CN111892939A - 一种原油蒸馏切割方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
一种原油蒸馏切割方法、系统、设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111892939A CN111892939A CN202010533872.XA CN202010533872A CN111892939A CN 111892939 A CN111892939 A CN 111892939A CN 202010533872 A CN202010533872 A CN 202010533872A CN 111892939 A CN111892939 A CN 111892939A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- group
- single molecule
- groups
- boiling point
- physical property
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004821 distillation Methods 0.000 title claims abstract description 138
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 title claims abstract description 98
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 180
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 203
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 109
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 35
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 14
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 13
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 238000004252 FT/ICR mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000004497 NIR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 description 2
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000001269 time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- -1 naphtha Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G7/00—Distillation of hydrocarbon oils
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
- G16C20/00—Chemoinformatics, i.e. ICT specially adapted for the handling of physicochemical or structural data of chemical particles, elements, compounds or mixtures
- G16C20/10—Analysis or design of chemical reactions, syntheses or processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
本发明涉及一种原油蒸馏切割方法、系统、设备及存储介质。切割方法包括:获取原油中的每种单分子和每种单分子的含量;分别计算每种单分子的沸点;基于预设馏分馏程对原油进行蒸馏切割得到多组馏分,并根据所述原油中每种单分子的沸点和含量确定每组所述馏分中包含的单分子和单分子的含量。本发明实施例通过获取原油中的每种单分子和每种单分子的含量,并分别计算每种单分子的沸点,通过预设馏分馏程对原油进行蒸馏,并根据单分子的沸点得到馏分中所包含的单分子和每种单分子的含量,本发明提供的技术方案从分子层面对原油进行蒸馏,使得得到的馏分中的分子种类更加精准,同时,也可以为后续石油加工工序的生产计划提供数据支持。
Description
技术领域
本发明涉及石油加工技术领域,尤其涉及一种原油蒸馏切割方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
常减压装置作为原油加工的第一道工序,利用馏分的沸程差别通过蒸馏工艺从原油中分离出石脑油、柴油、蜡油和渣油等侧线产品,供应后续二次加工装置。目前,炼厂计划优化模型主要依据原油的实沸点(TBP)蒸馏曲线数据进行原油馏分收率的切割计算,并依据后续加工装置的进料要求和全厂加工效益的高低进行侧线产品收率的优化调整。
但是,通过现有的实沸点蒸馏曲线数据对原油进行蒸馏得到的馏分仅知道每个馏分的馏程或者是每个馏分中的组分大致的分子量,现有的石油炼厂中一般按照经验和预设的加工方案对馏分进行进一步加工来得到石油加工产品,但是,这样生产的石油加工产品的方式容易受到原油性质的影响,在原油的成分发生变化时,可能出现最终生产的产品不符合预期性质的情况。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明的至少一个实施例提供了一种原油蒸馏切割方法、系统、设备及存储介质。
第一方面,本发明实施例提供了一种原油蒸馏切割方法,所述蒸馏切割方法包括:
获取原油中的每种单分子和每种单分子的含量;
分别计算每种单分子的沸点;
基于预设馏分馏程对所述原油进行蒸馏切割得到多组馏分,并根据所述原油中每种所述单分子的沸点和含量确定每组所述馏分中包含的单分子和单分子的含量。
基于上述技术方案,本发明实施例还可以做出如下改进。
结合第一方面的第一种实施例,在第一方面的第二种实施例中,
所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最小值以及最大值,各自通过第一馏分和第二馏分的分离指数与第一馏分和第二馏分的蒸馏切割温度确定。
其中,确定所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最小值可以通过如下方式确定:获取1与第一馏分和第二馏分的分离指数的差值,根据所述差值与第一馏分和第二馏分的蒸馏切割温度的乘积确定所述重叠区间的最小值;
例如,通过如下公式计算得到所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最小值:
Tmin=Tcut×(1-SF);
确定所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最大值可以通过如下方式确定:获取1与第一馏分和第二馏分的分离指数的加和,根据所述加和与第一馏分和第二馏分的蒸馏切割温度的乘积确定所述重叠区间的最大值;
例如,通过如下公式计算得到所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最大值:
Tmax=Tcut×(1+SF);
其中,Tmin为所述重叠区间的最小值,Tmax为所述重叠区间的最大值,Tcut为所述第一馏分和第二馏分的蒸馏切割温度,SF为所述第一馏分和第二馏分的分离指数。
根据所述最小值和最大值得到所述重叠区间。
结合第一方面的第一种实施例,在第一方面的第二种实施例中,所述重叠区间内每种单分子分别蒸馏进所述两组馏分的含量通过如下方法确定包括:
针对沸点位于重叠区间每种所述单分子,获取所述单分子的沸点与所述重叠区间的最小值此二者的自然对数之差;
根据所述自然对数之差与所述单分子的含量的乘积确定所述单分子蒸馏进第一馏分的含量;
根据所述单分子的含量与所述单分子蒸馏进第一馏分的含量之差确定所述单分子蒸馏进第二馏分的含量;例如,通过如下公式计算重叠区间内每种单分子分别蒸馏进所述两组馏分的含量:
