本發(fā)明涉及生產(chǎn)過程運(yùn)行狀況評估與質(zhì)量追溯
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地，涉及一種加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況評估與質(zhì)量追溯方法。
背景技術(shù)：
：煉油行業(yè)位于制造業(yè)產(chǎn)業(yè)的上游，產(chǎn)值約占國民經(jīng)濟(jì)的三分之一，是國民經(jīng)濟(jì)的支柱型行業(yè)，也是其他行業(yè)發(fā)展地主要推動力量。加氫裂化流程作為煉油生產(chǎn)的一個重要典型環(huán)節(jié)，其工藝機(jī)理是在加熱、氫氣和催化劑共同作用的條件下，入口原料重質(zhì)油通過加氫精制、加氫裂化和加氫異構(gòu)化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化生成為輕石腦油、重石腦油、航空煤油、柴油、加氫尾油5種輕質(zhì)油。在全球市場經(jīng)濟(jì)的調(diào)控下，加氫裂化流程原料和產(chǎn)品的價(jià)格會實(shí)時波動，受到原料油供給波動，產(chǎn)品規(guī)格要求、生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行性能的變化，加氫裂化流程當(dāng)前實(shí)際運(yùn)行狀況是否仍處于期望的全局優(yōu)化運(yùn)行狀況不得而知，不利于及時對生產(chǎn)過程全局優(yōu)化運(yùn)行的策略進(jìn)行合理調(diào)整，因此煉化企業(yè)急需一種有效的加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況評估方法對當(dāng)前運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時評估。同時，如若評估結(jié)果顯示當(dāng)前加氫裂化流程處于非優(yōu)運(yùn)行狀況，為了盡快以最小代價(jià)將非優(yōu)運(yùn)行狀況調(diào)整至最優(yōu)運(yùn)行狀況，生產(chǎn)企業(yè)需要根據(jù)全局運(yùn)行狀況評估結(jié)果進(jìn)一步快速定位發(fā)生優(yōu)化運(yùn)行性能退化的環(huán)節(jié)和參數(shù)。然而因?yàn)榧託淞鸦鞒涛锢砘瘜W(xué)反應(yīng)裝置較多、產(chǎn)品分布廣，全流程擁有800多個參數(shù)變量，僅關(guān)鍵變量也有幾十個，反映運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)規(guī)模龐大、種類繁多，難以使用常規(guī)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行全局運(yùn)行狀況評估與優(yōu)化運(yùn)行性能退化環(huán)節(jié)的定位。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況評估和質(zhì)量追溯方法。所述方法包括：S1.基于所述加氫裂化流程中每個典型的生產(chǎn)工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的不同形式，計(jì)算所述生產(chǎn)工序的質(zhì)量評估指標(biāo)模型中各指標(biāo)的過程能力指數(shù)Cpk；S2.基于所述過程能力指數(shù)，計(jì)算所述生產(chǎn)工序的質(zhì)量評估指標(biāo)模型中各指標(biāo)的QA得分；S3.基于所述各個指標(biāo)的QA得分，利用多元線性回歸分析法構(gòu)建所述加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況質(zhì)量評估指標(biāo)模型中每個指標(biāo)對其上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)；S4.基于所述QA得分和所述的權(quán)重系數(shù)，評估所述加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況，定位所述加氫裂化流程全局運(yùn)行中性能退化的環(huán)節(jié)和參數(shù)。本申請?zhí)岢龅募託淞鸦鞒倘诌\(yùn)行狀況評估與質(zhì)量追溯方法，能夠清晰有效地表明加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況質(zhì)量評估指標(biāo)體系內(nèi)部復(fù)雜關(guān)系，不僅可以用于與生產(chǎn)過程全局運(yùn)行狀況相關(guān)的例如產(chǎn)品質(zhì)量評價(jià)與質(zhì)量追溯、產(chǎn)品產(chǎn)量(收率)評價(jià)與問題追溯、生產(chǎn)過程能效評價(jià)與能耗追溯等問題，同樣適用于與生產(chǎn)過程全局運(yùn)行狀況相似的復(fù)雜體系評估和管理問題的解決，例如可持續(xù)發(fā)展評估、社會綜合評估等。