CN111899801B - 一种反应物浓度计算方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种反应物浓度计算方法、装置、系统及存储介质，所述方法包括以下步骤：确定石油加工装置中的石油加工原料的原料分子组成，以及原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度；按预设的反应规则集合对原料分子组成进行处理，得到原料分子组成中每种单分子对应的反应路径；分别计算每条反应路径对应的反应速率；根据每条反应路径对应的反应速率，以及各种单分子的分子初始浓度，计算得到各种单分子在反应过程进行至对应的反应时长时的分子浓度。本发明可以实时的计算出任意一种单分子在反应进行至某一反应时长时的分子浓度，实时性较高，且计算结果的精度较高，可以直观的了解反应过程中的分子浓度。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种反应物浓度计算方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
在石油化工领域，随着石油加工装置的反应过程的进行，石油加工装置中反应物的浓度也随着发生变化，反应开始时反应物的浓度较大，在反应后期，反应物的浓度变小。
由于发生反应的分子数目和种类的多样性，以及反应过程的复杂性，现有的反应物浓度的计算方法难以实时计算反应物浓度，计算结果的实时性较差，且计算结果的精度较低。
有鉴于此，如何计算反应物浓度已经成为本领域技术人员急需解决的问题之一。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种反应物浓度计算方法、装置、系统及存储介质。
有鉴于此，第一方面，本发明提供了一种反应物浓度计算方法，所述方法包括以下步骤：
确定石油加工装置中的石油加工原料的原料分子组成，以及所述原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度；
按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径；
分别计算每条所述反应路径对应的反应速率；
根据每条所述反应路径对应的反应速率，以及各种单分子的分子初始浓度，计算得到各种单分子在反应过程进行至对应的反应时长时的分子浓度。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实施方式中，所述确定石油加工原料的原料分子组成，以及所述原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度，包括：
确定所述石油加工原料发生反应的反应总时长；
将所述石油加工原料的反应总时长划分为预设数量个微元反应时间段，其中，一个或多个所述微元反应时间段累加得到对应的反应时长；
在每个所述微元反应时间段内，将经反应得到的产物的第二分子组成，以及所述石油加工原料的第一分子组成，进行并集操作获得第三分子组成，作为下一微元反应时间段的原料分子组成；以及，将所述第三分子组成的分子浓度，作为下一微元反应时间段的所述原料分子组成中对应的单分子的分子初始浓度，直至最后一个微元反应时间段的反应结束。
结合第一方面，在第一方面第二种可能的实施方式中，所述将所述石油加工原料的反应总时长划分为预设数量个微元反应时间段，包括：
将所述石油加工原料的反应总时长均匀划分为预设数量个微元反应时间段。
结合第一方面，在第一方面第三种可能的实施方式中，所述按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，包括：
获取所述石油加工装置对应的反应规则集合；
根据所述微元反应时间段的原料分子组成，查询与所述石油加工装置对应的反应规则集合中的反应规则；
根据所述反应规则集合中的反应规则，确定所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径和产物分子组成；
根据所述微元反应时间段的原料分子组成和所述产物分子组成，进行并集操作，获得反应中间物的第四分子组成；
判断所述微元反应时间段的原料分子组成和所述反应中间物的第四分子组成是否一致：若完全一致，则所述反应中间物的第四分子组成为所述原料分子组成的每种单分子对应的反应路径和产物分子，若不一致，则以所述反应中间物的第四分子组成作为所述微元反应时间段的原料分子组成，重复执行上述过程。
结合第一方面，在第一方面第四种可能的实施方式中，所述按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，包括：
所述按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到反应路径集合；
按预设的第一筛选规则，从所述反应路径集合中筛选出多条相同的反应路径；
将筛选出来的相同的反应路径分别进行合并，得到多条合并反应路径；
将多条合并反应路径以及所述反应路径集合中不相同的反应路径，分别作为所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径。
结合第一方面，在第一方面第五种可能的实施方式中，所述按预设的第一筛选规则，从所述反应路径集合中筛选出多条相同的反应路径，包括：
从所述反应路径集合中筛选出原料相同、产物相同且对应的反应规则也相同的至少两条反应路径；
将筛选出来的至少两条反应路径作为相同的反应路径。
结合第一方面，在第一方面第六种可能的实施方式中，所述分别计算每条所述反应路径对应的反应速率，包括：
根据反应路径所处环境的温度值、反应路径对应的反应规则对应的反应前后的熵变、反应路径对应的反应规则对应的反应能垒、催化剂活性因子、反应路径所处环境的压力值、反应路径对应的反应规则对应的压力影响因子计算每条反应路径对应的反应速率常数；
根据所述反应速率常数，计算得到相应反应路径的反应速率。
在第一方面第六种可能的实施方式中，可以根据如下计算公式计算每条反应路径对应的反应速率常数：
其中，k为所述反应速率常数，kB为玻尔兹曼常数，h为普朗克常数，R为理想气体常数，E为反应路径所处环境的温度值，exp为以自然常数为底的指数函数，ΔS为反应路径对应的反应规则对应的反应前后的熵变，ΔE为反应路径对应的反应规则对应的反应能垒，为催化剂活性因子，P为反应路径所处环境的压力值，α为反应路径对应的反应规则对应的压力影响因子。
结合第一方面，在第一方面第七种可能的实施方式中，所述方法还包括：
根据所述石油加工原料的原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络；
其中，所述反应网络包括所述石油加工原料的分子组成中每种单分子，经每种单分子反应得到的中间产物、最终产物，以及每种单分子、中间产物或最终产物两两之间的反应路径。