其中,为沸点位于所述重叠区间中的第i种单分子蒸馏进所述第一馏分的含量,为沸点位于所述重叠区间中的第i种单分子蒸馏进所述第二馏分的含量,Ti为所述第i种单分子的沸点,Tmin为重叠区间的最小值,Ci为沸点位于所述重叠区间中的第i种单分子的含量。
结合第一方面,在第一方面的第三种实施例中,所述计算每种单分子的沸点包括:
针对每种所述单分子,获取构成所述单分子的每种基团的基团数量,以及获取每种所述基团对沸点的贡献值;
将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型,获取所述物性计算模型输出的所述单分子的沸点。
结合第一方面的第三种实施例,在第一方面的第四种实施例中,所述将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型之前,所述计算方法还包括:
将构成所述单分子的每种基团的基团数量与数据库中预存储的已知沸点的模板单分子的分子信息进行比对;所述分子信息包括:构成所述模板单分子的每种基团的基团数量;
判断是否存在与所述单分子相同的所述模板单分子;
若存在与所述单分子相同的所述模板单分子,输出所述模板单分子的沸点作为所述单分子的沸点;
若不存在与所述单分子相同的所述模板单分子,则进行所述将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型的步骤。
结合第一方面的第三种实施例,在第一方面的第五种实施例中,训练所述物性计算模型的步骤,包括:
构建单分子的物性计算模型;
获取构成样本单分子的每种基团的基团数量;所述样本单分子的物性已知;
将所述样本单分子包含的每种基团的基团数量输入所述物性计算模型;
获取所述物性计算模型输出的所述样本单分子的预测物性;
如果所述预测物性与已知的所述物性之间的偏差值小于预设偏差阈值,则判定所述物性计算模型收敛,在已收敛的所述物性计算模型中获取每种基团对应的贡献值,并存储为所述基团对所述物性的贡献值;
如果所述预测物性与已知的所述物性之间的偏差值大于等于所述预设偏差阈值,则调整所述物性计算模型中每种基团对应的贡献值,直到所述物性计算模型收敛为止。
结合第一方面的第五种实施例,在第一方面的第六种实施例中,建立如下所示物性计算模型:
其中,f为所述单分子的沸点,ni为第i种基团的基团数量,Δfi为第i种基团对所述沸点的贡献值,
结合第一方面的第五种实施例,在第一方面的第七种实施例中,所述获取构成样本单分子的每种基团的基团数量,包括:
在所述样本单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量;
将构成单分子的所有基团作为一级基团;
将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团,将所述多种基团的数量作为所述多级基团的级别。
结合第一方面的第七种实施例,在第一方面的第八种实施例中,
建立如下所示物性计算模型:
其中,f为所述单分子的物性,m1i为一级基团中第i种基团的基团数量,Δf1i为一级基团中第i种基团对物性的贡献值,m2j为二级基团中第j种基团的基团数量,Δf2j为二级基团中第j种基团对物性的贡献值;mNl为N级基团中第l种基团的基团数量,ΔfNl为N级基团中第l种基团对物性的贡献值;a为关联常数;N为大于或等于2的正整数。
结合第一方面的第三或第四种实施例,在第一方面的第九种实施例中,所述获取构成所述单分子的每种基团的基团数量,包括:
获取构成所述单分子的各级基团的数量;
在所述单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量;
将构成单分子的所有基团作为一级基团;
将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团,将所述多种基团的数量作为所述多级基团的级别。
结合第一方面的第九种实施例,在第一方面的第十种实施例中,
所述将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型,获取所述物性计算模型输出的所述单分子的沸点,包括:
根据如下物性计算模型计算所述单分子的沸点:
其中,T为所述单分子的沸点,SOL为根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量,GROUP1为根据一级基团对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量,GROUP2为根据二级基团对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量,GROUPN为根据N级基团对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量,Numh为单分子中除氢原子以外的原子个数,d为第一预设常数、b为第二预设常数、c为第三预设常数;所述N为大于或等于2的正整数。
结合第一方面的第十种实施例,在第一方面的第十一种实施例中,所述蒸馏切割方法还包括:
所述根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量,包括:
将基团的种类的数量作为所述单分子向量的维数;
将每种基团的基团数量作为所述单分子向量中对应维度的元素值;
所述根据一级基团对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量,包括:
将一级基团的种类的数量作为所述第一贡献值向量的维数;
将每种所述一级基团对沸点的贡献值作为所述第一贡献值向量中对应维度的元素值;
所述根据二级基团对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量,包括:
将二级基团的种类的数量作为所述第二贡献值向量的维数;
将每种所述二级基团对沸点的贡献值作为所述第二贡献值向量中对应维度的元素值;
所述根据N级基团对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量,包括:
将N级基团的种类的数量作为所述第N贡献值向量的维数;
将每种所述N级基团对沸点的贡献值作为所述第N贡献值向量中对应维度的元素值。
第二方面,本发明实施例提供了一种原油蒸馏切割系统,所述切割系统包括:
获取单元,用于获取原油中的每种单分子和每种单分子的含量;
第一处理单元,用于分别计算每种单分子的沸点;
第二处理单元,用于基于预设馏分馏程对所述原油进行蒸馏切割得到多组馏分,并根据所述原油中每种所述单分子的沸点和含量确定每组所述馏分中包含的单分子和单分子的含量。
结合第二方面,在第二方面的第一种实施例中,所述切割系统还包括:
第三处理单元,用于针对馏程相邻的两组馏分,将馏程温度相较高的馏分作为第一馏分,将馏程温度相较低的馏分作为第二馏分;
通过如下公式计算得到所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最小值:
Tmin=Tcut×(1-SF);
通过如下公式计算得到所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最大值:
Tmax=Tcut×(1+SF);
其中,Tmin为所述重叠区间的最小值,Tmax为所述重叠区间的最大值,Tcut为所述第一馏分和第二馏分的蒸馏切割温度,SF为所述第一馏分和第二馏分的分离指数。
第三处理单元,还用于根据所述最小值和最大值得到所述重叠区间。
结合第二方面,在第二方面的第二种实施例中,所述第一处理单元,用于针对每种所述单分子,获取构成所述单分子的每种基团的基团数量,以及获取每种所述基团对沸点的贡献值;将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型,获取所述物性计算模型输出的所述单分子的沸点。
第三方面,本发明实施例提供了一种原油蒸馏切割设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现第一方面中任一实施例所述的原油蒸馏切割方法。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现第一方面中任一实施例所述的原油蒸馏切割方法。