附圖說明圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況評估與質(zhì)量追溯方法的總體流程示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例中加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況評估與質(zhì)量追溯方法的總體流程示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例中質(zhì)量評估指標(biāo)體系示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例中加氫精制、加氫裂化、分餾系統(tǒng)3部分構(gòu)成的加氫裂化流程簡化示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例中入口條件工序質(zhì)量評估指標(biāo)體系示意圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例中加氫精制工序質(zhì)量評估指標(biāo)體系示意圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例中加氫裂化工序質(zhì)量評估指標(biāo)體系示意圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例中分餾系統(tǒng)工序質(zhì)量評估指標(biāo)體系示意圖；圖9為根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例中Cpk數(shù)值與QA得分對照關(guān)系的示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況評估與質(zhì)量追溯方法，如圖1-2所示，包括：S1.基于所述加氫裂化流程中每個典型的生產(chǎn)工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的不同形式，計(jì)算所述生產(chǎn)工序的質(zhì)量評估指標(biāo)模型中各指標(biāo)的過程能力指數(shù)Cpk；S2.基于所述過程能力指數(shù)Cpk，計(jì)算所述生產(chǎn)工序的質(zhì)量評估指標(biāo)模型中各指標(biāo)的QA(Qualityassessment)得分；S3.基于所述各個指標(biāo)的QA得分，利用多元線性回歸分析法構(gòu)建所述加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況質(zhì)量評估指標(biāo)模型中每個指標(biāo)對其上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)；S4.基于所述QA得分和所述的權(quán)重系數(shù)，評估所述加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況，定位所述加氫裂化流程全局運(yùn)行中性能退化的環(huán)節(jié)和參數(shù)。在加氫裂化流程中，根據(jù)工藝方案，首先將加氫裂化流程劃分為幾個典型的生產(chǎn)工序。依照典型單段串聯(lián)加氫裂化工藝流程，將加氫裂化流程簡化為加氫精制、加氫裂化和分餾系統(tǒng)3個典型生產(chǎn)工序。此外由于加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況受入口條件影響較大，且入口條件(原料油流量和原料油成分)波動也較大，因此可將入口條件看作虛擬工序，分析其對加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況產(chǎn)生的直接影響，即加氫裂化流程可以簡化為入口條件工序、加氫精制工序、加氫裂化工序和分餾系統(tǒng)工序。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，S1中所述生產(chǎn)工序的質(zhì)量評估指標(biāo)模型具體為：基于所述生產(chǎn)工序，依據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量目標(biāo)，對所述每個典型的生產(chǎn)工序分別按照目標(biāo)指標(biāo)層、分目標(biāo)指標(biāo)層和操作指標(biāo)層的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建“樹狀”結(jié)構(gòu)的所述生產(chǎn)工序的質(zhì)量評估指標(biāo)模型。在一個具體實(shí)施例中，按照產(chǎn)品質(zhì)量目標(biāo)，構(gòu)建各典型生產(chǎn)工序的質(zhì)量評估指標(biāo)模型。將質(zhì)量評估指標(biāo)模型按總目標(biāo)指標(biāo)層、分目標(biāo)指標(biāo)層和操作指標(biāo)層3部分劃分，如圖3?？偰繕?biāo)指標(biāo)層位于指標(biāo)體系的最頂層，通常由一個或者多個綜合質(zhì)量指標(biāo)構(gòu)成，代表該工序質(zhì)量評估指標(biāo)體系的綜合結(jié)果；操作指標(biāo)層位于指標(biāo)體系的最底層，由多個可直接通過現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時獲取的運(yùn)行變量指標(biāo)構(gòu)成，這些指標(biāo)可通過專家經(jīng)驗(yàn)知識、操作模式分析或者RSIM模型計(jì)算分析，作出具體評價(jià)；分目標(biāo)指標(biāo)層位于以上兩者之間，是總目標(biāo)的具體外延，可包含多個層次，是對總目標(biāo)指標(biāo)層和操作指標(biāo)層之間聯(lián)系和作用機(jī)制的分析與說明。由于加氫裂化流程為連續(xù)生產(chǎn)方式，因此各生產(chǎn)工序可按照工藝方案進(jìn)行前后工序劃分，前一生產(chǎn)工序質(zhì)量評估指標(biāo)體系的總目標(biāo)指標(biāo)層為下一生產(chǎn)工序的操作指標(biāo)層，綜合所有生產(chǎn)工序的質(zhì)量評估指標(biāo)體系即可得到加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況質(zhì)量評估指標(biāo)模型。其中，在本發(fā)明一個具體實(shí)施例中，S1具體為：S11.采用相似性度量的方法提取所述生產(chǎn)工序的質(zhì)量評估指標(biāo)模型中各指標(biāo)的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)；S12.