结合第一方面，在第一方面第八种可能的实施方式中，所述根据所述石油加工原料的原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络，包括：
按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径；
利用多条所述目标反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络。
结合第一方面，在第一方面第九种可能的实施方式中，所述按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径，包括：
按照反应速率由快到慢的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径进行排序；
按照排序的次序，选取多条反应路径作为所述目标反应路径。
结合第一方面，在第一方面第十种可能的实施方式中，所述按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径，包括：
按照分子浓度由高到低的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子进行排序；
按照排序的次序，选取多种单分子对应的反应路径作为所述目标反应路径。
结合第一方面，在第一方面第十一种可能的实施方式中，所述生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络，包括：
生成所述石油加工原料的反应过程对应的三维反应网络并展示；其中，所述三维反应网络包括多个第一输出节点和多条第一有向边，每条所述第一有向边连接两个所述第一输出节点，所述第一输出节点用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述石油加工原料经反应得到的中间生成物或最终产物，所述第一有向边用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述中间生成物或最终产物两两之间的第一反应路径。
结合第一方面，在第一方面第十二种可能的实施方式中，所述微元反应时间段的预设数量的取值范围为10-200。
结合第一方面，在第一方面第十三种可能的实施方式中，所述确定石油加工原料的原料分子组成，包括：
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、离子淌度质谱法中的一种或多种，确定所述石油加工原料的原料分子组成。
第二方面，本发明提供了一种反应物浓度计算装置，所述装置包括：
确定单元，用于确定石油加工装置中的石油加工原料的原料分子组成，以及所述原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度；
反应路径生成单元，用于按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径；
反应速率计算单元，用于分别计算每条所述反应路径对应的反应速率；
反应物浓度计算单元，用于根据每条所述反应路径对应的反应速率，以及各种单分子的分子初始浓度，计算得到各种单分子在反应过程进行至对应的反应时长时的分子浓度。
结合第二方面，在第二方面第一种可能的实施方式中，所述确定单元，包括：
第一确定子单元，用于确定所述石油加工原料发生反应的反应总时长；
划分子单元，用于将所述石油加工原料的反应总时长划分为预设数量个微元反应时间段，其中，一个或多个所述微元反应时间段累加得到对应的反应时长；
第二确定子单元，用于在每个所述微元反应时间段内，将经反应得到的产物的第二分子组成，以及石油加工原料的第一分子组成，作为下一微元反应时间段的原料分子组成；以及
第三确定子单元，用于将所述第一分子组成和所述第二分子组成，进行并集操作获得第三分子组成，作为下一微元反应时间段的所述原料分子组成中对应的单分子的分子初始浓度，直至最后一个微元反应时间段的反应结束。
结合第二方面，在第二方面第二种可能的实施方式中，所述划分子单元，包括：
均匀划分子单元，用于将所述石油加工原料的反应总时长均匀划分为预设数量个微元反应时间段。
结合第二方面，在第二方面第三种可能的实施方式中，所述反应路径生成单元，包括：
获取子单元，用于获取所述石油加工装置对应的反应规则集合；
查询子单元，用于根据所述微元反应时间段的原料分子组成，查询与所述石油加工装置对应的反应规则集合中的反应规则；
第四确定子单元，用于根据所述反应规则集合中的反应规则，确定所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径和产物分子组成；
根据所述微元反应时间段的原料分子组成和所述产物分子组成，进行并集操作，获得反应中间物的第四分子组成；
判断所述微元反应时间段的原料分子组成和所述反应中间物的第四分子组成是否一致：若一致，则所述反应中间物的第四分子组成为所述原料分子组成的每种单分子对应的反应路径和产物分子，若不一致，则以所述反应中间物的第四分子组成作为所述微元反应时间段的原料分子组成，重复执行上述过程。
结合第二方面，在第二方面第四种可能的实施方式中，所述反应路径生成单元，包括：
反应路径集合生成子单元，用于按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到反应路径集合；
第一筛选子单元，用于按预设的第一筛选规则，从所述反应路径集合中筛选出多条相同的反应路径；
反应路径合并子单元，用于将筛选出来的相同的反应路径分别进行合并，得到多条合并反应路径；
第五确定子单元，用于将多条合并反应路径以及所述反应路径集合中不相同的反应路径，分别作为所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径。
结合第二方面，在第二方面第五种可能的实施方式中，所述第一筛选子单元，包括：
相同反应路径筛选子单元，用于从所述反应路径集合中筛选出原料相同、产物相同且对应的反应规则也相同的至少两条反应路径；
第六确定子单元，用于将筛选出来的至少两条反应路径作为相同的反应路径。
结合第二方面，在第二方面第六种可能的实施方式中，所述反应速率计算单元，包括：
反应速率常数计算子单元，用于根据反应路径所处环境的温度值、反应路径对应的反应规则对应的反应前后的熵变、反应路径对应的反应规则对应的反应能垒、催化剂活性因子、反应路径所处环境的压力值、反应路径对应的反应规则对应的压力影响因子计算每条反应路径对应的反应速率常数；
例如根据如下计算公式计算每条反应路径对应的反应速率常数：
其中，k为所述反应速率常数，kB为玻尔兹曼常数，h为普朗克常数，R为理想气体常数，E为反应路径所处环境的温度值，exp为以自然常数为底的指数函数，ΔS为反应路径对应的反应规则对应的反应前后的熵变，ΔE为反应路径对应的反应规则对应的反应能垒，为催化剂活性因子，P为反应路径所处环境的压力值，α为反应路径对应的反应规则对应的压力影响因子；