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:本发明实施例通过获取原油中的每种单分子和每种单分子的含量,并分别计算每种单分子的沸点,通过预设馏分馏程对原油进行蒸馏,并根据单分子的沸点得到馏分中所包含的单分子和每种单分子的含量,本方案从分子层面对原油进行蒸馏,使得得到的馏分中的分子种类更加精准,同时,也可以为后续石油加工工序的生产计划提供数据支持。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种原油蒸馏切割方法流程示意图。
图2是本发明另一实施例提供的一种原油蒸馏切割方法流程示意图。
图3是本发明又一实施例提供的一种原油蒸馏切割方法流程示意图其一。
图4是本发明又一实施例提供的一种原油蒸馏切割方法流程示意图其二。
图5是本发明又一实施例提供的一种原油蒸馏切割方法流程示意图其三。
图6是本发明又一实施例提供的一种原油蒸馏切割系统结构示意图。
图7是本发明又一实施例提供的一种原油蒸馏切割设备结构示意图。
图8是本发明又一实施例提供的一种原油蒸馏切割设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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的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。
如图1所示,本发明实施例提供的一种原油蒸馏切割方法,蒸馏切割方法包括:
S11、获取原油中的每种单分子和每种单分子的含量。
在本实施例中,原油的分子种类多,不同的单分子的沸点不同,需要以不同的温度蒸馏分离,一般来说,原油中分子量越大的单分子,其沸点越高,就越难分离,在原油分离过程中,按蒸馏出来的油品的种类,结合分子的沸点划分馏程,每个馏程对应一种油品,以完成对原油的分离,在本步骤中,获取原油中的单分子和每种单分子对应的含量。
在本实施例中,可以通过全二维气相色谱法、四级杆气相色谱-质谱仪检测法、气相色谱/场电离-飞行时间质谱检测法、气相色谱法、近红外光谱法、核磁共振波谱法、拉曼光谱法、傅立叶变换离子回旋共振质谱法、静电场轨道阱质谱法和离子淌度质谱法中的一种或多种,确定混合物的分子组成。当然,还可以通过其他方式来确定混合物的分子组成,例如:通过ASTM D2425、SH/T 0606和/或ASTM D8144-18的方式确定混合物的分子组成。
上述分子检测方法可以检测出分子的结构,并以此来得到分子的种类,但是由于原油中的分子种类数量大,虽然检测一次原油,在该原油再次使用时,可以不再检测原油的分子,但是每个单分子均进行检测的工作量大,耗时久,所以,在本方案中还可以基于结构导向集总分子表征方法构建单分子,结构导向集总分子表征方法,就是SOL分子表征方法,该方法利用24个结构增量片段表征复杂烃类分子的基础结构。任何一个石油分子都能够用一组特定的结构增量片段来表述。SOL方法属于分子尺度上的集总,将实际体系中的分子数由上百万个减少到几千,大大降低了模拟的复杂性。该表征方法不仅可以表示烷烃、环烷烃,一直到包含50-60个碳原子的复杂芳烃结构,还可表示作为中间产物或二次反应产物的烯烃或环烯烃,另外还考虑了含硫、氮、氧等杂原子化合物。
S12、分别计算每种单分子的沸点。
在本实施例中,分别计算每种单分子的沸点,可以通过获取构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型,获取物性计算模型输出的单分子的沸点,其中构成单分子的基团就是上述实施例中基于SOL分子表征方法的24个结构增量片段。
S13、基于预设馏分馏程对所述原油进行蒸馏切割得到多组馏分,并根据所述原油中每种所述单分子的沸点和含量确定每组所述馏分中包含的单分子和单分子的含量。
在本实施例中,按预设馏分馏程对原油进行切割,分别得到原油蒸馏处的各组馏分。
下面对计算单分子的沸点进行进一步描述。
如图2所示,计算单分子的沸点的步骤流程包括:
S21、针对单分子,获取构成单分子的每种基团的基团数量,以及获取每种基团对物性的贡献值。
在本实施例中,基于结构导向集总分子表征方法构建单分子,结构导向集总分子表征方法,就是SOL分子表征方法利用24个结构增量片段表征复杂烃类分子的基础结构。任何一个石油分子都能够用一组特定的结构增量片段来表述。SOL分子表征方法属于分子尺度上的集总,将实际体系中的分子数由上百万个减少到几千,大大降低了模拟的复杂性。该表征方法不仅可以表示烷烃、环烷烃,一直到包含50-60个碳原子的复杂芳烃结构,还可表示作为中间产物或二次反应产物的烯烃或环烯烃,另外还考虑了含硫、氮、氧等杂原子化合物。可以通过拉曼光谱法、四级杆气相色谱-质谱仪检测法、气相色谱/场电离-飞行时间质谱检测法、气相色谱法、近红外光谱法和核磁共振波谱法、傅立叶变换离子回旋共振质谱法、静电场轨道阱质谱法和离子淌度质谱法中的一种或多种,确定分子结构,而后通过结构导向集总分子表征方法构建该单分子,在本步骤中,获取构成单分子的每种基团的基团数量,并获取每种基团对物性的贡献值,由于分子的物性是由分子的结构确定的,而在本方案中通过基团构建单分子,获取每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值。
在本实施例中,基于SOL分子表征方法,确定每种单分子包含的基团;分别在每个单分子中,确定该单分子的每种基团的基团数量以及在该单分子中每种基团对物性的贡献值。由于单分子的物性的数量为多个,需要确定该单分子中每种基团分别对每种物性的贡献值。
S22、将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对物性的贡献值,输入预先训练的物性计算模型,获取物性计算模型输出的单分子的物性。
在本实施例中,通过将每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值输入预先训练的物性计算模型,获取物性计算模型输出的该单分子的多个物性。
如图3所示,训练物性计算模型的步骤流程包括:
S31、构建单分子的物性计算模型。
在本实施例中,在该物性计算模型中,包括:每种基团对物性的贡献值。该贡献值为可调的值,该贡献值在首次训练时为初始值。进一步地,在该物性计算模型中,包括:每种基团对每种物性的贡献值。
S32、获取构成样本单分子的每种基团的基团数量;样本单分子的物性已知。
在本实施例中,预先设置训练样本集。在训练样本集中包括多个样本单分子信息。样本单分子信息,包括但不限于:构成样本单分子的每种基团的基团数量,以及样本单分子的物性。
S33、将样本单分子包含的每种基团的基团数量输入物性计算模型。
S34、获取物性计算模型输出的样本单分子的预测物性。
S35a、如果预测物性与已知的物性之间的偏差值小于预设偏差阈值,则判定物性计算模型收敛,在已收敛的物性计算模型中获取每种基团对应的贡献值,并存储为基团对物性的贡献值。
由于单分子的物性可能为多种,所以,可以在已收敛的物性计算模型中获取到每种基团分别对每种物性的贡献值。
针对每种基团而言,存储该基团对每种物性的贡献值,以便后续计算单分子的物性时,可以获取到该单分子中每种基团对需要获知的物性的贡献值,并将该单分子的每种基团的基团数量,以及每种基团对需要获知的物性的贡献值作为物性计算模型的输入,物性计算模型将该单分子的每种基团的基团数量作为模型变量,将每种基团对需要获知的物性的贡献值作为模型参量(替换物性计算模型中每种基团对物性的可调贡献值),计算出该需要获知的物性。
S35b、如果预测物性与已知的物性之间的偏差值大于等于偏差阈值,则调整物性计算模型中每种基团对应的贡献值,直到物性计算模型收敛为止。
在本实施例中,如果样本单分子的物性为多个,那么物性计算模型输出的样本单分子的预测物性也将为多个,这时,计算每个预测物性与对应的已知物性之间的偏差值,判定所有预测物性分别与对应的已知物性之间的偏差值是否都小于预设偏差值,若是,则判定该物性计算模型收敛,根据收敛的物性计算模型中即可获取得到每种基团对应物性的贡献值,通过上述方案可以得到每种基团对不同物性的贡献值。
下面给出两种针对不同物性均可使用的物性计算模型。本领域技术人员应当知道的是,下面两种物性计算模型仅为说明本实施例,而不用于限定本实施例。
模型一:建立如下所示的物性计算模型:
其中,f为单分子的物性,ni为第i种基团的基团数量,Δfi为第i种基团对物性的贡献值,a为关联常数。