基于所述各指標(biāo)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的不同形式，計(jì)算在所述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求下所述各指標(biāo)的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)的過程能力指數(shù)Cpk。其中，常見的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求有雙側(cè)規(guī)范要求、單側(cè)規(guī)范要求和有偏移情形3種。以加氫精制工序質(zhì)量評估指標(biāo)模型為例詳述上述步驟：(1)選用長度為N的移動窗口對加氫裂化流程運(yùn)行過程數(shù)據(jù)進(jìn)行初選，分別獲得L個運(yùn)行過程數(shù)據(jù)樣本，即X(1,N),X(2,N+1),…,X(L,N+L-1)；經(jīng)PCA提取各樣本數(shù)據(jù)的負(fù)載矩陣P(1，N),P(2，N+1),…,P(L,N+L-1)。按照公式(1)分別計(jì)算相鄰時序負(fù)載矩陣的相似度，若連續(xù)L個樣本的相似度都大于預(yù)先設(shè)定的某一閾值α，則認(rèn)為所選的該L個運(yùn)行過程數(shù)據(jù)為穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，否則為非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)。其中A表示負(fù)載矩陣的維數(shù)，即PCA的主元個數(shù)。(2)根據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的不同形式，計(jì)算指標(biāo)體系中各指標(biāo)的過程能力指數(shù)，以加氫精制工序部分指標(biāo)為例進(jìn)行說明。按照加氫裂化流程生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，加氫精制工序中精制反應(yīng)器一床層入口溫度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求在330℃～395℃范圍之內(nèi)，屬于典型的雙側(cè)規(guī)范要求，則對應(yīng)的過程能力指數(shù)Cpk可以表示為：其中T表示技術(shù)規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))的范圍幅度，TU表示標(biāo)準(zhǔn)上限，TL表示標(biāo)準(zhǔn)下限，σ表示過程特性值分布的總體標(biāo)準(zhǔn)差，S表示過程特性值分布的樣本標(biāo)準(zhǔn)差。按照加氫裂化流程生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，加氫精制工序中精制反應(yīng)器一床層出口溫度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求不大于435℃，屬于典型的單側(cè)規(guī)范要求，則對應(yīng)的過程能力指數(shù)Cpk可以表示為：其中U為過程特性值分布的總體均值，為過程特性值分布的樣本均值。對應(yīng)的如果只有下限、沒有上線的要求，則過程能力指數(shù)Cpk可以表示為：在本發(fā)明中，S2為基于所述過程能力指數(shù)Cpk，計(jì)算所述生產(chǎn)工序的質(zhì)量評估指標(biāo)模型中各指標(biāo)的QA得分。其中，基于過程能力指數(shù)Cpk計(jì)算指標(biāo)體系中每一個指標(biāo)的QA(Qualityassessment)得分，即質(zhì)量評估得分。過程能力指數(shù)是指過程能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求(規(guī)格范圍等)的程度，它是工序保證質(zhì)量的能力，也是工序本身固有的能力。因此在加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況質(zhì)量評估中，為了得到指標(biāo)體系中每個指標(biāo)的QA得分，只需計(jì)算該指標(biāo)的Cpk數(shù)值，并通過構(gòu)建的Cpk與QA得分的關(guān)系模型轉(zhuǎn)化成對應(yīng)指標(biāo)的QA得分。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，S2具體為：基于所述過程能力指數(shù)Cpk和相應(yīng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建過程能力指數(shù)Cpk與QA得分的關(guān)系模型，將各指標(biāo)的過程能力指數(shù)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的QA得分。一般情況下，過程能力指數(shù)Cpk評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。表1過程能力指數(shù)Cpk數(shù)值評價(jià)參考數(shù)值范圍級別工序能力的評價(jià)2≥Cpk≥1.67Ι工序能力過高(視具體情況而定)1.67＞Cpk≥1.33ΙΙ工序能力充分，表示技術(shù)管理能力很好1.33＞Cpk≥1.0ΙΙΙ工序能力尚可，表示技術(shù)管理能力勉強(qiáng)1.0＞Cpk≥0.67ΙV工序能力不足，表示技術(shù)管理能力很差0.67＞CpkV工序能力嚴(yán)重不足，應(yīng)采取緊急措施由表1可知，當(dāng)Cpk＝1.33時，整個質(zhì)量特性值的分布基本上都在上下規(guī)范界限之內(nèi)，且留有一定余地。因此可以說，當(dāng)Cpk≥1.33時，工序能力充分滿足質(zhì)量要求，故ISO9000頁要求Cpk≥1.33。