CN116434847A - 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 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种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。本发明实施例按预设生产方案确定调合方案，按照调合方案将多种汽油调合原料调合成多种混合汽油产品，在任一混合汽油产品的汽油物性不符合任一预设标准时调整调合方案，以及当所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值未达到最优值时，调整生产方案，然后按调整后的生产方案重新制定调合方案,并按照调整后的调合方案将多种汽油调合原料重新调合成多种混合汽油产品，直至所有混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，并且汽油调合原料的库存数量达到预设的优化目标，以确保最终调合出的混合汽油产品的物性符合预设标准，并且原料的库存数量达到最优值。
Description
技术领域
本发明涉及石油加工技术领域，尤其涉及一种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。
背景技术
随着我国环保要求的日益提高，要求汽油满足更加严格的排放标准。而与此同时，随着世界油价上涨，炼油企业为提高效益，必须实现质量卡边控制。
目前进入市场的车用汽油，不是由某一单独的炼油工艺加工过程生产的，而是由原油蒸馏过程生成的汽油组分及许多二次加工过程生产的汽油组分调合而成。这种由两个组分以上调合而成的汽油叫做调合汽油。
发明内容
发明人发现，在现有的汽油调合过程中，每次得到的调合汽油产量较大，若出现调合汽油的物性不符合各个牌号的车用汽油的国家标准，则该调合汽油无法进入市场，虽然该调合汽油还可继续进行调合，使得其最终可以满足标准，但是，重复的进行调合，会产生大量不必要的额外成本，导致最终效益降低。此外，在精准控制调合产品物性指标的同时，还需要以原料库存总量最小为优化目标，开展调合配方的优化，从而最大化的利用汽油调合原料，有效降低企业的油品仓储压力，进而保障上游加工装置的连续生产。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。
第一方面，本发明实施例提供了一种分子级汽油调合配方获取方法，所述调合方法包括：
根据预设调合方案和预设各种汽油调合原料的分子组成数据，确定根据所述调合方案调合而成的多种混合汽油产品的分子组成数据；
根据多种混合汽油产品的分子组成数据，利用预先建立的物性计算模型计算所述多种混合汽油产品的汽油物性，并判断每种混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准；
若所述每种混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值，并根据所述剩余库存优化目标函数值判断汽油调合原料的库存数量是否达到预设的优化目标；
若库存数量已达到预设的优化目标，则输出当前调合配方；
若库存数量未达到预设的优化目标，则重新确定调合方案，并根据重新确定的调合方案重复前述步骤；即根据调整后的调合方案重新得到多种混合汽油产品，直至每种混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，并且汽油调合原料的库存数量达到预设的优化目标；其中，所述剩余库存优化目标函数值是能够反映汽油调合原料的库存数量的数值。
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，在第一方面的另一实施方式中，所述方法还包括：
若任一种混合汽油产品的汽油物性不符合所述预设标准集合中的任一预设标准，则调整所述调合方案，并根据调整后的调合方案，并根据调整后的调合方案重新执行前述步骤；即根据调整后的调合方案重新得到多种混合汽油产品，直至每种混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准。
结合第一方面，在第一方面的第一种实施例中，所述所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值为预设各种汽油调合原料的库存数量的总和；
当所述剩余库存优化目标函数值达到最小值时，判断汽油调合原料的库存数量达到预设的优化目标。
结合第一方面，在第一方面的一些实施方案中，预设调合方案和所述重新调整的调合方案为基于预设生产方案，得到的将多种汽油调合原料调合成多种混合汽油产品的调合方案；所述预设调合方案和所述重新调整的调合方案包括预设多种汽油调合原料的调合比例数据；
其中，所述预设生产方案为根据预设多种汽油调合原料的可用数量和多种混合汽油产品的计划产量确定的生产方案；所述预设生产方案包括各种混合汽油产品的分子组成及组分含量数据。
结合第一方面，在第一方面的一些实施方案中，所述预设各种汽油调合原料的可用数量包括所述预设各种汽油调合原料的库存数量和生产产量；所述多种混合汽油产品的计划产量包括各种不同种类、不同牌号的混合汽油产品的计划产量；所述预设标准集合包括各种不同种类、不同牌号的混合汽油产品的物性标准。
结合第一方面，在第一方面的第二种实施例中，所述计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值之前，所述方法还包括：
获取目标产物的产量在所有混合汽油产品中的占比值；
判断所述占比值是否符合预设占比值区间；
若所述占比值符合所述预设占比值区间，则执行所述计算所有混合汽油产品的剩余库存优化目标函数值的步骤；
若所述占比值不符合所述预设占比值区间，则调整所述调合方案，重新执行上述步骤。即根据调整后的调合方案将各种汽油调合原料重新调合成多种混合汽油产品，直至所述占比值符合预设占比值区间。
结合第一方面，在第一方面的第三种实施例中，所述计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值之前，所述方法还包括：
获取所述预设多种汽油调合原料中每种所述汽油调合原料的消耗量；
根据每种所述汽油调合原料的消耗量，确认目标汽油调合原料的消耗量；
判断所述目标汽油调合原料的消耗量是否符合预设消耗量区间；
若所述目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间，则执行所述计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值的步骤；
若所述目标汽油调合原料的消耗量不符合预设消耗量区间，则调整所述调合方案，重新执行上述步骤；即根据调整后的调合方案将多种汽油调合原料调合成多种混合汽油产品，直至所述目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间。
结合第一方面，在第一方面的第四种实施例中，所述根据预设调合方案和预设各种汽油调合原料的分子组成数据，确定根据所述调合方案调合而成的多种混合汽油产品的分子组成数据，包括：
获取每种所述汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量；
按所述调合方案，根据每种所述汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量，得到每种混合汽油产品的第二分子组成和每种单分子的第二组分含量；
结合第一方面，在第一方面的第四种实施例中，根据所述多种混合汽油产品的分子组成数据，利用预先建立的物性计算模型计算所述多种混合汽油产品的汽油物性，包括：
根据每种混合汽油产品的每种单分子包含的每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值，计算每种单分子的物性；
根据每种混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每种混合汽油产品的物性。
结合第一方面的第四种实施例，在第一方面的第五种实施例中，所述计算每种单分子的物性包括：
针对每种混合汽油产品的每种单分子，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物性的贡献值；
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物性的贡献值，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物性。
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，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物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型之前，所述分子级汽油调合配方获取方法还包括：