所述反应速率计算单元，根据所述反应速率常数计算得到相应反应路径的反应速率。
结合第二方面，在第二方面第七种可能的实施方式中，所述装置还包括：
反应网络生成单元，用于根据所述石油加工原料的原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络；
其中，所述反应网络包括所述石油加工原料的分子组成中每种单分子，经每种单分子反应得到的中间产物、最终产物，以及每种单分子、中间产物或最终产物两两之间的反应路径。
结合第二方面，在第二方面第八种可能的实施方式中，所述反应网络生成单元包括：
第二筛选子单元，用于按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径；
第一反应网络生成子单元，用于利用多条所述目标反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络。
结合第二方面，在第二方面第九种可能的实施方式中，所述第二筛选子单元，包括：
第一排序子单元，用于按照反应速率由快到慢的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径进行排序；
第一选取子单元，用于按照排序的次序，选取多条反应路径作为所述目标反应路径。
结合第二方面，在第二方面第十种可能的实施方式中，所述第二筛选子单元，包括：
第二排序子单元，用于按照分子浓度由高到低的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子进行排序；
第二选取子单元，用于按照排序的次序，选取多种单分子对应的反应路径作为所述目标反应路径。
结合第二方面，在第二方面第十一种可能的实施方式中，所述反应网络生成单元，包括：
三维反应网络生成子单元，用于生成所述石油加工原料的反应过程对应的三维反应网络并展示；
其中，所述三维反应网络包括多个第一输出节点和多条第一有向边，每条所述第一有向边连接两个所述第一输出节点，所述第一输出节点用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述石油加工原料经反应得到的中间生成物或最终产物，所述第一有向边用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述中间生成物或最终产物两两之间的第一反应路径。
结合第二方面，在第二方面第十二种可能的实施方式中，所述微元反应时间段的预设数量的取值范围为10-200。
结合第二方面，在第二方面第十三种可能的实施方式中，所述确定单元，包括：
第七确定子单元，用于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、离子淌度质谱法中的一种或多种，确定所述石油加工原料的原料分子组成。
第三方面，本发明提供了一种反应物浓度计算系统，所述反应物浓度计算系统包括处理器、存储器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的反应物浓度计算程序，以实现如第一方面所述的反应物浓度计算方法。
第四方面，本发明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，以实现如第一方面所述的反应物浓度计算方法。
本发明实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本发明实施例提供的该方法，通过确定石油加工原料的原料分子组成，以及所述原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度；按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径；分别计算每条所述反应路径对应的反应速率；根据每条所述反应路径对应的反应速率，以及各种单分子的分子初始浓度，计算得到各种单分子在反应过程进行至对应的反应时长时的分子浓度。本发明可以实时的计算出任意一种单分子在反应进行至某一反应时长时的分子浓度，实时性较高，且计算结果的精度较高，可以直观的了解反应过程中的分子浓度。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种反应物浓度计算方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种反应物浓度计算装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种反应物浓度计算系统的结构示意图。
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。
现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的服务器。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
在本发明中，可以利用基于SOL(Structure-Oriented Lumping，结构导向集总)的分子表征方法，来表征分子组成中的单分子。其中，基于SOL的分子表征方法，可以利用24个基团表征烃类分子的结构。
进一步地，SOL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，大大降低了分子表征的复杂性。该基于SOL的分子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。
本发明实施例提供了一种反应物浓度计算方法，如图1所示，该方法可以包括以下步骤：
S101、确定石油加工装置中石油加工原料的原料分子组成，以及原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度。
在本实施例中，石油加工原料的原料分子组成，即石油加工原料包括的各种分子(单分子)的信息。例如：各个种单分子的种类，各种单分子的含量，各种单分子的浓度。其中，该石油加工原料的原料分子组成为基于SOL的分子组成。
在本实施例中，单分子的种类包括但不限于：烯烃、烷烃、环烷烃和芳香烃。
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、离子淌度质谱法中的一种或多种，确定所述石油加工原料的原料分子组成。还可以通过其他方式来确定石油加工原料的原料分子组成，例如包括：ASTM D2425、SH/T 0606和ASTM D8144-18。
在本实施例中，反应物浓度计算方法应用于石油加工装置，所述石油加工装置的种类包括但不限于：
