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1、PIMS中高级培训-(1)DeltaBase结构培训内容及目标培训内容及目标q培训内容培训内容 1.Delta Base 1.Delta Base 结构结构q目的目的 2.2.使大家掌握建立使大家掌握建立Delta Base Delta Base 机理和构建的机理和构建的 方法。方法。21.1.装置子模型以及发展趋势装置子模型以及发展趋势两类模型结合（集成）两类模型结合（集成）-LP-LP模型及模拟模型的发模型及模拟模型的发展方向，将整体优化和局部优化结合于一体展方向，将整体优化和局部优化结合于一体 如何集成？有如下如何集成？有如下6 6种方法种方法62.2.计划优化模型与装置子模型的集成计划
2、优化模型与装置子模型的集成q2.1 2.1 非线性联立方程组法非线性联立方程组法q2.2 LP2.2 LP模型模型+全流程模拟优化全流程模拟优化q2.3 LP2.3 LP模型模型+装置模拟模型装置模拟模型q2.4 2.4 多方案法（虚拟方案法）多方案法（虚拟方案法）q2.5 2.5 简单方法（只给出收率和性质数据）简单方法（只给出收率和性质数据）q2.6 Delta-base2.6 Delta-base方法方法72.2.计划优化模型与装置子模型的集成计划优化模型与装置子模型的集成p2.12.1大规模非线性联立方程组：大规模非线性联立方程组：max max objfn=f（x，y，）目标函数 c
3、du-g（x，y，）fcc-h（x，y，）ref-i（x，y，）约束条件 blend-t（x，y，）计划优化的LP模型+装置模拟优化的动力学模型+流程优化模型 ST82.2.计划优化模型与装置子模型的集成计划优化模型与装置子模型的集成p2.2 LP2.2 LP模型模型+全流程模拟优化全流程模拟优化初始化初始化LP全流程模拟优化全流程模拟优化关键参数满足关键参数满足要求否？要求否？修改传递参数修改传递参数输出输出YN炼油过程全流程模拟优化或化工过程全流程模拟优化92.2.计划优化模型与炼油装置子模型的集成计划优化模型与炼油装置子模型的集成p2.3 LP2.3 LP模型模型+炼油装置模拟模型炼油装
4、置模拟模型初始化初始化LPCDUFCCUREFHCHT关键参数满足关键参数满足要求否？要求否？结束结束修正参数修正参数NY10计划优化模型与SPYRO模型SPYROSPYRO输出表输出表屏幕数据屏幕数据输出表输出表SPYRO输入表输入表屏幕数据屏幕数据输出表输出表PIMS递归递归矩阵生成矩阵生成LP优化程序优化程序PIMS递归递归正常递归正常递归Modify.datSI 递归递归Modify.datPRIMAL.LST正常正常SIExcelKTIGEOM.DATSSRT-OUT.TXTMPSPROB.MPS112.2.计划优化模型与装置子模型的集成计划优化模型与装置子模型的集成p2.4 2.4
5、 多方案方法多方案方法 考虑几个主要的操作条件或原料性质的变化对产率的影响，设考虑几个主要的操作条件或原料性质的变化对产率的影响，设为几个方案（即虚拟装置）。为几个方案（即虚拟装置）。Delta-base Delta-base结构去掉结构去掉deltadelta部分就变成多方案方法。部分就变成多方案方法。p2.5 2.5 简单方法简单方法 仅考虑收率和性质仅考虑收率和性质 。122.2.计划优化模型与装置子模型的集成计划优化模型与装置子模型的集成p2.6 Delta-base2.6 Delta-base方法：方法：p描述装置产率和性质随进料性质变化而变化的一种非线关系处理方法p当装置的某个原料
6、性质变化时，装置的产率变化曲线可近似地看作由一些折线段组成，在每个折线段，产率的变化是线性的。p将折线段的某点的对应值（原料性质及其对应的收率）作为base，并将该原料性质的单位变化引起的产率变化值（斜率）作为delta，就构成Delta-base结构模型。pLP优化时，自动选择段（base和delta），根据优化的原料性质值，计算对应的产品产率、产量和性质。这是在前几种方法还不成熟时最有效的方法。这是在前几种方法还不成熟时最有效的方法。收集Delta-base结构模型需要的数据有两种方法：q机理模型q数据回归 不管用哪种方法，都要企业提供大量而准确的数据。133.Delta3.Delta数据
7、的计算示例数据的计算示例 一些二次加工装置的收率和性质是进料的质量的函数，Delta Base 模型（DBM）是一种用于从原料性质预测这些二次加工装置和他们的产品的收率或性质的线性规划技术。炼化企业的LP模型，大多数装置的进料是混合料，进料的组成是在优化过中决定的。因此，一个装置的进料的性质也多是未知的，DBM和分布递归（DR）技术结合使用是特别有效的。实施DBM时，进料性质的选取很重要，要选取易于测量（易于得到）又可较为精确地预测产品收率和性质的那些进料性质。下面以重整装置为例进行说明。143.Delta3.Delta数据的计算示例数据的计算示例例例:重整进料性质重整进料性质,N+2A,N+