例如:对于沸点而言,在基于SOL的分子表征方法中,24种基团都作为一级基团;在24种基团中,N6、N5、N4、N3、me、AA、NN、RN、NO、RO和KO等基团中的一种或者多种同时存在会对沸点存在贡献,而针对不同的物性,基团对物性的贡献值均不一致,但在不同分子中同一基团对同一物性的贡献值是一致的,基于该方案,在本实施例中构建上述物性计算模型,通过训练构建的物性计算模型,使得物性计算模型收敛,即训练模型中的每种基团对物性的贡献值,最终得到每种基团对物性的贡献值。
在本实施例中,对于构成单分子的基团,我们可以进一步划分为多级基团。进一步地,在单分子的所有基团中确定一级基团和多级基团;其中,将构成单分子的所有基团作为一级基团;将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团,将多种基团的数量作为多级基团的级别,我们可以根据同时存在对同一种物性会一起产生作用的多种基团作为多级基团,具体的,比如,N6和N4基团分别单独存在不同的分子中时,会对物性产生一定的影响,而其同时存在一个分子中时,在原先对物性的贡献值的基础上,对物性的贡献值会产生一定的波动。我们划分上述多级基团的方式还可以通过基团之间的化学键力按预设键力区间进行划分,针对不同的物性,化学键力不同会有不同的影响,具体的可以根据分子稳定性对物性的影响进行划分。
模型二:基于划分的多级基团,可以建立如下物性计算模型:
其中,f为单分子的物性,m1i为一级基团中第i种基团的基团数量,Δf1i为一级基团中第i种基团对物性的贡献值,m2j为二级基团中第j种基团的基团数量,Δf2j为二级基团中第j种基团对物性的贡献值;mNl为N级基团中第l种基团的基团数量,ΔfNl为N级基团中第l种基团对物性的贡献值;a为关联常数;N为大于或等于2的正整数。
除了上述的通用型的物性计算模型,还可以根据物性种类的不同,为每种物性分别构建物性计算模型。
例如:根据如下物性计算模型计算单分子的沸点:
其中,T为单分子的沸点,SOL为根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量,GROUP11为根据一级基团对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量,GROUP12为根据二级基团对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量,GROUP1N为根据N级基团对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量,Numh为单分子中除氢原子以外的原子个数,d为第一预设常数、b为第二预设常数、c为第三预设常数;N为大于或等于2的正整数。
根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量,包括:将构成单分子的所有基团的种类的数量作为单分子向量的维数;将每种基团的基团数量作为单分子向量中对应维度的元素值。
根据单分子的各个一级基团分别对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量,包括:将一级基团的种类的数量作为第一贡献值向量的维数;将每种一级基团对沸点的贡献值作为第一贡献值向量中对应维度的元素值。根据单分子的各个二级基团分别对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量,包括:将二级基团的种类的数量作为第二贡献值向量的维数;将每种二级基团对沸点的贡献值作为第二贡献值向量中对应维度的元素值。以此类推,根据单分子的各个N级基团分别对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量,包括:将N级基团的种类的数量作为第N贡献值向量的维数;将每种N级基团对沸点的贡献值作为第N贡献值向量中对应维度的元素值。
上述步骤中计算得到相应的单分子的沸点后,将单分子作为模板单分子,并将构成单分子的每种基团的基团数量和对应的沸点存储进数据库中。
如图4所示,上述步骤S22之前,计算方法还包括:
S41、将构成单分子的每种基团的基团数量与数据库中预存储的已知沸点的模板单分子的分子信息进行比对;分子信息包括:构成模板单分子的每种基团的基团数量。
S42、判断是否存在与单分子相同的模板单分子。
S43、若存在与单分子相同的模板单分子,输出模板单分子的沸点作为单分子的沸点。
S44、若不存在与单分子相同的模板单分子,则进行将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型的步骤。
本方案在获取到构成单分子的每种基团的基团数量后,通过比对相应的基团数量,确认该类单分子的结构和沸点是否已被存储在数据库中,并在确认出现与单分子一致的模板单分子后,直接输出单分子的沸点,提高单分子沸点计算效率,减少计算量。
如图5所示,本发明实施例提供的一种原油蒸馏切割方法。参照图5所示,蒸馏切割方法包括:
S51、获取原油中的每种单分子和每种单分子的含量。
有关步骤S51,详细可参见步骤S11中的描述,本实施例在此不再赘述。
S52、分别计算每种单分子的沸点;基于每种单分子的沸点和含量确定馏分馏程。
有关步骤S52,详细可参见步骤S12中的描述,本实施例在此不再赘述。
S53、根据馏分馏程对原油进行蒸馏切割,得到多组馏分。
有关步骤S53,详细可参见步骤S13中的描述,本实施例在此不再赘述。
S54、针对馏程相邻的两组馏分,将馏程温度相对较高的馏分作为第一馏分,将馏程温度相较低的馏分作为第二馏分。
在本实施例中,针对任意两组馏程相邻的两组馏分,在蒸馏过程中,两组馏分分割温度处,不仅沸点较低的馏分会蒸馏出来,沸点高于该分割温度的另一组馏分也会出现蒸馏出一定量,比如,水的沸点为100摄氏度,但是在低于100摄氏度的温度时,水也会蒸发,在本方案中,通过计算得到原油蒸馏时,到什么温度时第二馏分中会出现第一馏分中的分子,到什么温度时,第一馏分中不会再出现第二馏分中的分子,实现对馏分中分子种类的分子级掌握。
S55、通过如下公式计算得到第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最小值:
Tmin=Tcut×(1-SF);
通过如下公式计算得到第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最大值:
Tmax=Tcut×(1+SF);
其中,Tmin为重叠区间的最小值,Tmax为重叠区间的最大值,Tcut为第一馏分和第二馏分的蒸馏切割温度,SF为第一馏分和第二馏分的分离指数。
S56、根据最小值和最大值得到重叠区间。
在本实施例中,计算相邻两个馏分的重叠区间,比如,第一馏分的馏程为100-150℃,第二馏分的馏程为50-100℃,℃为温度单元,此时的蒸馏分割温度为100℃,第一馏分的馏程虽然是100-150℃,比如,在蒸馏温度为70℃时,蒸馏得到第二馏分的过程中,就有部分第一馏分蒸发出,掺杂在第二馏分中,在较低温度时第一馏分的蒸馏量较小,随着温度的升高,蒸发进第二馏分中的第一馏分就越多,在本方案中,通过确认第一馏分中何时出现预设量第二馏分时,进行记录,在本实施例中,第一馏分和第二馏分的分离指数可以通过过往蒸馏过程中记录的相邻馏分出现混合的情况计算得到。具体的,在过往的蒸馏过程中,记录第二馏分中出现预设量的第一馏分时的温度,和第一馏分中不再出现预设量的第二馏分时的温度,基于第一馏分和第二馏分的蒸馏切割温度,计算得到预备分离指数,获取大量的预备分离指数计算结果,平均得到该蒸馏切割温度下的分离指数。
在本实施例中,重叠区间内的每种单分子分别进入不同馏分的含量的步骤包括:
根据重叠区间的各个沸点对应的每种单分子和每种单分子的含量,计算得到重叠区间内每种单分子分别蒸馏进两组馏分的含量。
其中,通过如下公式计算重叠区间内每种单分子分别蒸馏进两组馏分的含量:
其中,为沸点位于重叠区间中的第i种单分子蒸馏进第一馏分的含量,为沸点位于重叠区间中的第i种单分子蒸馏进第二馏分的含量,Ti为第i种单分子的沸点,Tmin为重叠区间的最小值,Ci为沸点位于重叠区间中的第i种单分子的含量;
根据沸点位于重叠区间中的单分子分别蒸馏进第一馏分和第二馏分的含量,得到原油蒸馏切割后,第一馏分和第二馏分中的每种单分子和每种单分子的含量。
在本实施例中,在确定重叠区间后,再计算得到重叠区间中每种单分子在进入相邻两组馏分的量,通过构建模型完成对不同馏分中各种分子的含量确定,提高后续精炼的准确度。
如图6所示,本发明实施例提供了一种原油蒸馏切割系统,切割系统包括:获取单元11、第一处理单元12和第二处理单元13。