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物性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物性作为所述单分子的物性；
若不存在与所述单分子相同的所述模板单分子，则执行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物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型的步骤。
结合第一方面的第五种实施例，在第一方面的第七种实施例中，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训练模型；
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；
获取所述物性计算训练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所述样本单分子的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，将当前物性计算训练模型作为所述物性计算模型，并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，重新执行上述模型训练步骤，直到所述物性计算模型收敛为止。
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，所述构建单分子的物性计算模型，包括：
建立如下所示物性计算模型：
其中，f为所述样本单分子的物性，ni为第i种基团的基团数量，Δfi为第i种基团对所述物性的贡献值，a为关联常数。
结合第一方面的第七种实施例，在第一方面的第九种实施例中，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各级基团及对应基团数量；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N种基团作为N级基团，并将所述N种基团的基团数量作为所述N级基团的级别；
所述样本单分子的所有基团，包括一级基团、二级基团、……、M级基团，其中M≥N，N为大于等于2的正整数。
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，
建立如下所示物性计算模型：
其中，f为所述样本单分子的物性，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。
结合第一方面的第五种实施例，在第一方面的第十一种实施例中，所述混合汽油产品的物性包括：研究法辛烷值、马达法辛烷值、雷德蒸汽压、恩氏馏程、密度、沸点、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数和硫质量分数中的至少一种。
结合第一方面的第十一种实施例，在第一方面的第十二种实施例中，
所述单分子的物性包括：单分子的沸点；
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物性的贡献值，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物性，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，GROUP11为根据一级基团对所述沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量，GROUP12为根据二级基团对所述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；所述N为大于或等于2的正整数。
当分子类型为正构烃类、苯类、萘类或者多环芳烃类，且分子的碳数不大于第一设定值时，利用第一正构烃类沸点计算式进行沸点计算，得到所述分子的沸点，所述第一正构烃类沸点计算式包括：Tb＝a×SOL^3+b×SOL^2+c×SOL+d，Tb为分子沸点，SOL为主碳链碳数，a、b、c、d为公式常数；
当分子类型为正构烃类、苯类、萘类或者多环芳烃类，且分子的碳数大于所述第一设定值时，利用第二正构烃类沸点计算式进行沸点计算，得到所述分子的沸点，所述第二正构烃类沸点计算式包括：Tb＝ci×log(SOL)+wi，Tb为分子沸点，ci为公式常数，SOL为主碳链碳数，wi为公式常数；
当分子类型为除正构烃类、苯类、萘类以及多环芳烃类以外的其他石油烃分子类别时，利用预设烃类沸点计算式进行密度计算，得到所述分子的沸点，所述预设烃类沸点计算式包括：
Tb＝SOL×tbci1/((SOL×atomnumw).^tba+tbb)+tbc+SOL×group2'-273.15，Tb为分子组分沸点，tbci1为分子组分以结构导向集总向量表示的一阶基团向量沸点贡献值，SOL为分子组分以结构导向集总向量表示的基团数值，wi为公式常数，atomnumw为待检测分子中除氢原子以外的原子个数，tba、tbb、tbc为公式常数，group2'为分子组分以结构导向集总向量表示的二阶基团向量。
结合第一方面的第十一种实施例，在第一方面的第十三种实施例中，
所述单分子的物性包括：单分子的密度；
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物性的贡献值，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物性，包括：
根据如下物性计算模型计算所述单分子的密度：
其中，D为所述单分子的密度，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，GROUP21为根据一级基团对所述密度的贡献值转化得到的第N+1贡献值向量，GROUP22为根据二级基团对所述密度的贡献值转化得到的第N+2贡献值向量，GROUP2N为根据N级基团对密度的贡献值转化得到的第2N贡献值向量，e为第四预设常数；所述N为大于或等于2的正整数。
当分子类型为正构烃类时，利用正构烃类密度计算式进行密度计算，得到所述分子的密度，其中，所述正构烃类密度计算式包括：D＝ci×exp(wi/SOL)，D为分子密度，ci和wi为公式常数，SOL为分子的碳数；
当分子类型为异构烷烃类时，利用异构烷烃密度计算式进行密度计算，得到所述分子的密度，其中，所述异构烷烃密度计算式包括：D0＝ci×exp(wi/Cmain)，D0为主碳链碳数(不包含支链)对应正构烃类密度，ci和wi为公式常数，Cmain为主碳链碳数(不包含支链)，D＝mc*SOLb+D0，mc为公式常数，D为分子密度，SOLb为支链碳数；
当分子类型为环己烷类或环戊烷时，利用环烷密度计算式进行密度计算，得到所述分子的密度，其中，所述环烷密度计算式包括：D＝ci×log(SOLm)+wi，D为分子密度，ci和wi为公式常数，SOLm为环上碳链总碳数；
当分子类型为芳烃类时，利用芳烃密度计算式进行密度计算，得到所述分子的密度，其中，所述芳烃密度计算式包括：D＝(a×SOL+b)/(SOL+c)，D为分子密度，a、b、c为公式常数，SOL为苯环上碳链总碳数；
当分子类型为除正构烃类、异构烷烃类、环己烷类、环戊烷以及芳烃类以外的其他石油烃分子类别时，利用预设烃类密度计算式进行密度计算，得到所述分子的密度，其中，所述预设烃类密度计算式包括:D＝SOL×ci/(SOL×wi+add)，D为分子密度，ci、wi、add为公式常数,SOL为分子组分以结构导向集总向量表示的基团数值。
结合第一方面的第十一种实施例，在第一方面的第十四种实施例中，
所述单分子的物性包括：单分子的辛烷值；
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物性的贡献值，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物性，包括：
根据如下物性计算模型计算所述单分子的辛烷值：
X＝SOL×GROUP31+SOL×GROUP32+......+SOL×GROUP3N+h；
其中，X为所述单分子的辛烷值，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，GROUP31为根据一级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+1贡献值向量，GROUP32为根据二级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+2贡献值向量，GROUP3N为根据N级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第3N贡献值向量；所述N为大于或等于2的正整数；h为第五预设常数。
结合第一方面的第四种实施例，在第一方面的第十五种实施例中，