催化裂化装置，延迟焦化装置，渣油加氢装置，加氢裂化装置，柴油加氢改质装置，柴油加氢精制装置，汽油加氢精制装置，催化重整装置和烷基化装置；其中，每种石油加工装置对应一种反应规则集合，在石油加工装置对应的反应规则集合中，包括：该石油加工装置对应的多种反应规则。
本发明可以实时的计算出任意一种单分子在反应过程进行至某一反应时长时的分子浓度，实时性较高，且计算结果的精度较高，可以更直观的了解反应过程中的分子浓度。
S102、按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径。
在本实施例中，每种单分子对应一条或多条反应路径，反应路径用于表示每种单分子、经每种单分子反应得到的中间产物、或者经每种单分子反应得到的最终产物之间的化学反应。
S103、分别计算每条所述反应路径对应的反应速率。
S104、根据每条所述反应路径对应的反应速率，以及各种单分子的分子初始浓度，计算得到各种单分子在反应过程进行至对应的反应时长时的浓度。
例如，原料分子组成中的单分子A，假设该单分子A对应有3条反应路径，已知3条反应路径对应的反应速率和分子初始浓度，随着反应的进行，单分子A的浓度降低，3条反应路径对应的反应速率会按浓度的下降比例而降低，即根据3条反应路径对应的反应速率的下降比例得到单分子A的浓度的下降比例，根据单分子A的分子初始浓度和单分子A的浓度的下降比例，计算出单分子A在反应过程进行至对应的反应时长时的分子浓度。
在本发明实施例中，计算得到的原料分子组成中各种单分子的分子浓度，包括：可以是各种单分子的体积百分比，质量百分比，或者摩尔百分比。
在本发明另一实施例中，上述步骤S101中，所述确定石油加工原料的原料分子组成，以及所述原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度，进一步包括：
确定所述石油加工原料发生反应的反应总时长；
将所述石油加工原料的反应总时长划分为预设数量个微元反应时间段，其中，一个或多个所述微元反应时间段累加得到对应的反应时长；
在每个所述微元反应时间段内，将经反应得到的产物的第二分子组成，以及所述石油加工原料的第一分子组成，进行并集操作获得第三分子组成，作为下一微元反应时间段的原料分子组成；以及，将所述第三分子组成中每种单分子的分子浓度，作为下一微元反应时间段的所述原料分子组成中对应的单分子的分子初始浓度，直至最后一个微元反应时间段的反应结束。
在本发明另一实施例中，将所述石油加工原料的反应总时长划分为预设数量个微元反应时间段，包括：
将所述石油加工原料的反应总时长均匀划分为预设数量个微元反应时间段。
例如，将石油加工装置的催化重整过程的反应总时长t均分为n个微元反应时间段，即每个微元反应时间段为Δt＝t/n，其中，n的取值范围为10-200，优选的，n的取值为50。
在每个微元反应时间段内，石油加工原料的原料分子组成经反应规则集合的处理，反应得到的产物的第二分子组成，与所述石油加工原料的第一分子组成合并，得到第三分子组成，将其作为下一微元反应时间段的原料分子组成；以及，将所述第三分子组成中每种单分子的分子浓度，作为下一微元反应时间段的所述原料分子组成中对应的单分子的分子初始浓度，进入下个反应过程的循环，如此不断重复，直到反应过程的循环次数达到n，即反应时长为t时，表示最后一个微元反应时间段的反应结束，整个反应过程的反应结束，得到最终产物的产物分子组成。
在本发明另一实施例中，上述步骤S103、分别计算每条所述反应路径对应的反应速率，进一步包括：
根据反应路径所处环境的温度值、反应路径对应的反应规则对应的反应前后的熵变、反应路径对应的反应规则对应的反应能垒、催化剂活性因子、反应路径所处环境的压力值、反应路径对应的反应规则对应的压力影响因子计算每条反应路径对应的反应速率常数；
根据所述反应速率常数，计算得到相应反应路径的反应速率。
在本发明另一实施例中，根据如下计算公式计算每条反应路径对应的反应速率常数：
其中，k为所述反应速率常数，kB为玻尔兹曼常数，h为普朗克常数，R为理想气体常数，E为反应路径所处环境的温度值，exp为以自然常数为底的指数函数，ΔS为反应路径对应的反应规则对应的反应前后的熵变，ΔE为反应路径对应的反应规则对应的反应能垒，为催化剂活性因子，P为反应路径所处环境的压力值，α为反应路径对应的反应规则对应的压力影响因子。
在本实施例中，所处环境的温度值的单位为摄氏度，反应路径所处环境的压力值为兆帕斯卡。
在本发明另一实施例中，上述步骤S102、按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，进一步包括：
获取所述石油加工装置对应的反应规则集合；根据所述微元反应时间段的原料分子组成，查询与所述石油加工装置对应的反应规则集合中的反应规则；根据所述反应规则集合中的反应规则，确定所述微元反应时间段的原料分子组成中每种单分子对应的反应路径和产物分子组成；根据所述微元反应时间段的原料分子组成和所述产物分子组成，进行并集操作，获得反应中间物的第四分子组成；判断所述微元反应时间段的原料分子组成和所述反应中间物的第四分子组成是否一致：若一致，则所述反应中间物的第四分子组成为所述原料分子组成的每种单分子对应的反应路径和产物分子，若不一致，则以所述反应中间物的第四分子组成作为所述微元反应时间段的原料分子组成，重复执行上述过程。
在本发明另一实施例中，S102、按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，包括：
按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到反应路径集合；按预设的第一筛选规则，从所述反应路径集合中筛选出多条相同的反应路径；将筛选出来的相同的反应路径分别进行合并，得到多条合并反应路径；将多条合并反应路径以及所述反应路径集合中不相同的反应路径，分别作为所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径。
在本发明另一实施例中，按预设的第一筛选规则，从所述反应路径集合中筛选出多条相同的反应路径，包括：
从所述反应路径集合中筛选出原料相同、产物相同且对应的反应规则也相同的至少两条反应路径；将筛选出来的至少两条反应路径作为相同的反应路径。
在本发明另一实施例中，该反应物浓度计算方法还包括：
根据所述石油加工原料的原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络；其中，所述反应网络包括所述石油加工原料的分子组成中每种单分子，经每种单分子反应得到的中间产物、最终产物，以及每种单分子、中间产物或最终产物两两之间的反应路径。