在本实施例中,获取单元11,用于获取原油中的每种单分子和每种单分子的含量。
在本实施例中,第一处理单元12,用于分别计算每种单分子的沸点。
在本实施例中,第二处理单元13,用于基于预设馏分馏程对所述原油进行蒸馏切割得到多组馏分,并根据所述原油中每种所述单分子的沸点和含量确定每组所述馏分中包含的单分子和单分子的含量。
在本实施例中,所述切割系统还包括:第三处理单元。
在本实施例中,第三处理单元,用于针对馏程相邻的两组馏分,将馏程温度相较高的馏分作为第一馏分,将馏程温度相较低的馏分作为第二馏分;通过如下公式计算得到所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最小值:
Tmin=Tcut×(1-SF);
通过如下公式计算得到所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最大值:
Tmax=Tcut×(1+SF);
其中,Tmin为所述重叠区间的最小值,Tmax为所述重叠区间的最大值,Tcut为所述第一馏分和第二馏分的蒸馏切割温度,SF为所述第一馏分和第二馏分的分离指数。
第三处理单元,还用于根据所述最小值和最大值得到所述重叠区间。
在本实施例中,所述第三处理单元,还用于根据所述重叠区间的各个沸点对应的每种单分子和每种单分子的含量,计算得到重叠区间内每种单分子分别蒸馏进所述两组馏分的含量;根据沸点位于重叠区间中的单分子分别蒸馏进所述第一馏分和所述第二馏分的含量,得到所述原油蒸馏切割后,第一馏分和第二馏分中的每种单分子和每种单分子的含量。
其中,通过如下公式计算重叠区间内每种单分子分别蒸馏进所述两组馏分的含量:
其中,为沸点位于所述重叠区间中的第i种单分子蒸馏进所述第一馏分的含量,为沸点位于所述重叠区间中的第i种单分子蒸馏进所述第二馏分的含量,Ti为所述第i种单分子的沸点,Tmin为重叠区间的最小值,Ci为沸点位于所述重叠区间中的第i种单分子的含量。
在本实施例中,所述第一处理单元12,用于针对每种所述单分子,获取构成所述单分子的每种基团的基团数量,以及获取每种所述基团对沸点的贡献值;将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型,获取所述物性计算模型输出的所述单分子的沸点。
在本实施例中,所述切割系统还包括:单分子沸点模板匹配单元,用于将构成所述单分子的每种基团的基团数量与数据库中预存储的已知沸点的模板单分子的分子信息进行比对;所述分子信息包括:构成所述模板单分子的每种基团的基团数量;判断是否存在与所述单分子相同的所述模板单分子;若存在与所述单分子相同的所述模板单分子,输出所述模板单分子的沸点作为所述单分子的沸点;若不存在与所述单分子相同的所述模板单分子,则第一处理单元12进行所述将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型的步骤。
在本实施例中,所述切割系统还包括:模型训练单元,用于构建单分子的物性计算模型;获取构成样本单分子的每种基团的基团数量;所述样本单分子的物性已知;将所述样本单分子包含的每种基团的基团数量输入所述物性计算模型;获取所述物性计算模型输出的所述样本单分子的预测物性;如果所述预测物性与已知的所述物性之间的偏差值小于预设偏差阈值,则判定所述物性计算模型收敛,在已收敛的所述物性计算模型中获取每种基团对应的贡献值,并存储为所述基团对所述物性的贡献值;如果所述预测物性与已知的所述物性之间的偏差值大于等于所述预设偏差阈值,则调整所述物性计算模型中每种基团对应的贡献值,直到所述物性计算模型收敛为止。
在本实施例中,所述模型训练单元,具体用于建立如下所示物性计算模型:
其中,f为所述单分子的沸点,ni为第i种基团的基团数量,Δfi为第i种基团对所述沸点的贡献值,a为关联常数。
在本实施例中,所述模型训练单元,具体用于在所述样本单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量;将构成单分子的所有基团作为一级基团;将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团,将所述多种基团的数量作为所述多级基团的级别。
在本实施例中,所述模型训练单元,具体用于建立如下所示物性计算模型:
其中,f为所述单分子的物性,m1i为一级基团中第i种基团的基团数量,Δf1i为一级基团中第i种基团对物性的贡献值,m2j为二级基团中第j种基团的基团数量,Δf2j为二级基团中第j种基团对物性的贡献值;mNl为N级基团中第l种基团的基团数量,ΔfNl为N级基团中第l种基团对物性的贡献值;a为关联常数;N为大于或等于2的正整数。
在本实施例中,模型训练单元,具体用于获取构成所述单分子的各级基团的数量;在所述单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量;将构成单分子的所有基团作为一级基团;将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团,将所述多种基团的数量作为所述多级基团的级别。
在本实施例中,第一处理单元12,具体用于根据如下物性计算模型计算所述单分子的沸点:
其中,T为所述单分子的沸点,SOL为根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量,GROUP1为根据一级基团对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量,GROUP2为根据二级基团对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量,GROUPN为根据N级基团对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量,Numh为单分子中除氢原子以外的原子个数,d为第一预设常数、b为第二预设常数、c为第三预设常数;所述N为大于或等于2的正整数。
在本实施例中,第一处理单元12,具体用于将基团的种类的数量作为所述单分子向量的维数;将每种基团的基团数量作为所述单分子向量中对应维度的元素值。
在本实施例中,第一处理单元12,具体用于将一级基团的种类的数量作为所述第一贡献值向量的维数;将每种所述一级基团对沸点的贡献值作为所述第一贡献值向量中对应维度的元素值。
在本实施例中,第一处理单元12,具体用于将二级基团的种类的数量作为所述第二贡献值向量的维数;将每种所述二级基团对沸点的贡献值作为所述第二贡献值向量中对应维度的元素值。
在本实施例中,第一处理单元12,具体用于将N级基团的种类的数量作为所述第N贡献值向量的维数;将每种所述N级基团对沸点的贡献值作为所述第N贡献值向量中对应维度的元素值。
如图7所示,本发明实施例提供了一种原油蒸馏切割设备,包括处理器1110、通信接口1120、存储器1130和通信总线1140,其中,处理器1110,通信接口1120,存储器1130通过通信总线1140完成相互间的通信;
存储器1130,用于存放计算机程序;
处理器1110,用于执行存储器1130上所存放的程序时,实现上述任一实施例的原油蒸馏切割方法的步骤:获取原油中的每种单分子和每种单分子的含量;分别计算每种单分子的沸点;基于每种单分子的沸点和含量确定馏分馏程;根据馏分馏程对原油进行蒸馏切割,得到多组馏分。
其中,蒸馏切割方法的步骤还包括:针对馏程相邻的两组馏分,将馏程温度相较高的馏分作为第一馏分,将馏程温度相较低的馏分作为第二馏分;通过如下公式计算得到第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最小值:
Tmin=Tcut×(1-SF);
通过如下公式计算得到第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最大值:
Tmax=Tcut×(1+SF);
其中,Tmin为重叠区间的最小值,Tmax为重叠区间的最大值,Tcut为第一馏分和第二馏分的蒸馏切割温度,SF为第一馏分和第二馏分的分离指数。
其中,蒸馏切割方法的步骤还包括:根据重叠区间的各个沸点对应的每种单分子和每种单分子的含量,计算得到重叠区间内每种单分子分别蒸馏进两组馏分的含量;其中,通过如下公式计算重叠区间内每种单分子分别蒸馏进两组馏分的含量:
其中,为沸点位于重叠区间中的第i种单分子蒸馏进第一馏分的含量,为沸点位于重叠区间中的第i种单分子蒸馏进第二馏分的含量,Ti为第i种单分子的沸点,Tmin为重叠区间的最小值,Ci为沸点位于重叠区间中的第i种单分子的含量;
