本發(fā)明涉及重油加氫、人工智能，尤其涉及一種渣油加氫反應(yīng)的產(chǎn)物性質(zhì)分析方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、本部分旨在為權(quán)利要求書中陳述的本發(fā)明實(shí)施例提供背景或上下文。此處的描述不因?yàn)榘ㄔ诒静糠种芯统姓J(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

2、當(dāng)前，隨著石油資源日益重質(zhì)化和劣質(zhì)化，以及對(duì)油品質(zhì)量升級(jí)的緊迫要求和環(huán)保規(guī)定的日益嚴(yán)格，煉化企業(yè)對(duì)重質(zhì)油的清潔高效加工技術(shù)需求十分迫切。渣油加氫是最有效的重、渣油原料加工技術(shù)，通過(guò)渣油加氫，脫除渣油中大部分金屬、硫和氮等，同時(shí)降低殘?zhí)恐?，有利于其進(jìn)一步高效清潔加工與轉(zhuǎn)化。固定床渣油加氫處理與渣油催化裂化的技術(shù)組合不僅可以把利用價(jià)值較低、容易造成環(huán)境污染的渣油最大限度轉(zhuǎn)化，大幅提高輕質(zhì)油收率，還可以獲得附加值高、質(zhì)量上乘的清潔油品。從某種意義上說(shuō)，使原油得到了100％的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了石油煉制過(guò)程中將原油吃干榨盡的愿望。

3、目前，采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法建立渣油加氫過(guò)程分析模型進(jìn)行產(chǎn)物性質(zhì)分析、反應(yīng)條件優(yōu)化等，機(jī)器學(xué)習(xí)方法是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的渣油加氫反應(yīng)數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律和關(guān)系進(jìn)行深度挖掘，進(jìn)而建立渣油加氫反應(yīng)條件與反應(yīng)結(jié)果的關(guān)系模型，建成的模型效果非常依賴于數(shù)據(jù)集的質(zhì)量。但是，現(xiàn)有的分析方法在建模過(guò)程中通常只采用特定渣油加氫反應(yīng)裝置數(shù)據(jù)，而渣油加氫反應(yīng)裝置為保持運(yùn)行平穩(wěn)，其原料性質(zhì)和操作條件通常變化不大，催化劑裝填及級(jí)配比例更是固定不變，由特定裝置數(shù)據(jù)建立的模型普適性受到制約，倘若需要建立針對(duì)不同渣油加氫反應(yīng)裝置建立分析模型，則需要利用新裝置的數(shù)據(jù)重頭開始建立分析模型，工作量大，靈活性差。因此，現(xiàn)有的分析模型存在分析模型適應(yīng)范圍窄、分析精度低的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種渣油加氫反應(yīng)的產(chǎn)物性質(zhì)分析方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的建立的分析模型適應(yīng)范圍窄、分析精度低的問(wèn)題，該方法包括：

2、獲取渣油加氫反應(yīng)的高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和指定渣油加氫反應(yīng)裝置的歷史數(shù)據(jù)；所述高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和所述歷史數(shù)據(jù)均包括：原料油性質(zhì)數(shù)據(jù)、催化劑性質(zhì)數(shù)據(jù)、反應(yīng)條件數(shù)據(jù)以及產(chǎn)物性質(zhì)數(shù)據(jù)；

3、根據(jù)渣油加氫反應(yīng)的高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，構(gòu)建第一樣本數(shù)據(jù)集；

4、根據(jù)指定渣油加氫反應(yīng)裝置的歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建第二樣本數(shù)據(jù)集；

5、利用第一樣本數(shù)據(jù)集分別對(duì)預(yù)設(shè)的多個(gè)不同類型的初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；

6、計(jì)算多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型的誤差，從多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型中確定誤差最小的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，作為指定渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；

7、利用第二樣本數(shù)據(jù)集對(duì)指定渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到指定渣油加氫反應(yīng)裝置對(duì)應(yīng)的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；

8、將指定渣油加氫反應(yīng)裝置的待分析反應(yīng)數(shù)據(jù)輸入指定渣油加氫反應(yīng)裝置對(duì)應(yīng)的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，確定待分析反應(yīng)數(shù)據(jù)的產(chǎn)物性質(zhì)數(shù)據(jù)。