在本发明另一实施例中，上述根据所述石油加工原料的原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络，包括：按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径；利用多条所述目标反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络。
在本发明另一实施例中，上述按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径，包括：按照反应速率由快到慢的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径进行排序；按照排序的次序，选取多条反应路径作为所述目标反应路径。
在本发明另一实施例中，上述按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径，包括：
按照分子浓度由高到低的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子进行排序；按照排序的次序，选取多种单分子对应的反应路径作为所述目标反应路径。
在本发明实施例中，获取石油加工装置对应的反应规则集合；根据所述石油加工原料的分子组成，查询与所述石油加工装置对应的反应规则集合中的反应规则；确定所述石油加工原料的分子组成中每种单分子对应的反应路径；根据所述石油加工原料的分子组成中每种单分子对应的反应路径，生成所述石油加工原料对应的反应网络。换而言之，根据输入相同石油加工装置的石油加工原料的分子组成，查询该石油加工装置对应的反应规则集合，使该石油加工原料的分子组成中的分子各种单分子按照该反应规则集合中的反应规则进行化学反应，得到每种单分子对应的反应路径，形成该石油加工原料的分子组成对应的反应网络。
在本发明另一实施例中，所述生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络，包括：
生成所述石油加工原料的反应过程对应的三维反应网络并展示；其中，所述三维反应网络包括多个第一输出节点和多条第一有向边，每条所述第一有向边连接两个所述第一输出节点，所述第一输出节点用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述石油加工原料经反应得到的中间生成物或最终产物，所述第一有向边用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述中间生成物或最终产物两两之间的第一反应路径。
本发明实施例还可以在三维反应网络中标识各个输出节点，并展示该输出节点，还可以展示连接该输出节点的有向边。以预设第一颜色标识各个输出节点；以预设第二颜色标识连接各个输出节点的有向边；还可以以不同粗细的线条来标识各个有向边，以不同大小的球体来标识各个输出节点。
参见图2，本发明实施例还提供了一种反应物浓度计算装置，所述装置包括：
确定单元11，用于确定石油加工装置中的石油加工原料的原料分子组成，以及所述原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度；
反应路径生成单元12，用于按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径；
反应速率计算单元13，用于分别计算每条所述反应路径对应的反应速率；
反应物浓度计算单元14，用于根据每条所述反应路径对应的反应速率，以及各种单分子的分子初始浓度，计算得到各种单分子在反应过程进行至对应的反应时长时的分子浓度。
在本发明另一实施例中，所述确定单元11，包括：
第一确定子单元(图中未示出)，用于确定所述石油加工原料发生反应的反应总时长；
划分子单元(图中未示出)，用于将所述石油加工原料的反应总时长划分为预设数量个微元反应时间段，其中，一个或多个所述微元反应时间段累加得到对应的反应时长；
第二确定子单元(图中未示出)，用于在每个所述微元反应时间段内，将经反应得到的产物的第二分子组成，以及石油加工原料的第一分子组成，作为下一微元反应时间段的原料分子组成；
第三确定子单元(图中未示出)，用于将所述第一分子组成和所述第二分子组成，进行并集操作获得第三分子组成，将所述第三分子组成中每种单分子的分子浓度，作为下一微元反应时间段的所述原料分子组成中对应的单分子的分子初始浓度，直至最后一个微元反应时间段的反应结束。
在本发明另一实施例中，所述划分子单元(图中未示出)，包括：
均匀划分子单元(图中未示出)，用于将所述石油加工原料的反应总时长均匀划分为预设数量个微元反应时间段。
在本发明另一实施例中，所述反应路径生成单元12，包括：
获取子单元(图中未示出)，用于获取所述石油加工装置对应的反应规则集合；
查询子单元(图中未示出)，用于根据所述微元反应时间段的原料分子组成，查询与所述石油加工装置对应的反应规则集合中的反应规则；
第四确定子单元(图中未示出)，用于根据所述反应规则集合中的反应规则，确定所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径和产物分子组成；
根据所述微元反应时间段的原料分子组成和所述产物分子组成，进行并集操作，获得反应中间物的第四分子组成；
判断所述微元反应时间段的原料分子组成和所述反应中间物的第四分子组成是否一致：若一致，则所述反应中间物的第四分子组成为所述原料分子组成的每种单分子对应的反应路径和产物分子，若不一致，则以所述反应中间物的第四分子组成作为所述微元反应时间段的原料分子组成，重复执行上述过程。
在本发明另一实施例中，所述反应路径生成单元12，包括：
反应路径集合生成子单元(图中未示出)，用于按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到反应路径集合；
第一筛选子单元(图中未示出)，用于按预设的第一筛选规则，从所述反应路径集合中筛选出多条相同的反应路径；
反应路径合并子单元(图中未示出)，用于将筛选出来的相同的反应路径分别进行合并，得到多条合并反应路径；
第五确定子单元(图中未示出)，用于将多条合并反应路径以及所述反应路径集合中不相同的反应路径，分别作为所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径。
在本发明另一实施例中，所述第一筛选子单元，包括：
相同反应路径筛选子单元，用于从所述反应路径集合中筛选出原料相同、产物相同且对应的反应规则也相同的至少两条反应路径；
第六确定子单元，用于将筛选出来的至少两条反应路径作为相同的反应路径。
在本发明另一实施例中，所述反应速率计算单元13，包括：
反应速率常数计算子单元(图中未示出)，用于根据反应路径所处环境的温度值、反应路径对应的反应规则对应的反应前后的熵变、反应路径对应的反应规则对应的反应能垒、催化剂活性因子、反应路径所处环境的压力值、反应路径对应的反应规则对应的压力影响因子计算每条反应路径对应的反应速率常数；