所述混合汽油产品的物性包括：研究法辛烷值、马达法辛烷值、雷德蒸汽压、恩氏馏程、密度、沸点、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数和硫质量分数中的至少一种。
结合第一方面的第十五种实施例，在第一方面的第十六种实施例中，所述根据每种混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每种混合汽油产品的物性，包括：
通过如下计算公式计算所述混合汽油产品的密度：
density＝∑(Di×xi_volume)；
其中，density为所述混合汽油产品的密度，Di为第i种所述单分子的密度，xi_volume为第i种所述单分子的第二组分含量。
结合第一方面的第十五种实施例，在第一方面的第十七种实施例中，所述根据每种混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每种混合汽油产品的物性，包括：
根据每种所述单分子的密度和沸点计算得到每种所述单分子的浊点贡献值；
根据所述混合汽油产品中所有所述单分子的浊点贡献值和第二组分含量，计算所述混合汽油产品的浊点。
结合第一方面的第十五种实施例，在第一方面的第十八种实施例中，所述根据每种混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每种混合汽油产品的物性，包括：
根据每种所述单分子的密度和分子量，计算每种所述单分子的倾点贡献值；
根据所述混合汽油产品中所有所述单分子的倾点贡献值和第二组分含量，计算所述混合汽油产品的倾点。
结合第一方面的第十五种实施例，在第一方面的第十九种实施例中，所述根据每种混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每种混合汽油产品的物性，包括：
根据所述单分子的密度和沸点计算得到所述单分子的苯胺点贡献值；
根据所述混合汽油产品中所有所述单分子的苯胺点贡献值和第二组分含量，计算所述混合汽油产品的苯胺点。
结合第一方面的第十五种实施例，在第一方面的第二十种实施例中，所述根据每种混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每种混合汽油产品的物性，包括：
通过如下计算公式计算所述混合汽油产品的辛烷值：
其中，ON为所述混合汽油产品的辛烷值，ka为所述混合汽油产品中烷烃与环烷烃的交互系数常数，kb为所述混合汽油产品中烷烃与烯烃的交互系数常数，vn为所述混合汽油产品中环烷烃的含量，vo为所述混合汽油产品中烯烃的含量，vi为第i种单分子的含量，Xi为第i中单分子的辛烷值。
第二方面，本发明实施例提供了一种分子级汽油调合配方获取装置，包括：
模拟单元，用于根据预设调合方案和预设各种汽油调合原料的分子组成数据，确定根据所述调合方案调合而成的多种混合汽油产品的分子组成数据；
确定单元，用于根据所述多种混合汽油产品的分子组成数据，利用预先建立的物性计算模型计算所述多种混合汽油产品的汽油物性；
处理单元，用于判断每种混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准；
若是，计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值，并根据所述剩余库存优化目标函数值判断所述预设各种汽油调合原料的库存数量是否达到预设的优化目标；
若是，则输出当前调合配方；
若否，则调整所述生产方案，并根据调整后的生产方案重新确定调合方案，并根据重新确定的调合方案重复前述步骤；其中，所述剩余库存优化目标函数值是能够反映汽油调合原料的库存数量的数值。
第三方面，本发明实施例提供了一种上述的分子级汽油调合配方获取方法在确定汽油调合配方中的应用。
第四方面，本发明实施例提供了一种分子级汽油调合方法，使用上述的分子级汽油调合配方获取方法获取调合配方。
第五方面，本发明实施例提供了一种汽油调合设备，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，实现第一方面任一实施例所述的分子级汽油调合配方获取方法。
第六方面，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分子级汽油调合配方获取方法。
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明实施例按预设生产方案确定调合方案，按照调合方案将多种汽油调合原料调合成多种混合汽油产品，在任一混合汽油产品的汽油物性不符合任一预设标准时调整调合方案，以及当所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值未达到最优值时，调整生产方案，然后按调整后的生产方案重新制定调合方案,并按照调整后的调合方案将多种汽油调合原料重新调合成多种混合汽油产品，直至所有混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，并且汽油调合原料的库存数量达到预设的优化目标，以确保最终调合出的混合汽油产品的物性符合预设标准，并且原料的库存数量达到最优值，本发明提供的分子级汽油调合配方获取方法，可以精准控制调合产品的物性指标，在精准控制调合产品物性指标的同时，还以原料库存总量最小为优化目标，开展调合配方的优化，从而最大化的利用汽油调合原料，有效降低企业的油品仓储压力，进而保障上游加工装置的连续生产。本发明提供通过对生产工艺进行仿真优化，提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种分子级汽油调合配方获取方法流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种分子级汽油调合配方获取方法中确定剩余库存优化目标函数值的流程示意图；
图3是本发明又一实施例提供的一种分子级汽油调合配方获取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分子级汽油调合配方获取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分子级汽油调合配方获取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分子级汽油调合配方获取方法流程示意图其四；
图7是本发明又一实施例提供的一种分子级汽油调合配方获取方法流程示意图其五；
图8是本发明实施例提供的一种燃料油调合配方确定装置结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种汽油调合设备结构示意图。
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分子级汽油调合配方获取方法。参照图1所示，调合方法包括：
S100、根据预设调合方案和预设各种汽油调合原料的分子组成数据，确定根据所述调合方案调合而成的多种混合汽油产品的分子组成数据，其中，所述分子组成数据包括分子种类和各种分子的含量。
所述预设调合方案为基于预设生产方案，得到的将多种汽油调合原料调合成多种混合汽油产品的调合方案；所述预设调合方案包括预设多种汽油调合原料的调合比例数据；
其中，所述预设生产方案为根据预设多种汽油调合原料的可用数量和多种混合汽油产品的计划产量确定的生产方案；所述预设生产方案包括各种混合汽油产品的分子组成及组分含量数据。
在本实施例中，获取汽油调合原料的数量，通常包括两个来源，一个是汽油调合原料(即汽油调合馏分)的库存数量，另一个是生产线上生产汽油的生产装置的连续产量)，多种混合汽油产品的计划产量通常包括多种混合汽油产品的品种(产品种类、产品牌号)和数量。根据预设各种汽油调合原料的可用数量和多种混合汽油产品的计划产量形成多种混合汽油产品的生初始生产方案，包括不同种类(例如，乙醇汽油调合组分、车用汽油)、不同牌号(92#、95#)产品的产量计划，所述产量计划包括多种混合汽油产品的分子组成及组分含量数据。
在本实施例中，在汽油调合过程中，汽油调合的原料可以是常减压装置蒸馏得到的产物中的石脑油或者其他轻质汽油馏分，也可以是催化重整装置所输出的产物，或者是催化加氢精制或催化加氢改质后输出的产物，或者是其他石油加工装置对原油或者其他油品进行多次加工后的产物，目前进入市场的车用汽油，不是由某一单独的炼油工艺加工过程生产的，而是由原油蒸馏过程生成的汽油组分及许多二次加工过程(催化裂化、催化重整、烷基化、异构化)生产的汽油组分调合而成。这种由两个组分以上调合而成的汽油叫做调合汽油，通过汽油调合使得最终产出的汽油产品可以符合国家标准，比如，不同牌号的车用油品的标准，在本实施例中，将各种汽油调合原料按照调合方案进行调合，得到多种混合汽油产品，其中，混合汽油产品不仅包括用于车辆的车用油品，还可以是润滑油、液压油、齿轮油、切削油等汽油产品。其中调合方案中存储有多组预设调合规则，每个调合规则中对应有所使用的汽油调合原料的种类和数量，通过混合不同的汽油调合原料得到相应的混合汽油产品。