9、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種渣油加氫反應(yīng)的產(chǎn)物性質(zhì)分析裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的建立的分析模型適應(yīng)范圍窄、分析精度低的問(wèn)題，該裝置包括：

10、獲取模塊，用于獲取渣油加氫反應(yīng)的高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和指定渣油加氫反應(yīng)裝置的歷史數(shù)據(jù)；所述高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和所述歷史數(shù)據(jù)均包括：原料油性質(zhì)數(shù)據(jù)、催化劑性質(zhì)數(shù)據(jù)、反應(yīng)條件數(shù)據(jù)以及產(chǎn)物性質(zhì)數(shù)據(jù)；

11、第一樣本構(gòu)建模塊，用于根據(jù)渣油加氫反應(yīng)的高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，構(gòu)建第一樣本數(shù)據(jù)集；

12、第二樣本構(gòu)建模塊，用于根據(jù)指定渣油加氫反應(yīng)裝置的歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建第二樣本數(shù)據(jù)集；

13、模型訓(xùn)練模塊，用于利用第一樣本數(shù)據(jù)集分別對(duì)預(yù)設(shè)的多個(gè)不同類型的初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；

14、模型篩選模塊，用于計(jì)算多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型的誤差，從多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型中確定誤差最小的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，作為指定渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；

15、模型優(yōu)化模塊，用于利用第二樣本數(shù)據(jù)集對(duì)指定渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到指定渣油加氫反應(yīng)裝置對(duì)應(yīng)的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；

16、分析模塊，用于將指定渣油加氫反應(yīng)裝置的待分析反應(yīng)數(shù)據(jù)輸入指定渣油加氫反應(yīng)裝置對(duì)應(yīng)的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，確定待分析反應(yīng)數(shù)據(jù)的產(chǎn)物性質(zhì)數(shù)據(jù)。

17、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述渣油加氫反應(yīng)的產(chǎn)物性質(zhì)分析方法。

18、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述渣油加氫反應(yīng)的產(chǎn)物性質(zhì)分析方法。

19、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述渣油加氫反應(yīng)的產(chǎn)物性質(zhì)分析方法。

20、本發(fā)明實(shí)施例中，獲取渣油加氫反應(yīng)的高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和指定渣油加氫反應(yīng)裝置的歷史數(shù)據(jù)；所述高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和所述歷史數(shù)據(jù)均包括：原料油性質(zhì)數(shù)據(jù)、催化劑性質(zhì)數(shù)據(jù)、反應(yīng)條件數(shù)據(jù)以及產(chǎn)物性質(zhì)數(shù)據(jù)；根據(jù)渣油加氫反應(yīng)的高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，構(gòu)建第一樣本數(shù)據(jù)集；根據(jù)指定渣油加氫反應(yīng)裝置的歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建第二樣本數(shù)據(jù)集；利用第一樣本數(shù)據(jù)集分別對(duì)預(yù)設(shè)的多個(gè)不同類型的初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；計(jì)算多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型的誤差，從多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型中確定誤差最小的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，作為指定渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；利用第二樣本數(shù)據(jù)集對(duì)指定渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到指定渣油加氫反應(yīng)裝置對(duì)應(yīng)的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；將指定渣油加氫反應(yīng)裝置的待分析反應(yīng)數(shù)據(jù)輸入指定渣油加氫反應(yīng)裝置對(duì)應(yīng)的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，確定待分析反應(yīng)數(shù)據(jù)的產(chǎn)物性質(zhì)數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有的渣油加氫反應(yīng)的產(chǎn)物性質(zhì)分析的技術(shù)方案相比，首先通過(guò)渣油加氫反應(yīng)的高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)多個(gè)不同類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，篩選出誤差最小的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，可以建立一個(gè)適應(yīng)范圍廣的基礎(chǔ)模型，然后，利用指定渣油加氫反應(yīng)裝置的歷史數(shù)據(jù)對(duì)基礎(chǔ)模型的參數(shù)進(jìn)行適應(yīng)性優(yōu)化，得到指定渣油加氫反應(yīng)裝置的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，這樣，利用指定渣油加氫反應(yīng)裝置的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，對(duì)指定渣油加氫反應(yīng)裝置的待分析反應(yīng)的產(chǎn)物性質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以降低模型在指定渣油加氫反應(yīng)裝置上的預(yù)測(cè)誤差，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例的方法，有助于擴(kuò)大模型適用范圍，提高模型預(yù)測(cè)精度，同時(shí)降低了模型構(gòu)建時(shí)對(duì)指定渣油加氫反應(yīng)裝置數(shù)據(jù)的需求量，降低建模難度，大幅提高工作效率。