所述反应速率计算单元13，根据所述反应速率常数，计算得到相应反应路径的反应速率。
在本发明的另一实施例中，所述反应速率常数计算子单元(图中未示出)用于根据如下计算公式计算每条反应路径对应的反应速率常数：
其中，k为所述反应速率常数，kB为玻尔兹曼常数，h为普朗克常数，R为理想气体常数，E为反应路径所处环境的温度值，exp为以自然常数为底的指数函数，ΔS为反应路径对应的反应规则对应的反应前后的熵变，ΔE为反应路径对应的反应规则对应的反应能垒，为催化剂活性因子，P为反应路径所处环境的压力值，α为反应路径对应的反应规则对应的压力影响因子。
在本实施例中，所处环境的温度值的单位为摄氏度，反应路径所处环境的压力值为兆帕斯卡。
在本发明另一实施例中，所述装置还包括：
反应网络生成单元(图中未示出)，用于根据所述石油加工原料的原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络；
其中，所述反应网络包括所述石油加工原料的分子组成中每种单分子，经每种单分子反应得到的中间产物、最终产物，以及每种单分子、中间产物或最终产物两两之间的反应路径。
在本发明另一实施例中，所述反应网络生成单元包括：
第二筛选子单元(图中未示出)，用于按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径；
第一反应网络生成子单元(图中未示出)，用于利用多条所述目标反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络。
在本发明另一实施例中，所述第二筛选子单元，包括：
第一排序子单元(图中未示出)，用于按照反应速率由快到慢的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径进行排序；
第一选取子单元(图中未示出)，用于按照排序的次序，选取多条反应路径作为所述目标反应路径。
在本发明另一实施例中，所述第二筛选子单元，包括：
第二排序子单元(图中未示出)，用于按照分子浓度由高到低的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子进行排序；
第二选取子单元(图中未示出)，用于按照排序的次序，选取多种单分子对应的反应路径作为所述目标反应路径。
在本发明另一实施例中(图中未示出)，所述反应网络生成单元，包括：
三维反应网络生成子单元，用于生成所述石油加工原料的反应过程对应的三维反应网络并展示；
其中，所述三维反应网络包括多个第一输出节点和多条第一有向边，每条所述第一有向边连接两个所述第一输出节点，所述第一输出节点用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述石油加工原料经反应得到的中间生成物或最终产物，所述第一有向边用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述中间生成物或最终产物两两之间的第一反应路径。
在本发明另一实施例中，所述微元反应时间段的预设数量的取值范围为10-200。
在本发明另一实施例中，所述确定单元11，包括：
第七确定子单元(图中未示出)，用于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、离子淌度质谱法中的一种或多种，确定所述石油加工原料的原料分子组成。
在本发明另一实施例中，所述石油加工装置的种类包括：
催化裂化装置，延迟焦化装置，渣油加氢装置，加氢裂化装置，柴油加氢改质装置，柴油加氢精制装置，汽油加氢精制装置，催化重整装置和烷基化装置；其中，每种石油加工装置对应一种反应规则集合。
参照图3，本发明实施例还提供了一种反应物浓度计算系统，所述反应物浓度计算系统包括处理器310、存储器311；所述处理器310用于执行所述存储器311中存储的反应物浓度计算程序，以实现如各方法实施例所述的反应物浓度计算方法，例如包括以下步骤：
确定石油加工装置中的石油加工原料的原料分子组成，以及所述原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度；
按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径；
分别计算每条所述反应路径对应的反应速率；
根据每条所述反应路径对应的反应速率，以及各种单分子的分子初始浓度，计算得到各种单分子在反应过程进行至对应的反应时长时的分子浓度。
本发明实施例还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上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，以实现如各方法实施例所述的反应物浓度计算方法，例如包括以下步骤：
确定石油加工装置中的石油加工原料的原料分子组成，以及所述原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度；
按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径；
分别计算每条所述反应路径对应的反应速率；
根据每条所述反应路径对应的反应速率，以及各种单分子的分子初始浓度，计算得到各种单分子在反应过程进行至对应的反应时长时的分子浓度。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
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。而且，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具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (20)
1.一种反应物浓度计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
确定石油加工装置中的石油加工原料的原料分子组成，以及所述原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度；
按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径；
分别计算每条所述反应路径对应的反应速率；
根据每条所述反应路径对应的反应速率，以及各种单分子的分子初始浓度，计算得到各种单分子在反应过程进行至对应的反应时长时的分子浓度；
其中，确定所述石油加工原料的原料分子组成，以及所述原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度，包括：
确定所述石油加工原料发生反应的反应总时长；