8、2ALOW N+2ALOW N+2AMED N+2AMED N+2AHIGH N+2AHIGH N+2A原料原料AAAAAABBBBBBCCCCCCN N2A2A353550506565氢氢气气-0.024-0.024-0.025-0.025-0.026-0.026液化气液化气-0.176-0.176-0.130-0.130-0.084-0.08495RON 95RON 重整重整进进料料-0.800-0.800-0.845-0.845-0.890-0.890进料性质的变化对侧线产品的收率影响进料性质的变化对侧线产品的收率影响15 3.Delta3.Delta数据的计算示例数据的计算示例absc
9、issarise进料性质对侧线收率的影响图进料性质对侧线收率的影响图163.Delta3.Delta数据的计算示例数据的计算示例0.90.70.50.30.13035404550556065R95LPGH2L0.8000.8450.8900.1760.1310.0860.0240.0250.026BaseDeltaN+2AYieldN+2AYieldH2L500.02550.0003LPG500.1315-0.0150R95500.84550.0150进料进料 性质：性质：N+2A N+2A173.Delta3.Delta数据的计算示例数据的计算示例收率的收率的DeltaDelta系数系数18
10、4.Delta-base 4.Delta-base 模型的结构模型的结构Place holder194.Delta-base 4.Delta-base 模型的结构模型的结构成对的成对的“E”E”行行q Exxxyyy 进料变量和基础收率平衡q Eqqqyyy 性质平衡q xxx 和 yyy 由用户定义 q 避免进料变量名为 yyyDelta Delta 变量必须设置成自由变量变量必须设置成自由变量q 在表 Sxxx中设置q 在表 BOUNDS中设置侧线收率侧线收率BASEBASE列列q 注意：PIMS规定产出的收率为负号Delta Delta 变量列变量列原料变量列原料变量列q 变量代码不要与
11、性质平衡行的后三个字母相同三类行三类行三类列三类列204.Delta-Base 4.Delta-Base 模型的结构模型的结构设置设置 Delta Delta 向量的两种方法向量的两种方法214.Delta-Base 4.Delta-Base 模型的结构模型的结构VBMVBM与与DBMDBMVector BaseDelta Base产品产量不受进料性质的影响受进料性质影响=Feed vector*Yield coefficient=Feed vector*Base Yield+DeltaVector*delta yield coef.224.Delta-Base 4.Delta-Base 模型
12、的结构模型的结构 LOW N+2A MED N+2A HIGH N+2A CRUDE TYPE A B C N PLUS 2A 35 50 65 HYDROGEN-0.024-0.025-0.026 LPG-0.176-0.130-0.084 95R Reformate-0.800-0.845-0.890 *TABLE SREF REFORMER TEXT R95 N2A RFF VBALRFF REFMR FEED +1 VBALHYD HYDROGEN-0.025 VBALLPG LPG-0.130+0.003 VBALR95 95R Reformate-0.845-0.003 *ECHG
13、REF FEED BALANCE+1 -1 EN2AREF NPLUS2A+50.0+1.0-999.0 进料性质的变化进料性质的变化(Delta-Base(Delta-Base 模型模型)234.Delta-Base 4.Delta-Base 模型的结构模型的结构H2SH2S收率收率0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 进料中的硫含量进料中的硫含量 Wt%Wt%0.0016.0033.0050.0067.0101进料中的硫每变化进料中的硫每变化 0.5 Wt%0.5 Wt%，H2S H2S 将变化将变化 0 0.0017.0017。煤油加氢的煤油加氢的 DB DB 模型模型24 4
14、.Delta-Base 4.Delta-Base 模型的结构模型的结构催化裂化汽油收率与进料的硫含量的关系催化裂化汽油收率与进料的硫含量的关系假定进料中的假定进料中的 AFC AFC 是常数是常数15.415.4.531.5284.5269.5259.5238催化催化汽油汽油收率收率YieldYield Wt%Wt%0.5 0.8 1.01.52.02.53.0进料中的硫含量进料中的硫含量Wt%Wt%1.0.0021254.Delta-based 4.Delta-based 模型结构模型结构(例例)*TABLE SC1P*催化进料汇流催化进料汇流TEXTAR1VR1LV1HV1VV1C1FWB