S200、根据所述多种混合汽油产品的分子组成数据，利用预先建立的物性计算模型计算所述多种混合汽油产品的汽油物性，并判断每种混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准。
在本实施例中，分别计算每种混合汽油产品的汽油物性，可以通过确定每种混合汽油产品中包含的各种单分子，即确定混合汽油产品的分子组成，分别计算混合汽油产品中每种单分子的物性，再根据混合汽油中每种单分子的物性和含量计算得到混合汽油产品的物性。其中，单分子的物性，包括但不限于：密度、沸点、密度、辛烷值。例如：单分子的物性还可以包括：粘度、溶解度参数、十六烷值、不饱和度等。
在本实施例中，预设标准集合中的预设标准可以是车用汽油的标准、润滑油的标准、液压油的标准、齿轮油的标准和切削油的标准等汽油产品的标准，只要调合出的混合汽油产品符合预设标准集合中的任一项，则说明这个混合汽油产品可以进行售卖，同时，由于不同的混合汽油产品是同时进行调合的，所以，同时进行调合得到的混合汽油产品应分别符合预设标准集合中的任一标准，这样，用以调合的调合方案才是合格的调合方案，避免出现混合汽油产品无法产生价值的情况。
其中，预设标准集合的建立方法可以包括如下步骤：获取不同牌号的车用油品的标准；将每种牌号的车用油品的标准均作为预设标准，组成预设标准集合。通过获取不同牌号的车用油品的标准，组成预设标准集合，使得调合出来的混合汽油产品均为车用油品。
S300、若每种混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值，并根据所述剩余库存优化目标函数值判断汽油调合原料的库存数量是否达到预设的优化目标。
在本实施例中，在每种混合汽油产品的汽油物性均符合预设标准集合中的任一预设标准时，说明按照调合方案调合得到的混合汽油产品符合标准，在本步骤中，计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值,即能够反映汽油调合原料的库存数量的数值。例如，在本实施例中，该函数值可以是预设各种汽油调合原料的库存数量的总和，如下式所示：
BF1+BF2+……
其中，BF1、BF2表示汽油调合原料1和2……的库存数量。
对此,如图2所示，所述计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值，包括以下步骤：
S21、统计每种汽油调合原料的剩余库存量；
S22、计算所有汽油调合原料的剩余库存量的总和,作为所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值。
当所述剩余库存优化目标函数值达到最小值时，判断汽油调合原料的库存数量达到预设的优化目标。
在本实施例中，借助剩余库存优化目标函数值，反映所有汽油调合原料的库存过剩情况，基于该优化模型确认汽油调合原料的库存数量是否达到优化目标，如最小值，在库存数量达到优化目标时，完成对混合汽油产品的调合。
S400、若库存数量已达到预设的优化目标，则输出当前调合配方。
在该步骤中，当库存数量达到预设的优化目标时，说明以上述步骤中的调合方案已经充分利用了库存的汽油调合原料，此时，将该调合方案作为最优调合比例，在后续进行汽油调合时，以该调合方案进行汽油调合，最大化的利用汽油调合原料，有效降低企业的油品仓储压力，进而保障上游加工装置的连续生产。
在本实施例中，确定优化目标是否达到最优值的方法，可以采用多起点随机搜索的全局优化算法，或者，梯度下降算法、牛顿法、共轭梯度法和启发式优化方法等优化算法，其中梯度下降算法包括：随机梯度下降算法或批量梯度下降算法。上述优化算法的具体执行过程，可以参照现有技术中的详细描述，在此，可以不作具体限定。
S500、若库存数量未达到预设的优化目标，则重新确定调合方案，并根据重新确定的调合方案重复前述步骤，即返回步骤S100，根据调整后的生产方案重新确定调合方案，以重新得到多种混合汽油产品，直至每种混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，并且汽油调合原料的库存数量达到预设的优化目标。
其中，所述剩余库存优化目标函数值是能够反映汽油调合原料的库存数量的数值。
在该步骤中，在库存数量未达到预设的优化目标时，说明调合方案不是最优的调合方案，此时，应当调整生产方案，并按调整后的生产方案重新制定调合方案，然后根据调整的调合方案将多种汽油调合原料调合成多种混合汽油产品，直至每种混合汽油产品的汽油物性均符合要求，并且汽油调合原料的库存数量达到预设的优化目标。其中，调整调合方案可以是调整每个调合规则中设定的汽油调合原料的种类和数量。
在本实施例中，上述调合方法还包括以下步骤：
若任一组混合汽油产品的汽油物性不符合预设标准集合中的任一预设标准，则调整调合方案，并根据调整后的调合方案重新执行前述步骤，返回步骤S100，将各个汽油调合原料按调整后的调合方案进行调合，重新得到多种混合汽油产品，直至每种混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准。
在该步骤中，若出现任意一组混合汽油产品的汽油物性不符合预设标准集合中的任一预设标准，则说明出现了混合汽油产品无法作为产品出售的情况，所以，在本步骤中，调整调合方案，按调合方案重新调合，得到混合汽油产品，直至混合汽油产品的汽油物性符合要求。调整调合方案可以是调整每个调合规则中设定的汽油调合原料的种类和数量。
如图3所示，在一个具体的实施例中，计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值之前，调合方法还包括如下步骤：
S31、获取目标产物的产量在所有混合汽油产品中的占比值；
S32、判断占比值是否符合预设占比值区间；
S33a、若占比值符合预设占比值区间，则执行计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值的步骤；
S33b、若占比值不符合预设占比值区间，则调整调合方案，重新执行上述步骤；即将各种汽油调合原料按调整后的调合方案进行调合，重新得到多种混合汽油产品，直至占比值符合预设占比值区间。
调整调合方案可以是调整每个调合规则中设定的汽油调合原料的种类和数量。
若占比值符合预设占比值区间，则计算所有混合汽油产品的剩余库存优化目标函数值。此时的目标产物在所有混合汽油产品中的占比符合要求，比如混合汽油产品中的含硫量符合预设占比，以避免硫的燃烧污染环境，比如，混合汽油中的异辛烷的量符合预设占比，由于异辛烷的抗爆性最佳，又比如，某种汽油调合原料的量过多，当希望混合汽油产品中某个汽油调合原料的使用量达到一定占比，也可以设定该汽油调合原料为目标产物。
如图4所示，在一个具体的实施例中，计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值之前，调合方法还包括如下步骤：
S41、获取所述预设多种汽油调合原料中每种汽油调合原料的消耗量。
在本实施例中，根据调合方案中的每组预设调合规则设定的汽油调合原料的种类和数量，计算得到每种汽油调合原料被消耗的量。
S42、根据每种汽油调合原料的消耗量，确认目标汽油调合原料的消耗量。
在本实施例中，确认目标汽油调合原料的消耗量，该目标汽油调合原料可以是库存中存量较大的汽油调合原料或者存量较小的汽油调合原料，当汽油调合原料的存量较大时，为避免库存积压，导致没有其他的油品与该汽油调合原料进行调合，而汽油调合原料未经调合可能无法直接上市，使得该存量较大的汽油调合原料占用库房，可以提高存量较大的汽油调合原料的使用量，以保证库房内的油品数量均衡，提高可持续生产的能力，当汽油调合原料的存量较小时，同理可得，适当降低存量较小的汽油调合原料使用量，保证库房内的油品数量种类以适应不同成分的汽油调合原料的调合，避免无法调合出符合要求的混合汽油产品的情况。
S43、判断目标汽油调合原料的消耗量是否符合预设消耗量区间。
在本实施例中，设定目标汽油调合原料的消耗量区间，作为预设消耗量区间，预设消耗量区间可以根据目标汽油调合原料的初始量决定，当目标汽油调合原料的存量较大时，适当提高消耗量区间，当目标汽油调合原料的存量较小时，可以降低消耗量区间，减少目标汽油调合原料的消耗，保证汽油调合原料的多样性，以适应不同种类的汽油调合原料的调合。
S44、若目标汽油调合原料的消耗量不符合预设消耗量区间，则调整调合方案重新执行上述步骤；即按照调整后的调合方案将各种汽油调合原料重新调合成多种混合汽油产品，直至目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间。
本发明实施例中，调整调合方案可以是调整每个调合规则中设定的汽油调合原料的种类和数量。
若目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间，则执行计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值的步骤；此时的目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间，比如，轻质汽油调合原料的消耗量应该较低，因为在原油中直接分离得到的轻质汽油调合原料的比例较低，而后续对分子量较大的油品进行二次加工后才能得到部分轻质汽油调合原料，而且轻质汽油调合原料只需添加重分子的油品即可完成调合，所以在本实施例中，可以限定轻质汽油调合原料的消耗量，保证其他重分子的汽油调合原料的消耗量，还比如，重分子的汽油调合原料必须与轻分子的汽油调合原料进行调合后才能达到各项牌号的车用油品的标准，为避免重分子的汽油调合原料积压库存，本方案中可以限定重分子的汽油调合原料的消耗量。
下面对计算每种混合汽油产品的汽油物性的步骤进行进一步的描述。如图5所示，为根据本发明一实施例的计算混合汽油产品的汽油物性的步骤流程图。
S51、获取每种汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量。
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、传感器法、核磁共振波谱法、拉曼光谱法和拓扑指数法中的一种或多种，确定柴油加氢原料的分子组成。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ASTMD8144-18的方式确定混合物的分子组成。
S52、按照当前调合方案，根据每种汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量，得到每种混合汽油产品的第二分子组成和每种单分子的第二组分含量。
在本实施例中，调合方案中设定了需要的汽油调合原料的种类和数量，结合每种汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量，得到混合得到的每种混合汽油产品的第二分子组成和每种单分子的第二组分含量。
S53、在所述物性计算模型中，根据每种混合汽油产品的每种单分子包含的每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值，计算每种单分子的物性。
在本实施例中，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物性的贡献值；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。
其中，该单分子的每种基团对物性的贡献值是在训练得到该物性计算模型时训练得到的每种基团对物性的贡献值，并存储在预设的存储位置之后，从该预设的存储位置获取的。
在本实施例中，物性计算模型是基于结构导向集总(Structure Oriented Lump，SOL)分子表征方法，来表征分子组成中的单分子，进而进行构建模型的。基于SOL分子表征方法构建的物性计算模型可以包括分别用于计算密度、沸点、十六烷值、闪点的物性计算模型。另外，物性计算模型随着训练数据的增多，能够提高计算精度，可不断更新，便于后期维护。需要说明的是，本发明实施例中所描述的物性计算模型可以不包括烯烃、芳烃、硫含量等利用结构导向集总结构直接线性计算的物性计算模型，以节省数据存储空间。
在本实施例中，SOL分子表征方法为利用24个结构增量片段表征复杂烃类分子的基础结构。对于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。该SOL分子表征方法中的24个结构增量片段即为24个基团，基团是分子的某一部分特征结构，每个基团一般是作为一个整体进行化学反应。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、传感器法、核磁共振波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表示该单分子。
S54、根据每种混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每种混合汽油产品的物性。
混合汽油产品的物性包括：研究法辛烷值、马达法辛烷值、雷德蒸汽压、恩氏馏程、密度、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数和硫质量分数。
下面提供五种，计算混合物物性的方式，但是本领域技术人员应当知道的是，以下几种方式仅用于说明本实施例，而不用于限定本实施例。
方式一，当混合物的物性为密度时，通过如下计算公式计算混合物的密度：
density＝∑(Di×xi_volume)；
其中，density为混合物的密度，Di为第i种单分子的密度，xi_volume为第i种单分子的含量。
方式二，当混合物的物性为浊点时，计算混合物的物性，包括：
根据每种单分子的密度和沸点计算得到每种单分子的浊点贡献值；
根据混合物中所有单分子的浊点贡献值和含量，计算混合物的浊点。
本发明实施例中，可以基于现有技术中的计算公式进行计算。本发明实施例中，浊点贡献值的计算过程，可以参照现有技术中的具体实现方式，并可以采用现已技术中公开的计算公式，实现根据混合物中所有单分子的浊点贡献值和含量计算得到该混合物的浊点，具体的实现过程在此，可以不作具体限定。
方式三，当混合物的物性为倾点时，计算混合物的物性，包括：
根据每种单分子的密度和分子量，计算每种单分子的倾点贡献值；
根据混合物中所有单分子的倾点贡献值和含量，计算混合物的倾点。
本发明实施例中，可以基于现有技术中的计算公式进行计算。本发明实施例中，倾点贡献值的计算过程，可以参照现有技术中的具体实现方式，并可以采用现已技术中公开的计算公式，实现根据混合物中所有单分子的倾点贡献值和含量计算得到混合物的倾点，具体的实现过程在此，可以不作具体限定。
方式四，当混合物的物性为苯胺点时，计算混合物的物性，包括：
根据单分子的密度和沸点计算得到单分子的苯胺点贡献值；
根据混合物中所有单分子的苯胺点贡献值和含量，计算混合物的苯胺点。
本发明实施例中，可以基于现有技术中的计算公式进行计算。本发明实施例中，苯胺点贡献值的计算过程，可以参照现有技术中的具体实现方式，并可以采用现已技术中公开的计算公式，实现根据混合物中所有单分子的苯胺点贡献值和含量计算得到混合物的苯胺点，具体的实现过程在此，可以不作具体限定。
方式五，当混合物的物性为辛烷值时，计算方法包括：
获取混合物中每种单分子的辛烷值和含量；
通过如下计算公式计算混合物的辛烷值：
其中，ON为混合物的辛烷值，ka为混合物中烷烃与环烷烃的二元交互作用系数，kb为混合物中烷烃与烯烃的二元交互作用系数，vn为混合物中环烷烃的含量，vo为混合物中烯烃的含量，vi为第i种单分子的含量，Xi为第i中单分子的辛烷值。
在本实施例中，计算每种单分子的物性的步骤包括：
针对每种混合汽油产品的每种单分子，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物性的贡献值；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。
下面对训练物性计算模型的步骤进行进一步地描述。
如图6所示，训练物性计算模型的步骤流程包括：
S61、构建单分子的物性计算训练模型。
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。
本发明实施例中，每种基团对每种物性的初始贡献值，可以是预先通过计算得到的，通过预先获取多个混合物的分子的物性数据，已知单分子的物性为单分子的每个基团的值与每种基团对物性的贡献值的乘积之和，基于此进行回归计算，就可以得到每个基团对物性的贡献值大小，将计算得到的每个基团对物性的贡献值大小作为该基团对物性的贡献值大小。具体的实现过程在此不再赘述。
S62、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。
S63、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。
S64、获取物性计算训练模型输出的样本单分子的预测物性。
S65a、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，将当前物性计算训练模型作为所述物性计算模型，并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。
S65b、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，重新执行上述模型训练步骤，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为样本单分子的物性，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，在所述样本单分子的所有基团中确定各级基团及对应基团数量；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N种基团作为N级基团，并将所述N种基团的基团数量作为所述N级基团的级别；
所述样本单分子的所有基团，包括一级基团、二级基团、……、M级基团，其中M≥N，N为大于等于2的正整数。
本发明实施例中，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，而其同时存在于一个分子中时，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。上述多级基团还可以是通过基团之间的分子键力进行划分，按预设键力区间将基团划分为多个不同的级别，由于分子键力不同，对不同的物性的影响不同，具体的可以根据分子稳定性对物性的影响对基团的级别进行划分。
对上述物性计算训练模型进行训练即可得到该预设物性计算模型，在对模拟柴油产品的分子组成数据的每种单分子的物性进行确定时，采用上述SOL分子表征方法，得到对应单分子的多级基团及其基团数量，并从训练得到该物性计算模型时存储的所有基团对物性的贡献值中对应获取该单分子的每种基团对物性的贡献值；
将单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对物性的贡献值输入训练得到的物性计算模型，即可得到该单分子的各项单分子物性。得到模拟柴油产品的分子组成数据的每种单分子的各项单分子物性，以便于得到模拟柴油产品的产品物性。
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为样本单分子的物性，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。
对上述物性计算训练模型进行训练即可得到预设物性计算模型，在对模拟柴油产品的分子组成数据的每种单分子的物性进行确定时，采用上述SOL分子表征方法，得到对应单分子的多级基团及其基团数量，并从训练得到该物性计算模型时存储的所有基团对物性的贡献值中对应获取该单分子的每种基团对物性的贡献值；
将单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对物性的贡献值输入训练得到的物性计算模型，即可得到该单分子的各项单分子物性。得到模拟柴油产品的分子组成数据的每种单分子的各项单分子物性，以便于得到模拟柴油产品的产品物性。
在一个实施例中，还可以根据物性种类的不同，基于对样本单分子划分的多级基团及其基团数量，为单分子的每种物性分别构建对应的物性计算训练模型，并得到每种基团的对应物性的贡献值。
若单分子的物性为单分子的沸点，则可以将多种混合汽油产品的分子组成数据的单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对物性的贡献值输入下述训练得到的沸点计算模型，计算每种单分子的沸点：
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。
若单分子的物性为单分子的密度，则可以将多种混合汽油产品的分子组成数据的单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对物性的贡献值输入下述训练得到的沸点计算模型，计算每种单分子的密度：
其中，D为单分子的密度，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，GROUP21为根据一级基团对密度的贡献值转化得到的第N+1贡献值向量，GROUP22为根据二级基团对密度的贡献值转化得到的第N+2贡献值向量，GROUP2N为根据N级基团对密度的贡献值转化得到的第2N贡献值向量，e为第五预设常数；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密度的贡献值转化得到的第N+1贡献值向量，包括：将一级基团的数量作为第N+1贡献值向量的维数；将每种一级基团对密度的贡献值作为第N+1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密度的贡献值转化得到的第N+2贡献值向量，包括：将二级基团的数量作为第N+2贡献值向量的维数；将每种二级基团对密度的贡献值作为第N+2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级基团分别对密度的贡献值转化得到的第2N贡献值向量，包括：将N级基团的数量作为第2N贡献值向量的维数；将每种N级基团对密度的贡献值作为第2N贡献值向量中对应维度的元素值。
若单分子的物性为单分子的辛烷值，则可以将多种混合汽油产品的分子组成数据的单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对物性的贡献值输入下述训练得到的沸点计算模型，计算每种单分子的辛烷值：
X＝SOL×GROUP31+SOL×GROUP32+......+SOL×GROUP3N+h；
其中，X为单分子的辛烷值，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，GROUP31为根据一级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+1贡献值向量，GROUP32为根据二级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+2贡献值向量，GROUP3N为根据N级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第3N贡献值向量；N为大于或等于2的正整数；h为第五预设常数。
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辛烷值的贡献值转化得到的第2N+1贡献值向量，包括：将一级基团的数量作为第2N+1贡献值向量的维数；将每种一级基团对辛烷值的贡献值作为第2N+1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辛烷值的贡献值转化得到的第2N+2贡献值向量，包括：将二级基团的数量作为第2N+2贡献值向量的维数；将每种二级基团对辛烷值的贡献值作为第2N+2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级基团分别对辛烷值的贡献值转化得到的第3N贡献值向量，包括：将N级基团的数量作为第3N贡献值向量的维数；将每种N级基团对辛烷值的贡献值作为第3N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物性后，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物性存储进数据库中。
如图7所示，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之前，计算方法还包括：
S71、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物性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。
S72、判断是否存在与单分子相同的模板单分子。
S73、若存在与单分子相同的模板单分子，输出模板单分子的物性作为单分子的物性。
S74、若不存在与单分子相同的模板单分子，则执行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物性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，直接输出单分子的物性，提高单分子物性计算效率，减少计算量。
基于同一发明构思，如图8所示，本发明还提供一种分子级汽油调合配方确定装置，包括模拟单元11、确定单元12和处理单元13；其中：
模拟单元11，用于根据预设调合方案和预设各种汽油调合原料的分子组成数据，确定根据所述调合方案调合而成的多种混合汽油产品的分子组成数据；
确定单元12，用于根据所述多种混合汽油产品的分子组成数据，利用预先建立的物性计算模型计算所述多种混合汽油产品的汽油物性；
处理单元13，用于判断每种混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准；
若是，计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值，并根据所述剩余库存优化目标函数值判断所述预设各种汽油调合原料的库存数量是否达到预设的优化目标；
若是，则输出当前调合配方；
若否，则调整所述生产方案，并根据调整后的生产方案重新确定调合方案，并根据重新确定的调合方案重复前述步骤；其中，所述剩余库存优化目标函数值是能够反映汽油调合原料的库存数量的数值。
在一些实施例中，处理单元13，还用于：
若任一种混合汽油产品的汽油物性不符合所述预设标准集合中的任一预设标准，则调整所述调合方案，并根据调整后的调合方案重新执行前述步骤。
在一些实施例中，处理单元13，中：
所述所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值为预设各种汽油调合原料的库存数量的总和；
当所述剩余库存优化目标函数值达到最小值时，判断汽油调合原料的库存数量达到预设的优化目标。
在一些实施例中，模拟单元11中：
所述预设调合方案和所述重新调整的调合方案为基于预设生产方案，得到的将多种汽油调合原料调合成多种混合汽油产品的调合方案；所述预设调合方案和所述重新调整的调合方案包括预设多种汽油调合原料的调合比例数据；
其中，所述预设生产方案为根据预设多种汽油调合原料的可用数量和多种混合汽油产品的计划产量确定的生产方案；所述预设生产方案包括各种混合汽油产品的分子组成及组分含量数据。
在一些实施例中，模拟单元11中：
所述预设各种汽油调合原料的可用数量包括所述预设各种汽油调合原料的库存数量和生产产量；
所述多种混合汽油产品的计划产量包括各种不同种类、不同牌号的混合汽油产品的计划产量；
所述预设标准集合包括各种不同种类、不同牌号的混合汽油产品的物性标准。
在一些实施例中，处理单元13，还用于：
获取目标产物的产量在所有混合汽油产品中的占比值；
判断所述占比值是否符合预设占比值区间；
若是，则执行所述计算所有混合汽油产品的剩余库存优化目标函数值的步骤；
若否，则调整所述调合方案，并根据调整后的调合方案重新执行上述步骤。
在一些实施例中，处理单元13，还用于：
获取所述预设多种汽油调合原料中每种所述汽油调合原料的消耗量；
根据每种所述汽油调合原料的消耗量，确认目标汽油调合原料的消耗量；
判断所述目标汽油调合原料的消耗量是否符合预设消耗量区间；
若是，则执行所述计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值的步骤；
若否，则调整所述调合方案，并根据调整后的调合方案重新执行上述步骤。
在一些实施例中，确定单元12，还用于：
获取每种汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量；
按照当前调合方案，根据每种汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量，得到所述多种混合汽油产品的中每种混合汽油产品的第二分子组成和每种单分子的第二组分含量。
在一些实施例中，确定单元12，还用于：
在所述物性计算模型中，根据每种混合汽油产品的每种单分子包含的每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值，计算每种单分子的物性；
根据每种混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每种混合汽油产品的汽油物性。
在一些实施例中，确定单元12，还用于：
针对每种混合汽油产品的每种单分子，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物性的贡献值；
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物性的贡献值，输入所述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物性。
在一些实施例中，确定单元12，还用于：
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物性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；
若是，则获取所述模板单分子的物性作为所述单分子的物性；
若否，则执行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物性的贡献值，输入所述预先训练的物性计算模型的步骤。
在一些实施例中，确定单元12，还用于：
构建单分子的物性计算训练模型；
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；
获取所述物性计算训练模型输出的所述样本单分子的预测物性；
判断所述样本单分子的预测物性与所述样本单分子的已知的物性之间的偏差值是否小于预设偏差阈值；
若是，则判定所述物性计算训练模型收敛，将当前物性计算训练模型作为所述物性计算模型，并在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；
若否，则调整所述物性计算模型中每种基团对应的贡献值，重新执行上述模型训练步骤。
在一些实施例中，确定单元12中，
所述构建单分子的物性计算模型，包括：
建立如下所示物性计算模型：
其中，f为所述样本单分子的物性，ni为第i种基团的基团数量，Δfi为第i种基团对所述物性的贡献值，a为关联常数。
在一些实施例中，确定单元12，还用于：
在所述样本单分子的所有基团中确定各级基团及对应基团数量；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N种基团作为N级基团，并将所述N种基团的基团数量作为所述N级基团的级别；
所述样本单分子的所有基团，包括一级基团、二级基团、……、M级基团，其中M≥N，N为大于等于2的正整数。
在一些实施例中，确定单元12中，所述混合汽油产品的物性包括：研究法辛烷值、马达法辛烷值、雷德蒸汽压、恩氏馏程、密度、沸点、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数和硫质量分数中的至少一种。
基于同一发明构思，本发明还提供一种上述分子级汽油调合配方确定方法在确定汽油调合配方中的应用。
基于同一发明构思，本发明还提供一种分子级汽油调合方法，使用上述分子级汽油调合配方确定方法确定调合配方。
基于同一发明构思，如图9所示，本发明实施例提供了一种汽油调合设备，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分子级汽油调合配方获取方法的步骤。
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分子级汽油调合配方获取方法。
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SolidStateDisk(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 (20)
1.一种分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，所述方法包括：
根据预设调合方案和预设各种汽油调合原料的分子组成数据，确定根据所述调合方案调合而成的多种混合汽油产品的分子组成数据；
根据所述多种混合汽油产品的分子组成数据，利用预先建立的物性计算模型计算所述多种混合汽油产品的汽油物性，并判断每种混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准；
若是，计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值，并根据所述剩余库存优化目标函数值判断所述预设各种汽油调合原料的库存数量是否达到预设的优化目标；
若是，则输出当前调合配方；
若否，则重新确定调合方案，并根据重新确定的调合方案重复前述步骤；其中，所述剩余库存优化目标函数值是能够反映汽油调合原料的库存数量的数值。
2.根据权利要求1所述的分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，所述方法还包括：
若任一种混合汽油产品的汽油物性不符合所述预设标准集合中的任一预设标准，则调整所述调合方案，并根据调整后的调合方案重新执行前述步骤。
3.根据权利要求1所述的分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，
所述所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值为预设各种汽油调合原料的库存数量的总和；
当所述剩余库存优化目标函数值达到最小值时，判断汽油调合原料的库存数量达到预设的优化目标。
4.根据权利要求1所述的分子级汽油调合配方确定方法，其特征在于，所述预设调合方案和所述重新调整的调合方案为基于预设生产方案，得到的将多种汽油调合原料调合成多种混合汽油产品的调合方案；所述预设调合方案和所述重新调整的调合方案包括预设多种汽油调合原料的调合比例数据；
其中，所述预设生产方案为根据预设多种汽油调合原料的可用数量和多种混合汽油产品的计划产量确定的生产方案；所述预设生产方案包括各种混合汽油产品的分子组成及组分含量数据。
5.根据权利要求4所述的分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，
所述预设各种汽油调合原料的可用数量包括所述预设各种汽油调合原料的库存数量和生产产量；
所述多种混合汽油产品的计划产量包括各种不同种类、不同牌号的混合汽油产品的计划产量；