将所述石油加工原料的反应总时长划分为预设数量个微元反应时间段，其中，一个或多个所述微元反应时间段累加得到对应的反应时长；所述微元反应时间段的预设数量的取值范围为10-200；
在每个所述微元反应时间段内，将经反应得到的产物的第二分子组成，以及所述石油加工原料的第一分子组成，进行并集操作获得第三分子组成，作为下一微元反应时间段的原料分子组成；以及，将所述第三分子组成中每种单分子的分子浓度，作为下一微元反应时间段的原料分子组成中对应的单分子的分子初始浓度，直至最后一个微元反应时间段的反应结束；
其中，所述按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，包括：
获取所述石油加工装置对应的反应规则集合；
根据所述微元反应时间段的原料分子组成，查询与所述石油加工装置对应的反应规则集合中的反应规则；
根据所述反应规则集合中的反应规则，确定所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径和产物分子组成；
根据所述微元反应时间段的原料分子组成和所述产物分子组成，进行并集操作，获得反应中间物的第四分子组成；
判断所述微元反应时间段的原料分子组成和所述反应中间物的第四分子组成是否一致：若一致，则所述反应中间物的第四分子组成为所述原料分子组成的每种单分子对应的反应路径和产物分子，若不一致，则以所述反应中间物的第四分子组成作为所述微元反应时间段的原料分子组成，重复执行上述过程；
其中，所述按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，还包括：
按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到反应路径集合；
按预设的第一筛选规则，从所述反应路径集合中筛选出多条相同的反应路径；
将筛选出来的相同的反应路径分别进行合并，得到多条合并反应路径；
将多条合并反应路径以及所述反应路径集合中不相同的反应路径，分别作为所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径；
其中，所述分别计算每条所述反应路径对应的反应速率，包括：
根据如下计算公式计算每条反应路径对应的反应速率常数：
；
其中，为所述反应速率常数，/>为玻尔兹曼常数，/>为普朗克常数，/>为理想气体常数，为反应路径所处环境的温度值，/>为以自然常数为底的指数函数，/>为反应路径对应的反应规则对应的反应前后的熵变，/>为反应路径对应的反应规则对应的反应能垒，/>为催化剂活性因子，/>为反应路径所处环境的压力值，/>为反应路径对应的反应规则对应的压力影响因子；
根据所述反应速率常数，计算得到相应反应路径的反应速率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述石油加工原料的反应总时长划分为预设数量个微元反应时间段，包括：
将所述石油加工原料的反应总时长均匀划分为预设数量个微元反应时间段。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按预设的第一筛选规则，从所述反应路径集合中筛选出多条相同的反应路径，包括：
从所述反应路径集合中筛选出原料相同、产物相同且对应的反应规则也相同的至少两条反应路径；
将筛选出来的至少两条反应路径作为相同的反应路径。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述石油加工原料的原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络；
其中，所述反应网络包括所述石油加工原料的分子组成中每种单分子，经每种单分子反应得到的中间产物、最终产物，以及每种单分子、中间产物或最终产物两两之间的反应路径。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述石油加工原料的原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络，包括：
按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径；
利用多条所述目标反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径，包括：
按照反应速率由快到慢的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径进行排序；
按照排序的次序，选取多条反应路径作为所述目标反应路径。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径，包括：
按照分子浓度由高到低的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子进行排序；
按照排序的次序，选取多种单分子对应的反应路径作为所述目标反应路径。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络，包括：
生成所述石油加工原料的反应过程对应的三维反应网络并展示；其中，所述三维反应网络包括多个第一输出节点和多条第一有向边，每条所述第一有向边连接两个所述第一输出节点，所述第一输出节点用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述石油加工原料经反应得到的中间生成物或最终产物，所述第一有向边用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述中间生成物或最终产物两两之间的第一反应路径。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，确定所述石油加工原料的原料分子组成，包括：
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、离子淌度质谱法中的一种或多种，确定所述石油加工原料的原料分子组成。
10.一种用于权利要求1-9任一项所述的反应物浓度计算方法的反应物浓度计算装置，其特征在于，所述装置包括：
确定单元，用于确定石油加工装置中的石油加工原料的原料分子组成，以及所述原料分子组成中每种单分子的分子初始浓度；
反应路径生成单元，用于按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径；
反应速率计算单元，用于分别计算每条所述反应路径对应的反应速率；
反应物浓度计算单元，用于根据每条所述反应路径对应的反应速率，以及各种单分子的分子初始浓度，计算得到各种单分子在反应过程进行至对应的反应时长时的分子浓度；
其中，所述确定单元，包括：
第一确定子单元，用于确定所述石油加工原料发生反应的反应总时长；