技術(shù)特征：

1.一種渣油加氫反應(yīng)的產(chǎn)物性質(zhì)分析方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化劑性質(zhì)數(shù)據(jù)包括：催化劑的組成元素及每一組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、堆密度、比表面積、孔徑、孔體積和活性金屬含量。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)條件數(shù)據(jù)包括：原料油進(jìn)料空速、氫氣壓力、溫度、氫和油的比例、和催化劑級(jí)配比例。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)物性質(zhì)數(shù)據(jù)包括：加氫產(chǎn)品的密度、粘度、氮含量、硫含量、殘?zhí)恐怠⑻己蜌涞暮亢徒饘匐s質(zhì)含量。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)渣油加氫反應(yīng)的高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，構(gòu)建第一樣本數(shù)據(jù)集，包括：

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用第一樣本數(shù)據(jù)集分別對(duì)預(yù)設(shè)的多個(gè)不同類型的初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型之前，還包括：

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，利用第一樣本數(shù)據(jù)集分別對(duì)預(yù)設(shè)的多個(gè)不同類型的初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，包括：

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用第二樣本數(shù)據(jù)集對(duì)指定渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到指定渣油加氫反應(yīng)裝置對(duì)應(yīng)的渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，包括：

9.一種渣油加氫反應(yīng)的產(chǎn)物性質(zhì)分析裝置，其特征在于，包括：

10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述催化劑性質(zhì)數(shù)據(jù)包括：催化劑的組成元素及每一組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、堆密度、比表面積、孔徑、孔體積和活性金屬含量。

11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)條件數(shù)據(jù)包括：原料油進(jìn)料空速、氫氣壓力、溫度、氫和油的比例、和催化劑級(jí)配比例。

12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述產(chǎn)物性質(zhì)數(shù)據(jù)包括：加氫產(chǎn)品的密度、粘度、氮含量、硫含量、殘?zhí)恐?、碳和氫的含量和金屬雜質(zhì)含量。

13.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，第一樣本構(gòu)建模塊，具體用于：

14.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，還包括模型搭建模塊，用于在模型訓(xùn)練模塊利用第一樣本數(shù)據(jù)集分別對(duì)預(yù)設(shè)的多個(gè)不同類型的初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到多個(gè)渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型之前：

15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，模型訓(xùn)練模塊，具體用于：

16.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，模型優(yōu)化模塊，具體用于：

17.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8任一所述方法。

18.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8任一所述方法。

19.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8任一所述方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種渣油加氫反應(yīng)的產(chǎn)物性質(zhì)分析方法及裝置，涉及重油加氫、人工智能技術(shù)領(lǐng)域，其中該方法包括：獲取渣油加氫反應(yīng)的高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和指定渣油加氫反應(yīng)裝置的歷史數(shù)據(jù)；利用高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)多個(gè)不同類型的初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到多個(gè)產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；確定誤差最小的產(chǎn)品性質(zhì)分析模型為指定產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；利用指定渣油加氫反應(yīng)裝置的歷史數(shù)據(jù)對(duì)指定產(chǎn)品性質(zhì)分析模型的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到指定渣油加氫反應(yīng)裝置對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品性質(zhì)分析模型；將待分析反應(yīng)數(shù)據(jù)輸入指定渣油加氫反應(yīng)裝置對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品性質(zhì)分析模型，確定產(chǎn)物性質(zhì)數(shù)據(jù)。本發(fā)明可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的建立的分析模型適應(yīng)范圍窄、分析精度低的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：李浩,程濤,羅一,崔瑞利,宋俊男,許小偉,張?zhí)扃?張春光,遲克彬,王路海
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2