根据沸点位于重叠区间中的单分子分别蒸馏进第一馏分和第二馏分的含量,得到原油蒸馏切割后,第一馏分和第二馏分中的每种单分子和每种单分子的含量。
其中,计算单分子的物性的步骤包括:针对每种单分子,获取构成单分子的每种基团的基团数量,以及获取每种基团对沸点的贡献值;将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型,获取物性计算模型输出的单分子的沸点。
其中,将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型之前,计算方法还包括:
将构成单分子的每种基团的基团数量与数据库中预存储的已知沸点的模板单分子的分子信息进行比对;分子信息包括:构成模板单分子的每种基团的基团数量;
判断是否存在与单分子相同的模板单分子;
若存在与单分子相同的模板单分子,输出模板单分子的沸点作为单分子的沸点;
若不存在与单分子相同的模板单分子,则进行将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型的步骤。
其中,训练物性计算模型的步骤包括:构建单分子的物性计算模型;获取构成样本单分子的每种基团的基团数量;样本单分子的物性已知;将样本单分子包含的每种基团的基团数量输入物性计算模型;获取物性计算模型输出的样本单分子的预测物性;如果预测物性与已知的物性之间的偏差值小于预设偏差阈值,则判定物性计算模型收敛,在已收敛的物性计算模型中获取每种基团对应的贡献值,并存储为基团对物性的贡献值;如果预测物性与已知的物性之间的偏差值大于等于偏差阈值,则调整物性计算模型中每种基团对应的贡献值,直到物性计算模型收敛为止。
其中,建立如下所示的物性计算模型:
其中,f为单分子的物性,ni为第i种基团的基团数量,Δfi为第i种基团对物性的贡献值,a为关联常数。
其中,获取构成样本单分子的每种基团的基团数量,包括:在样本单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量;将构成单分子的所有基团作为一级基团;将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团,将多种基团的数量作为多级基团的级别。
其中,建立如下所示的物性计算模型:
其中,f为单分子的物性,m1i为一级基团中第i种基团的基团数量,Δf1i为一级基团中第i种基团对物性的贡献值,m2j为二级基团中第j种基团的基团数量,Δf2j为二级基团中第j种基团对物性的贡献值;mNl为N级基团中第l种基团的基团数量,ΔfNl为N级基团中第l种基团对物性的贡献值;a为关联常数;N为大于或等于2的正整数。
除了上述的通用型的物性计算模型,还可以根据物性种类的不同,为每种物性分别构建物性计算模型。
例如:根据如下物性计算模型计算单分子的沸点:
其中,T为单分子的沸点,SOL为根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量,GROUP11为根据一级基团对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量,GROUP12为根据二级基团对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量,GROUP1N为根据N级基团对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量,Numh为单分子中除氢原子以外的原子个数,d为第一预设常数、b为第二预设常数、c为第三预设常数;N为大于或等于2的正整数。
根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量,包括:将构成单分子的所有基团的种类的数量作为单分子向量的维数;将每种基团的基团数量作为单分子向量中对应维度的元素值。
根据单分子的各个一级基团分别对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量,包括:将一级基团的种类数量作为第一贡献值向量的维数;将每种一级基团对沸点的贡献值作为第一贡献值向量中对应维度的元素值。根据单分子的各个二级基团分别对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量,包括:将二级基团的种类的数量作为第二贡献值向量的维数;将每种二级基团对沸点的贡献值作为第二贡献值向量中对应维度的元素值。以此类推,根据单分子的各个N级基团分别对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量,包括:将N级基团的种类的数量作为第N贡献值向量的维数;将每种N级基团对沸点的贡献值作为第N贡献值向量中对应维度的元素值。
在一具体实施例中,所述原油蒸馏切割设备的系统构成的示意框图如图8所示,所述原油蒸馏切割设备进一步包含输入单元1150、显示器1160和电源1170,所述处理器1110使用中央处理器1111(中央处理器1111用于执行存储器1130上所存放的程序时,实现汽油调合方法的步骤,参照上述“处理器1110,用于执行存储器1130上所存放的程序时,实现汽油调合方法的步骤”的内容,重复之处不再赘述);
所述存储器1130可以是固态存储器,例如,只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器,其即使在断电时也保存信息,可被选择性地擦除且设有更多数据,该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器1130还可以是某种其它类型的装置。存储器1130包括缓冲存储器1131(有时被称为缓冲器)。存储器1130可以包括应用/功能存储部1132,该应用/功能存储部1132用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器1111执行原油蒸馏切割设备的操作的流程;
存储器1130还可以包括数据存储部1133,该数据存储部1133用于存储数据,例如预设馏分馏程、物性计算模型、已知沸点的模板单分子的分子信息、数字数据、图片和/或任何其他由原油蒸馏切割设备使用的数据;存储器1130的驱动程序存储部1134可以包括原油蒸馏切割设备的各种驱动程序;
中央处理器1111有时也称为控制器或操作控件,可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置,该中央处理器1111接收输入并控制原油蒸馏切割设备的各个部件的操作;
输入单元1150向中央处理器1111提供输入;该输入单元1150例如为按键或触摸输入装置;电源1170用于向原油蒸馏切割设备提供电力;显示器1160用于进行图像和文字等显示对象的显示;该显示器例如可为LCD显示器,但并不限于此。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,一个或者多个程序可被一个或者多个处理器1110执行,以实现上述任一实施例的原油蒸馏切割方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (17)
1.一种原油蒸馏切割方法,其特征在于,所述蒸馏切割方法包括:
获取原油中的每种单分子和每种单分子的含量;
分别计算每种单分子的沸点;
基于预设馏分馏程对所述原油进行蒸馏切割得到多组馏分,并根据所述原油中每种所述单分子的沸点和含量确定每组所述馏分中包含的单分子和单分子的含量。
2.根据权利要求1所述的原油蒸馏切割方法,其特征在于,所述蒸馏切割方法还包括:
针对馏程相邻的两组馏分,将馏程温度相对较高的馏分作为第一馏分,将馏程温度相较低的馏分作为第二馏分;
通过如下公式计算得到所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最小值:
Tmin=Tcut×(1-SF);
通过如下公式计算得到所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最大值:
Tmax=Tcut×(1+SF);
其中,Tmin为所述重叠区间的最小值,Tmax为所述重叠区间的最大值,Tcut为所述第一馏分和第二馏分的蒸馏切割温度,SF为所述第一馏分和第二馏分的分离指数;
根据所述最小值和最大值得到所述重叠区间。
3.根据权利要求2所述的原油蒸馏切割方法,其特征在于,所述蒸馏切割方法还包括:
根据所述重叠区间的各个沸点对应的每种单分子和每种单分子的含量,计算得到重叠区间内每种单分子分别蒸馏进所述两组馏分的含量;
其中,通过如下公式计算重叠区间内每种单分子分别蒸馏进所述两组馏分的含量:
其中,为沸点位于所述重叠区间中的第i种单分子蒸馏进所述第一馏分的含量,为沸点位于所述重叠区间中的第i种单分子蒸馏进所述第二馏分的含量,Ti为所述第i种单分子的沸点,Tmin为重叠区间的最小值,Ci为沸点位于所述重叠区间中的第i种单分子的含量;
根据沸点位于重叠区间中的单分子分别蒸馏进所述第一馏分和所述第二馏分的含量,得到所述原油蒸馏切割后,第一馏分和第二馏分中的每种单分子和每种单分子的含量。
4.根据权利要求1所述的原油蒸馏切割方法,其特征在于,所述计算每种单分子的沸点包括:
针对每种所述单分子,获取构成所述单分子的每种基团的基团数量,以及获取每种所述基团对沸点的贡献值;
将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型,获取所述物性计算模型输出的所述单分子的沸点。
5.根据权利要求4所述的原油蒸馏切割方法,其特征在于,所述将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型之前,所述切割方法还包括:
将构成所述单分子的每种基团的基团数量与数据库中预存储的已知沸点的模板单分子的分子信息进行比对;所述分子信息包括:构成所述模板单分子的每种基团的基团数量;
判断是否存在与所述单分子相同的所述模板单分子;
若存在与所述单分子相同的所述模板单分子,输出所述模板单分子的沸点作为所述单分子的沸点;
若不存在与所述单分子相同的所述模板单分子,则进行所述将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型的步骤。
6.根据权利要求4所述的原油蒸馏切割方法,其特征在于,训练所述物性计算模型的步骤,包括:
构建单分子的物性计算模型;
获取构成样本单分子的每种基团的基团数量;所述样本单分子的物性已知;
将所述样本单分子包含的每种基团的基团数量输入所述物性计算模型;
获取所述物性计算模型输出的所述样本单分子的预测物性;
如果所述预测物性与已知的所述物性之间的偏差值小于预设偏差阈值,则判定所述物性计算模型收敛,在已收敛的所述物性计算模型中获取每种基团对应的贡献值,并存储为所述基团对所述物性的贡献值;
如果所述预测物性与已知的所述物性之间的偏差值大于等于所述预设偏差阈值,则调整所述物性计算模型中每种基团对应的贡献值,直到所述物性计算模型收敛为止。
8.根据权利要求6所述的原油蒸馏切割方法,其特征在于,所述获取构成样本单分子的每种基团的基团数量,包括:
在所述样本单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量;
将构成单分子的所有基团作为一级基团;
将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团,将所述多种基团的数量作为所述多级基团的级别。
10.根据权利要求4或5所述的原油蒸馏切割方法,其特征在于,所述获取构成所述单分子的每种基团的基团数量,包括:
获取构成所述单分子的各级基团的数量;
在所述单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量;
将构成单分子的所有基团作为一级基团;
将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团,将所述多种基团的数量作为所述多级基团的级别。
11.根据权利要求10所述的原油蒸馏切割方法,其特征在于,
所述将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型,获取所述物性计算模型输出的所述单分子的沸点,包括:
根据如下物性计算模型计算所述单分子的沸点:
其中,T为所述单分子的沸点,SOL为根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量,GROUP1为根据一级基团对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量,GROUP2为根据二级基团对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量,GROUPN为根据N级基团对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量,Numh为单分子中除氢原子以外的原子个数,d为第一预设常数、b为第二预设常数、c为第三预设常数;所述N为大于或等于2的正整数。
12.根据权利要求11所述的原油蒸馏切割方法,其特征在于,所述蒸馏切割方法还包括:
所述根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量,包括:
将基团的种类的数量作为所述单分子向量的维数;
将每种基团的基团数量作为所述单分子向量中对应维度的元素值;
所述根据一级基团对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量,包括:
将一级基团的种类的数量作为所述第一贡献值向量的维数;
将每种所述一级基团对沸点的贡献值作为所述第一贡献值向量中对应维度的元素值;
所述根据二级基团对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量,包括:
将二级基团的种类的数量作为所述第二贡献值向量的维数;
将每种所述二级基团对沸点的贡献值作为所述第二贡献值向量中对应维度的元素值;
所述根据N级基团对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量,包括:
将N级基团的种类的数量作为所述第N贡献值向量的维数;
将每种所述N级基团对沸点的贡献值作为所述第N贡献值向量中对应维度的元素值。
13.一种原油蒸馏切割系统,其特征在于,所述切割系统包括:
获取单元,用于获取原油中的每种单分子和每种单分子的含量;
第一处理单元,用于分别计算每种单分子的沸点;
第二处理单元,用于基于预设馏分馏程对所述原油进行蒸馏切割得到多组馏分,并根据所述原油中每种所述单分子的沸点和含量确定每组所述馏分中包含的单分子和单分子的含量。
14.根据权利要求13所述的切割系统,其特征在于,所述切割系统还包括:
第三处理单元,用于针对馏程相邻的两组馏分,将馏程温度相对较高的馏分作为第一馏分,将馏程温度相较低的馏分作为第二馏分;
通过如下公式计算得到所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最小值:
Tmin=Tcut×(1-SF);
通过如下公式计算得到所述第一馏分和第二馏分馏程重叠的重叠区间的最大值:
Tmax=Tcut×(1+SF);
其中,Tmin为所述重叠区间的最小值,Tmax为所述重叠区间的最大值,Tcut为所述第一馏分和第二馏分的蒸馏切割温度,SF为所述第一馏分和第二馏分的分离指数;
第三处理单元,还用于根据所述最小值和最大值得到所述重叠区间。
15.根据权利要求13所述的切割系统,其特征在于,所述第一处理单元,用于针对每种所述单分子,获取构成所述单分子的每种基团的基团数量,以及获取每种所述基团对沸点的贡献值;将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对沸点的贡献值,输入预先训练的物性计算模型,获取所述物性计算模型输出的所述单分子的沸点。
16.一种原油蒸馏切割设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-12中任一实施例所述的原油蒸馏切割方法。
17.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现权利要求1-12中任一实施例所述的原油蒸馏切割方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010533872.XA CN111892939B (zh) | 2020-06-12 | 2020-06-12 | 一种原油蒸馏切割方法、系统、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010533872.XA CN111892939B (zh) | 2020-06-12 | 2020-06-12 | 一种原油蒸馏切割方法、系统、设备及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111892939A true CN111892939A (zh) | 2020-11-06 |