划分子单元，用于将所述石油加工原料的反应总时长划分为预设数量个微元反应时间段，其中，一个或多个所述微元反应时间段累加得到对应的反应时长，所述微元反应时间段的预设数量的取值范围为10-200；
第二确定子单元，用于在每个所述微元反应时间段内，将经反应得到的产物的第二分子组成，以及石油加工原料的第一分子组成，作为下一微元反应时间段的原料分子组成；
第三确定子单元，用于将所述第一分子组成和所述第二分子组成，进行并集操作获得第三分子组成，作为下一微元反应时间段的所述原料分子组成中对应的单分子的分子初始浓度，直至最后一个微元反应时间段的反应结束；
其中，所述反应路径生成单元，包括：
获取子单元，用于获取所述石油加工装置对应的反应规则集合；
查询子单元，用于根据所述微元反应时间段的原料分子组成，查询与所述石油加工装置对应的反应规则集合中的反应规则；
第四确定子单元，用于根据所述反应规则集合中的反应规则，确定所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径和产物分子组成；
根据所述微元反应时间段的原料分子组成和所述产物分子组成，进行并集操作，获得反应中间物的第四分子组成；
判断所述微元反应时间段的原料分子组成和所述反应中间物的第四分子组成是否一致：若一致，则所述反应中间物的第四分子组成为所述原料分子组成的每种单分子对应的反应路径和产物分子，若不一致，则以所述反应中间物的第四分子组成作为所述微元反应时间段的原料分子组成，重复执行上述过程；
其中，所述反应路径生成单元，还包括：
反应路径集合生成子单元，用于按预设的反应规则集合对所述原料分子组成进行处理，得到反应路径集合；
第一筛选子单元，用于按预设的第一筛选规则，从所述反应路径集合中筛选出多条相同的反应路径；
反应路径合并子单元，用于将筛选出来的相同的反应路径分别进行合并，得到多条合并反应路径；
第五确定子单元，用于将多条合并反应路径以及所述反应路径集合中不相同的反应路径，分别作为所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径；
其中，所述反应速率计算单元，包括：
反应速率常数计算子单元，用于根据如下计算公式计算每条反应路径对应的反应速率常数：
；
其中，为所述反应速率常数，/>为玻尔兹曼常数，/>为普朗克常数，/>为理想气体常数，为反应路径所处环境的温度值，/>为以自然常数为底的指数函数，/>为反应路径对应的反应规则对应的反应前后的熵变，/>为反应路径对应的反应规则对应的反应能垒，/>为催化剂活性因子，/>为反应路径所处环境的压力值，/>为反应路径对应的反应规则对应的压力影响因子；所述反应速率计算单元，根据所述反应速率常数计算得到相应反应路径的反应速率。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述划分子单元，包括：
均匀划分子单元，用于将所述石油加工原料的反应总时长均匀划分为预设数量个微元反应时间段。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一筛选子单元，包括：
相同反应路径筛选子单元，用于从所述反应路径集合中筛选出原料相同、产物相同且对应的反应规则也相同的至少两条反应路径；
第六确定子单元，用于将筛选出来的至少两条反应路径作为相同的反应路径。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
反应网络生成单元，用于根据所述石油加工原料的原料分子组成中每种单分子对应的反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络；
其中，所述反应网络包括所述石油加工原料的分子组成中每种单分子，经每种单分子反应得到的中间产物、最终产物，以及每种单分子、中间产物或最终产物两两之间的反应路径。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述反应网络生成单元包括：
第二筛选子单元，用于按预设的第二筛选规则，从所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径中筛选出多条目标反应路径；
第一反应网络生成子单元，用于利用多条所述目标反应路径，生成所述石油加工原料的反应过程对应的反应网络。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二筛选子单元，包括：
第一排序子单元，用于按照反应速率由快到慢的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子对应的反应路径进行排序；
第一选取子单元，用于按照排序的次序，选取多条反应路径作为所述目标反应路径。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二筛选子单元，包括：
第二排序子单元，用于按照分子浓度由高到低的顺序，对所述原料分子组成中每种单分子进行排序；
第二选取子单元，用于按照排序的次序，选取多种单分子对应的反应路径作为所述目标反应路径。
17.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述反应网络生成单元，包括：
三维反应网络生成子单元，用于生成所述石油加工原料的反应过程对应的三维反应网络并展示；
其中，所述三维反应网络包括多个第一输出节点和多条第一有向边，每条所述第一有向边连接两个所述第一输出节点，所述第一输出节点用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述石油加工原料经反应得到的中间生成物或最终产物，所述第一有向边用于表示所述原料分子组成中的每种单分子、所述中间生成物或最终产物两两之间的第一反应路径。
18.根据权利要求10-17中任一项所述的装置，其特征在于，所述确定单元，包括：
第七确定子单元，用于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、离子淌度质谱法中的一种或多种，确定所述石油加工原料的原料分子组成。
19.一种反应物浓度计算系统，其特征在于，所述反应物浓度计算系统包括处理器、存储器；所述处理器用于执行所述存储器中存储的反应物浓度计算程序，以实现权利要求1-9中任一项所述的反应物浓度计算方法。
20.一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能被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求1-9中任一项所述的反应物浓度计算方法。
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