所述预设标准集合包括各种不同种类、不同牌号的混合汽油产品的物性标准。
6.根据权利要求1所述的分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，所述计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值之前，所述方法还包括：
获取目标产物的产量在所有混合汽油产品中的占比值；
判断所述占比值是否符合预设占比值区间；
若是，则执行所述计算所有混合汽油产品的剩余库存优化目标函数值的步骤；
若否，则调整所述调合方案，并根据调整后的调合方案重新执行上述步骤。
7.根据权利要求1所述的分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，在计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值之前，所述方法还包括：
获取所述预设多种汽油调合原料中每种所述汽油调合原料的消耗量；
根据每种所述汽油调合原料的消耗量，确认目标汽油调合原料的消耗量；
判断所述目标汽油调合原料的消耗量是否符合预设消耗量区间；
若是，则执行所述计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值的步骤；
若否，则调整所述调合方案，并根据调整后的调合方案重新执行上述步骤。
8.根据权利要求1所述的分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，所述根据预设调合方案和预设各种汽油调合原料的分子组成数据，确定根据所述调合方案调合而成的多种混合汽油产品的分子组成数据，包括：
获取每种汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量；
按照当前调合方案，根据每种汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量，得到每种混合汽油产品的第二分子组成和每种单分子的第二组分含量。
9.根据权利要求8所述的分子级汽油调合配方确定方法，其特征在于，根据所述多种混合汽油产品的分子组成数据，利用预先建立的物性计算模型计算所述多种混合汽油产品的汽油物性，包括：
在所述物性计算模型中，根据每种混合汽油产品的每种单分子包含的每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值，计算每种单分子的物性；
根据每种混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每种混合汽油产品的汽油物性。
10.根据权利要求9所述的分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，所述在所述物性计算模型中，根据每种混合汽油产品的每种单分子包含的每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值，计算每种单分子的物性，包括：
针对每种混合汽油产品的每种单分子，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物性的贡献值；
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物性的贡献值，输入所述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物性。
11.根据权利要求10所述的分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，在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物性的贡献值，输入所述预先训练的物性计算模型之前，所述方法还包括：
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物性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；
若是，输出所述模板单分子的物性作为所述单分子的物性；
若否，则执行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物性的贡献值，输入所述预先训练的物性计算模型的步骤。
12.根据权利要求1-11任一项所述的分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，所述物性计算模型的模型训练步骤，包括：
构建单分子的物性计算训练模型；
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；
获取所述物性计算训练模型输出的所述样本单分子的预测物性；
判断所述预测物性与所述样本单分子的已知的物性之间的偏差值是否小于预设偏差阈值；
若是，则判定所述物性计算训练模型收敛，将当前物性计算训练模型作为所述物性计算模型，并在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；
若否，则调整所述物性计算模型中每种基团对应的贡献值，重新执行上述模型训练步骤。
13.根据权利要求12所述的分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，所述构建单分子的物性计算模型，包括：
建立如下所示物性计算模型：
其中，f为所述样本单分子的物性，ni为第i种基团的基团数量，Δfi为第i种基团对所述物性的贡献值，a为关联常数。
14.根据权利要求12所述的分子级汽油调合配方获取方法，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各级基团及对应基团数量；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N种基团作为N级基团，并将所述N种基团的基团数量作为所述N级基团的级别；
所述样本单分子的所有基团，包括一级基团、二级基团、……、M级基团，其中M≥N，N为大于等于2的正整数。
15.根据权利要求10所述的分子级汽油调合配方获取方法，其特征在于，
所述混合汽油产品的物性包括：研究法辛烷值、马达法辛烷值、雷德蒸汽压、恩氏馏程、密度、沸点、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数和硫质量分数中的至少一种。
16.一种分子级汽油调合配方获取装置，其特征在于，包括：
模拟单元，用于根据预设调合方案和预设各种汽油调合原料的分子组成数据，确定根据所述调合方案调合而成的多种混合汽油产品的分子组成数据；
确定单元，用于根据所述多种混合汽油产品的分子组成数据，利用预先建立的物性计算模型计算所述多种混合汽油产品的汽油物性；
处理单元，用于判断每种混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准；
若是，计算所有汽油调合原料的剩余库存优化目标函数值，并根据所述剩余库存优化目标函数值判断所述预设各种汽油调合原料的库存数量是否达到预设的优化目标；
若是，则输出当前调合配方；
若否，则调整所述生产方案，并根据调整后的生产方案重新确定调合方案，并根据重新确定的调合方案重复前述步骤；其中，所述剩余库存优化目标函数值是能够反映汽油调合原料的库存数量的数值。
17.一种权利要求1-15任一项所述的分子级汽油调合配方获取方法在确定汽油调合配方中的应用。
18.一种分子级汽油调合方法，其特征在于，使用权利要求1-15任一项所述的分子级汽油调合配方获取方法获取调合配方。
19.一种汽油调合设备，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至15中任一项所述的分子级汽油调合配方获取方法。
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可被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求1至15中任一项所述的分子级汽油调合配方获取方法。
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| CN202111656114.8A CN116434847A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111656114.8A CN116434847A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 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 |
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