15、ALAR1常渣1WBALVR1减渣1WBALLV1减一线1WBALHV1减二线（轻蜡油）1WBALVV1减三线（重蜡油）1WBALC1F催化进料-1-1-1-1-1RBALC1F递归平衡-1-1-1-1-11RSPGC1F密度递归-999-999-999-999-999999RSULC1F硫含量递归-999-999-999-999-999999RCONC1F残炭含量递归-999-999-999-999-999999RMETC1F金属含量递归-999-999-999-999-999999RKFCC1FK值递归-999-999-999-999-999999264.Delta-based 4.Del
16、ta-based 模型结构模型结构(例例)*TABLESFC1TEXTBA1KF1CO1SU1ME1CC1*汽油方案K值残碳硫含量金属FREE1111WBALC1F催化进料1WBALH2S酸性气-0.0013 0.0000 0.0000-0.0004 0.0000 WBALC1G催化干气-0.0359 0.0005 0.0014 0.0004 0.0003 WBALC1L催化液化气-0.2180 0.0015 0.0045 0.0000 0.0011 WBALC1N催化汽油-0.4030 0.0045 0.0091 0.0000 0.0035 WBALC1D催化柴油-0.1995-0.0025
17、-0.0040 0.0000-0.0023 WBALC1S催化油浆-0.0495-0.0035-0.0050 0.0000-0.0022 WBALC1K催化烧焦-0.0891-0.0005-0.0060 0.0000-0.0004 WBALLOS损失-0.0037 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000*物料平衡检查物料平衡检查-1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 ECHGDC1物料平衡1-1EKFCDC1特性因数12.150.2-999ECONDC1残炭，W%21-999ESULDC1硫含量，W%0.560.1-999EMETDC1金属含量，
18、ppm50.5-999275.Delta Base5.Delta Base数据的收集和处理数据的收集和处理Delta-baseDelta-base数据来源数据来源机理模型计算相应的机理模型计算相应的deltadelta数据数据q根据装置标定数据标定机理模型q计算相应加工方案下的delta数据装置数据回归装置数据回归285.Delta Base5.Delta Base数据的收集和处理数据的收集和处理Delta Base模型结构数据的开发：机理模型的典型应用流程图机理模型的典型应用流程图 炼油工艺机理模型应用流程中加入一些模型校正因子是为了扩大模型的应用范围，该校正因子可以通过该装置的一套或多套标
19、定数据的拟合得到。295.Delta Base5.Delta Base数据的收集和处理数据的收集和处理利用机理模型得到利用机理模型得到Delta-BaseDelta-Base数据的步骤如下数据的步骤如下q首先利用装置的标定数据进行模型校正q结合模拟计算的结果和生产实际情况，确定对产品收率或性质影响较大的原料油性质，如：原料油密度、碱氮含量、残碳等q分别在一定范围内改变原料油的上述性质，并参照实际装置的操作目标调整操作条件，然后通过模拟计算得到相应的产品收率或性质，得到的数据和装置的标定数据进行对比计算就可以得到Delta-Base数据。如原料油中某性质的非线性较显著，一般将其分段处理30 5.
20、Delta Base5.Delta Base数据的收集和处理数据的收集和处理回归分析回归分析q获取一组相互独立的近似值实验数据q 拟定出含有若干待定参数的关系式（经验公式）,再用回归分 析方法处理实验数据，以确定待定参数,得到回归方程q 对所得到的回归方程进行相关性统计检验，以确定其可信度q 利用所得到的已达到所需要可信程度的回归方程，进行预测 和控制 检验检验x x与与y y之间是否存在线性关系，或检验之间是否存在线性关系，或检验x x与与y y之间的线性关之间的线性关系是否显著的方法。系是否显著的方法。315.Delta Base5.Delta Base数据的收集和处理数据的收集和处理主要
21、装置与收率有关的物性表主要装置与收率有关的物性表326.Delta Base6.Delta Base数据的审核和校验数据的审核和校验验证及审核的内容验证及审核的内容q变化的方向是否正确q变化的趋势和范围；Delta值是否合适验证的方法验证的方法 （1 1）经验：变化的方向和趋势）经验：变化的方向和趋势 （2 2）利用生产实际数据验证）利用生产实际数据验证 取几组实际数据（进料性质和产率），计算出对应的产率数据并加到base，得到计算的产率，与实际的产率比较；从生产实际数据中选取原料性质的最大值（最小值）计算出对应的产率与实际的产率比较。33此此课件下件下载可自行可自行编辑修改，修改，仅供参考！供参考！感感谢您的支持，我您的支持，我们努力做得更好！努力做得更好！谢谢!