CN111892939B CN111892939B (zh) | 2022-10-04 |
Family
ID=73206287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010533872.XA Active CN111892939B (zh) | 2020-06-12 | 2020-06-12 | 一种原油蒸馏切割方法、系统、设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111892939B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115841850A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-03-24 | 新疆独山子石油化工有限公司 | 一种基于温度变化的分子级催化裂化反应产物的预测方法和装置 |
CN116410771A (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种原油调合优化方法、装置、设备及存储介质 |
CN116410772A (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种原油蒸馏切割方法、装置、设备及存储介质 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108279251A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-13 | 中国石油大学(北京) | 一种石油分子层次分离过程模拟的方法及其装置 |
CN108536108A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-09-14 | 杭州辛孚能源科技有限公司 | 一种常减压装置的实时优化方法 |
-
2020
- 2020-06-12 CN CN202010533872.XA patent/CN111892939B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108279251A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-13 | 中国石油大学(北京) | 一种石油分子层次分离过程模拟的方法及其装置 |
CN108536108A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-09-14 | 杭州辛孚能源科技有限公司 | 一种常减压装置的实时优化方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
王佳: "柴油烃类组成分子水平预测研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)工程科技Ⅰ辑》 * |
赵雨霖: "原油分子重构", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116410771A (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种原油调合优化方法、装置、设备及存储介质 |
CN116410772A (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种原油蒸馏切割方法、装置、设备及存储介质 |
CN116410771B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-03-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种原油调合优化方法、装置、设备及存储介质 |
CN116410772B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-04-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种原油蒸馏切割方法、装置、设备及存储介质 |
CN115841850A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-03-24 | 新疆独山子石油化工有限公司 | 一种基于温度变化的分子级催化裂化反应产物的预测方法和装置 |
CN115841850B (zh) * | 2023-02-20 | 2023-06-06 | 新疆独山子石油化工有限公司 | 一种基于温度变化的分子级催化裂化反应产物的预测方法和装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111892939B (zh) | 2022-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111892939B (zh) | 一种原油蒸馏切割方法、系统、设备及存储介质 | |
CN111899795B (zh) | 一种分子级炼油加工全流程优化方法、装置、系统及存储介质 | |
CN111899813B (zh) | 柴油加氢装置的产物预测模型优化方法、系统、设备及存储介质 | |
CN111899798B (zh) | 一种原油数据管理方法、系统、装置及存储介质 | |
CN111899811B (zh) | 一种催化重整装置产物预测模型建立方法、系统、设备及存储介质 | |
CN111892938B (zh) | 一种原油分子组成的确定方法、系统、装置及存储介质 | |
CN111899793B (zh) | 一种分子级装置的实时优化方法、装置、系统及存储介质 | |
Marchi et al. | Demographic inference | |
CN111892953B (zh) | 一种原油分子转化路径确定方法、系统、设备和存储介质 | |
US20220081622A1 (en) | Method for optimizing gas oil separation plant parameters to maximize oil recovery | |
CN111899814B (zh) | 一种单分子、混合物物性计算方法、设备及存储介质 | |
CN111892960B (zh) | 一种汽油调合方法、系统、设备及存储介质 | |
CN116432795A (zh) | 润滑油生产加工信息确定方法、装置、设备及存储介质和应用 | |
CN111899794A (zh) | 基于b/s架构的炼油装置模拟方法、装置、系统和存储介质 | |
CN111242350A (zh) | 一种连续重整装置分馏与抽提优化方法、系统及介质 | |
CN116434849A (zh) | 柴油调合配方确定方法、装置、设备及存储介质和应用 | |
CN118275380A (zh) | 一种蜡油馏分的组分解析方法和装置 | |
CN116434865A (zh) | 润滑油产品特征分子确定方法、装置、设备及存储介质和应用 | |
CN111429973B (zh) | 用于汽油产品中分子信息的实时计算方法 | |
CN116417074A (zh) | 一种混合物物性计算方法、装置、设备及存储介质 | |
CN118335221A (zh) | 蜡油馏分分子组分解析的方法及装置 | |
CN115831250B (zh) | 一种延迟焦化反应模型构建方法及装置、存储介质及设备 | |
CN116434850A (zh) | 分子级汽油调合配方确定方法、设备及存储介质和应用 | |
CN116417084A (zh) | 一种馏分的分子组成计算方法、装置、设备及存储介质 | |
CN116434847A (zh) | 分子级汽油调合配方获取方法、装置、设备及存储介质和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |