

在步骤201建立好工艺机理数学模型后，就需要测量原料气波动的情况，即，进入步骤202。

步骤202：获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据。

步骤203：根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数。

可以理解的是，轻烃回收装置的主要生产任务是尽可能地从原料气中去除以甲烷和乙烷为主的干气，提取以丙烷和丁烷为主的液化石油气以及戊烷以上的轻烃这些有效成分，从而形成商品液化石油气和商品轻烃。即，产品有效组分回收效率越高，带来生产效益就越大。基于轻烃回收装置的需求，需要通过对应的非线性优化器确定最优操作点参数，从而保证轻烃回收装置的回收效率最高。因此，在本实施例中，所述轻烃回收装置的非线性优化器的优化目标为所述轻烃回收装置的产品有效组分回收效率。具体地，建立以下优化命题：

a、将产品有效组分回收效率作为优化目标；

b、将产品质量的国家标准、装置设备能力、安全操作边界等作为约束条件；

c、将过程温度、压力、流量、液位等操作点参数作为优化命题的执行变量；

其中，产品有效组分回收效率为采用甲烷平衡法计算，该优化命题为非线性规划问题，采用在线SQP算法求解，可以实时计算输出对应的最优操作点参数。

还需要说明的是，由于目前国内轻烃厂基本依赖于人工手动操作，使得轻烃回收装置按照步骤203中操作点参数运行，但是，人工手动操作操作员的劳动强度高，不同操作员的操作水平参差不齐，液化石油气、轻质油的产品质量容易受操作员的操作水平、操作习惯、责任心等因素的影响，而且依赖人工经验进行操作，实际操作后的操作点参数与最优操作点参数可能存在较大差异，影响回收效率。为了解决这些问题，在DCS之上采用先进控制技术，即，通过建立装置的动态模型，采用模型预测控制算法，以步骤203中的在线优化器计算得到的优化参数作为控制设定值该操作点控制数据可以控制阀门等执行机构，使得轻烃回收装置在最优操作点参数下运行，从而实现轻烃回收装置的操作点参数的协同全自动控制，以提升自动化水平，消除人工手动操作所带来的影响。因此，在本实施例的一些实施方式中，具体实现时在步骤203之后，例如还可以包括以下步骤：

步骤204：根据所述轻烃回收装置的历史操作运行数据，进行模型辨识建立多变量动态模型作为先进控制策略中的对象模型；

步骤205：根据所述轻烃回收装置的操作点参数和所述先进控制策略，确定最优的动态控制执行序列；

步骤206：将所述轻烃回收装置的动态控制执行序列发送给集散控制系统，转化为标准信号后最终输出至阀门等执行机构。

需要说明的是，上述工艺机理数学模型可知，先进控制模型同样应该由模型结构和模型参数组成。由于DCS获得的历史操作运行数据之间存在一定因果关系，也就是输入输出关系，那么根据历史操作运行数据的因果关系可以得到多变量动态模型的模型结构，接着根据这些历史操作运行数据，通过拟合确定出模型结构对应的模型参数，从而建立多变量动态模型，该多变量动态模型就是先进控制模型。因此，在本实施例的一些实施方式中，所述步骤204例如可以包括以下步骤：

步骤E：根据所述历史操作运行数据的因果关系，确定所述多变量动态模型的模型结构；

步骤F：通过拟合所述历史操作运行数据；确定所述多变量动态模型的模型参数；

步骤G：根据所述多变量动态模型的所述模型结构和所述模型参数，建立所述多变量动态模型作为先进控制模型。

在实际应用中，根据历史操作运行数据之间的因果关系，建立初步的输入输出模型结构，然后采用多变量的传递函数矩阵来表征输入、输出变量之间的动态关系，也就是表示模型参数，其中，模型参数的获取则是需要进行模型辨识，在本实施例中，所述模型辨识采用渐频频域辨识技术最佳。具体地，渐频频域辨识技术是指采用伪随机序列作为激励信号，获取各频段的频域响应特性，直接计算得到频域脉冲响应函数，然后转化为传递函数。需要说明的是，采用渐频频域辨识技术实现了先进控制模型动态模型频域辨识，可以有效降低轻烃回收装置的中的参数波动。

需要说明的是，采用先进控制技术得到的控制信号并不直接作用于轻烃回收装置，而是通过集散控制系统选择是否输出至轻烃回收装置，以增加一层安全保护机制。

需要说明的是，步骤204-步骤206中的先进控制技术，可以降低了中央控室操作员劳动强度，提高了轻烃回收过程的平稳性，为实现轻烃回收智能化打下坚实的基础。还需要说明的是，当步骤206中轻烃回收装置的操作点参数控制数据发送不成功时，如发生通讯故障，可以人为手动操作集散控制系统，从而控制轻烃回收装置在操作点参数下运行。

需要说明的是，当历史操作运行数据太少或者变化不明显的原因，出现无法模型辨识建立多变量动态模型的情况，此时，可以利用模糊规则逻辑控制算法将操作员的操作运行经验信息建立成模型作为先进控制模型，即，在本实施例的一些实施方式中，例如还可以包括：若所述步骤204进行模型辨识无法建立多变量动态模型，获取所述轻烃回收装置操作员的操作运行经验信息；根据所述操作运行经验信息，采用模糊规则逻辑控制算法建立先进控制模型。例如，基于X阀门开度越大温度越高的操作运行经验信息去建立先进控制模型。

还需要说明的是，集散控制系统的控制优先级最高，当轻烃回收装置出现工况异常、设备故障、负荷大幅变化等紧急情况，为了方便操作员第一时间响应突发的紧急情况，在这种情况下，至少需要中断步骤206，继续人为手动操作集散控制系统以控制轻烃回收装置。因此，在本实施例的一些实施方式中，在步骤206之后，例如还包括以下步骤：

步骤207：监测所述轻烃回收装置的运行情况；

步骤208：若所述轻烃回收装置出现紧急情况，中断所述将所述轻烃回收装置的操作控制数据发送给集散控制系统的步骤。

当然，当轻烃回收装置处于正常情况时，操作员同样可以人为手动操作集散控制系统上来修正基于先进控制技术确定的所述轻烃回收装置的操作控制数据。

还需要说明的是，当轻烃回收装置出现工况异常、设备故障、负荷大幅变化等紧急情况，自动进行报警，报警的方式多种多样；同时可以在集散控制系统的操作屏幕上中显示工况异常、设备故障、负荷大幅变化等紧急情况。

通过本实施例提供的各种实施方式，首先，根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型；然后，获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据；最后，根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数。由此可见，根据工艺机理采用数据挖掘技术建立工艺机理数学模型能够实时计算回收效率，然后利用非线性优化器以回收率最大为优化目标，根据原料气波动数据和工艺机理数学模型，可以实时计算输出对应的最优操作点参数，从而通过建模和实时优化相结合的方式，有效地提高回收效率，提升液化气产品的产量，降低能耗，增加轻烃回收装置的经济效益。

示例性设备

参见图3，示出了本发明实施例中一种轻烃回收装置操作点参数优化的装置的结构示意图。在本实施例中，所述装置例如具体可以包括：

第一建立单元301，用于根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型；

第一获取单元302，用于获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据；

优化获得单元303，用于根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数。

可选的，所述第一建立单元301包括第一确定子单元、第一获取子单元、第二确定子单元和第一件建立子单元：

所述第一确定子单元，用于根据所述工艺机理，确定所述工艺机理数学模型的模型结构；

所述第一获取子单元，用于获取所述历史操作运行数据；

所述第二确定子单元，用于通过拟合所述历史操作运行数据，确定所述工艺机理数学模型的模型参数；

所述第一件建立子单元，用于根据所述工艺机理数学模型的所述模型结构和所述模型参数，建立工艺机理数学模型。

可选的，所述工艺机理数学模型包括汽液交换总体质量传递衡算模型、汽液能量传递衡算模型、各组分质量传递衡算模型、组分归一化模型。

可选的，所述轻烃回收装置的非线性优化器的优化目标为所述轻烃回收装置的产品有效组分回收效率。

可选的，所述装置还包括：

第二建立单元，用于根据所述轻烃回收装置的历史操作运行数据，进行模型辨识建立多变量动态模型作为先进控制模型；

确定单元，用于根据所述轻烃回收装置的操作点参数和所述先进控制模型，确定所述轻烃回收装置的操作点参数控制数据；

发送单元，用于将所述轻烃回收装置的操作点参数控制数据发送给集散控制系统。

可选的，所述第二建立单元包括第三确定子单元、第四确定子单元和第二建立子单元；

所述第三确定子单元，用于根据所述历史操作运行数据的因果关系，确定所述多变量动态模型的模型结构；

所述第四确定子单元，用于通过拟合所述历史操作运行数据；确定所述多变量动态模型的模型参数；

所述第二建立子单元，用于根据所述多变量动态模型的所述模型结构和所述模型参数，建立所述多变量动态模型作为先进控制模型。

可选的，所述模型辨识采用渐频频域辨识技术。

可选的，所述装置还包括：

第二获取单元，用于若进行模型辨识无法建立多变量动态模型，获取所述轻烃回收装置操作员的操作运行经验信息；

第三建立单元，用于根据所述操作运行经验信息，采用模糊规则逻辑控制算法建立先进控制模型。

可选的，所述装置还包括：

监测单元，用于监测所述轻烃回收装置的运行情况；

中断单元，用于若所述轻烃回收装置出现紧急情况，中断所述将所述轻烃回收装置的操作控制数据发送给集散控制系统的步骤。

通过本实施例提供的各种实施方式，第一建立单元用于根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型；第一获取单元用于获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据；优化获得单元用于根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数，由此可见，根据工艺机理采用数据挖掘技术建立工艺机理数学模型能够实时计算回收效率，然后利用非线性优化器以回收率最大为优化目标，根据原料气波动数据和工艺机理数学模型，可以实时计算输出对应的最优操作点参数，从而通过建模和实时优化相结合的方式，有效地提高回收效率，提升液化气产品的产量，降低能耗，增加轻烃回收装置的经济效益。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种轻烃回收装置操作点参数优化的方法，其特征在于，包括：

根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型；

获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据；

根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型，包括：

根据所述工艺机理，确定所述工艺机理数学模型的模型结构；

获取所述历史操作运行数据；

通过拟合所述历史操作运行数据，确定所述工艺机理数学模型的模型参数；

根据所述工艺机理数学模型的所述模型结构和所述模型参数，建立工艺机理数学模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺机理数学模型包括汽液交换总体质量传递衡算模型、汽液能量传递衡算模型、各组分质量传递衡算模型、组分归一化模型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轻烃回收装置的非线性优化器的优化目标为所述轻烃回收装置的产品有效组分回收效率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述轻烃回收装置的历史操作运行数据，进行模型辨识建立多变量动态模型作为先进控制模型；

根据所述轻烃回收装置的操作点参数和所述先进控制模型，确定所述轻烃回收装置的操作点参数控制数据；

将所述轻烃回收装置的操作点参数控制数据发送给集散控制系统。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述轻烃回收装置的历史操作运行数据，进行模型辨识建立多变量动态模型作为先进控制模型，包括：

根据所述历史操作运行数据的因果关系，确定所述多变量动态模型的模型结构；

通过拟合所述历史操作运行数据；确定所述多变量动态模型的模型参数；

根据所述多变量动态模型的所述模型结构和所述模型参数，建立所述多变量动态模型作为先进控制模型。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述模型辨识采用渐频频域辨识技术。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

若进行模型辨识无法建立多变量动态模型，获取所述轻烃回收装置操作员的操作运行经验信息；

根据所述操作运行经验信息，采用模糊规则逻辑控制算法建立先进控制模型。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

监测所述轻烃回收装置的运行情况；

若所述轻烃回收装置出现紧急情况，中断所述将所述轻烃回收装置的操作控制数据发送给集散控制系统的步骤。

10.一种轻烃回收装置操作点参数优化的装置，其特征在于，包括：

第一建立单元，用于根据轻烃回收装置的历史操作运行数据和工艺机理，建立工艺机理数学模型；

第一获取单元，用于获取所述轻烃回收装置的原料气波动数据；

优化获得单元，用于根据所述原料气波动数据和所述工艺机理数学模型，采用所述轻烃回收装置的非线性优化器优化获得所述轻烃回收装置的操作点参数。