汽油调合辛烷值预测模型的建立及其系统多目标优化

摘要

对一个典型的炼油厂来说,汽油产品产生的利润约占炼油厂总利润的70％。辛烷值是汽油最主要的使用性能指标,是代表汽油质量水平和规定标号的。汽油调合辛烷值预测的准确性直接影响到炼油厂的经济效益,所以建立汽油调合辛烷值预测模型是至关重要的。另外,一个大型的炼油厂可以生产多达20多种调合组分油,用于调合多种标号的成品汽油。汽油调合系统的优化是在满足所有产品质量指标和操作条件约束的前提下,使得调合的产品利润最大。因此对汽油调合系统进行优化也是一个很重要的工作。 首先,本文讨论了数学模型的建立和过程系统优化的步骤和方法,为进行汽油调合辛烷值预测模型的建立和汽油调合系统优化的研究提供了理论依据。 然后,本文讨论了常见的汽油调合辛烷值预测模型,分析了这些模型的优缺点,同时对主要的汽油调合辛烷值预测模型进行了实验分析。 本文建立了一种改进的虚拟纯组分IDPE模型来预测汽油调合辛烷值。IDPE模型既保留原有方法对信息要求不高的优点,又具有较高的计算精度和普遍使用性,仿真试验表明此法可行,可较好地预测汽油调合辛烷值。 本文讨论了汽油调合优化模型的一般模型,并结合实际汽油调合的情况,建立了考虑汽油调合单价成本最小、辛烷值指标过剩最小的汽油调合系统多目标优化模型。 最后,结合实际的汽油调合系统多目标优化模型,采用自适应的遗传算法进行优化。优化结果表明：可以获得较优的汽油调合配方,为炼油厂节省成本、获得较大的生产效益提供了可行方法。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1汽油产品及汽油辛烷值

1.1.1汽油产品

1.1.2汽油调合辛烷值

1.2汽油调合辛烷值预测模型

1.2.1建立汽油调合辛烷值预测模型的目的

1.2.2汽油调合辛烷值预测模型的发展概况

1.3汽油调合系统优化

1.3.1汽油调合系统的目的

1.3.2汽油调合系统优化及发展概况

1.4本课题的研究背景

1.5本课题的研究内容

第二章数学模型的建立与过程系统的优化

2.1引言

2.2数学模型的建立

2.2.1建立数学模型的作用

2.2.2建立数学模型的一般步骤

2.2.3建立模型参数间数学关系的方法

2.3过程系统优化

2.3.1建立过程系统优化模型的一般步骤

2.3.2确定过程系统优化方法

2.3.3过程系统优化的准确性

2.4本章小结

第三章汽油调合辛烷值预测模型分析

3.1引言

3.2汽油调合辛烷值预测模型

3.2.1基于统计智能方法的汽油辛烷值预测模型

3.2.2基于机理方法的汽油辛烷值预测模型

3.3典型的汽油调合辛烷值预测模型

3.3.1调合组分法

3.3.2调合因素法

3.3.3 Stewart模型

3.3.4 Morris模型

3.3.5虚拟纯组分法

3.4实验分析

3.5本章小结

第四章汽油调合辛烷值预测模型IDPE的建立

4.1引言

4.2汽油调合辛烷值预测模型IDPE的建立

4.2.1汽油调合辛烷值预测模型IDPE的目的

4.2.2汽油调合辛烷值预测模型IDPE的建立

4.2.3模型IDPE的修正参数和二元组分相互作用参数的回归方法

4.3汽油调合辛烷值预测模型IDPE的检验

4.3.1预测模型检验的评价指标

4.3.2汽油调合辛烷值预测模型IDPE与文献数据比较

4.3.3汽油调合辛烷值预测模型IDPE与实际数据比较

4.4本章小结

第五章汽油调合系统优化模型的建立

5.1引言

5.2一般汽油调合系统优化模型的建立

5.2.1汽油调合系统优化

5.2.2汽油调合系统优化的模型参数

5.2.3汽油调合系统优化的约束条件

5.2.4汽油调合系统优化的目标函数

5.2.5一般汽油调合系统优化模型的形式

5.3基于实例的汽油调合系统多目标优化模型的建立

5.3.1汽油调合系统优化

5.3.2汽油调合系统优化的模型参数

5.3.3汽油调合系统优化的约束条件

5.3.4汽油调合系统优化的目标函数

5.3.5基于实例的汽油调合系统多目标优化模型的建立

5.4本章小结

第六章基于IDPE模型的汽油调合多目标优化

6.1引言

6.2汽油调合系统优化

6.3基于IDPE模型的汽油调合多目标优化

6.3.1基于IDPE模型的汽油调合系统多目标优化目标函数

6.3.2自适应遗传算法优化

6.4示例应用

6.4.1基于IDPE模型的汽油调合多目标优化结果

6.4.2基于IDPE模型的汽油调合优化结果分析

6.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