其中，所述過程能力指數(shù)Cpk與QA得分的關(guān)系模型為：通過過程能力指數(shù)Cpk與QA得分的對照關(guān)系進(jìn)行公式擬合，擬合公式如下：在一個優(yōu)選實(shí)施例中，為了使所有指標(biāo)均被賦予權(quán)重系數(shù)，S3中還包括：利用專家知識的權(quán)重構(gòu)建方法結(jié)合多元線性回歸分析法構(gòu)建所述加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況質(zhì)量評估指標(biāo)模型中每個指標(biāo)對其上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)。具體為：對有直接關(guān)聯(lián)關(guān)系的上下層指標(biāo)QA得分進(jìn)行多元線性回歸分析，得到下層指標(biāo)對上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)；對不能建立多元線性回歸分析的指標(biāo)，通過專家經(jīng)驗(yàn)和模糊綜合評價(jià)確定下層指標(biāo)對上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)。當(dāng)所述質(zhì)量評估指標(biāo)模型為“樹狀”結(jié)構(gòu)時，優(yōu)選根據(jù)“樹狀”指標(biāo)的結(jié)構(gòu)特性，對有直接關(guān)聯(lián)關(guān)系的上下層指標(biāo)QA得分進(jìn)行多元線性回歸分析，得到下層指標(biāo)對上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)；對不能建立多元線性回歸分析的指標(biāo)，通過專家經(jīng)驗(yàn)和模糊綜合評價(jià)確定下層指標(biāo)對上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)。以加氫精制工序質(zhì)量評估指標(biāo)模型為例詳述該步驟，如圖6所示：(1)對直接具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的上下層指標(biāo)的QA得分建立多元線性回歸模型。y＝b0+b1x1+b2x2+…+bkxk(6)其中，b0為常數(shù)項(xiàng)，b1,b2…bk為回歸系數(shù)。對應(yīng)本發(fā)明，y為上層指標(biāo)的QA得分，x1,x2…xk為下層指標(biāo)的QA得分，b1,b2…bk即為期望求得的權(quán)重系數(shù)ω1,ω2…ωk。(2)對不能建立多元線性回歸模型的指標(biāo)，通過專家經(jīng)驗(yàn)和模糊綜合評價(jià)確定下層指標(biāo)對上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)ωm,ωn…ωz等。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述方法中S4具體為：分別計(jì)算所述每個典型的生產(chǎn)工序中每個工序操作指標(biāo)層中各指標(biāo)的QA得分；綜合各指標(biāo)的QA得分與其對上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)的乘積，得到上一層指標(biāo)的QA得分；集成每個所述典型的生產(chǎn)工序的QA得分，以獲得所述加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況綜合產(chǎn)品質(zhì)量的QA得分；根據(jù)所述加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況綜合產(chǎn)品質(zhì)量的QA得分評估所述加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況，QA得分越高表示運(yùn)行狀況越好，同時通過查詢下層各指標(biāo)的QA得分，定位所述加氫裂化流程全局運(yùn)行中性能退化的環(huán)節(jié)和參數(shù)。當(dāng)加氫裂化流程簡化為入口條件工序、加氫精制工序、加氫裂化工序和分餾系統(tǒng)工序時，分別計(jì)算加氫裂化流程，4個生產(chǎn)工序每個工序操作指標(biāo)層中各指標(biāo)的QA得分，綜合各指標(biāo)的QA得分與其對上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)的乘積，得到上一層指標(biāo)的QA得分，集成4個生產(chǎn)工序的QA得分，最終得到加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況綜合產(chǎn)品質(zhì)量的QA得分，根據(jù)加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況綜合產(chǎn)品質(zhì)量的QA得分評估加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況,QA得分越高表示運(yùn)行狀況越好。反之，當(dāng)綜合產(chǎn)品質(zhì)量的QA得分較低時，可以通過查詢下層各指標(biāo)的QA得分，定位發(fā)生性能退化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和指標(biāo)。本發(fā)明所構(gòu)建的加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況評估與質(zhì)量追溯方法能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行狀況評估的功能，還能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯的功能，從而實(shí)現(xiàn)煉化企業(yè)的高效、經(jīng)濟(jì)、綠色生產(chǎn)。實(shí)施例1a、按照工藝方案，將加氫裂化流程簡化為加氫精制、加氫裂化和分餾系統(tǒng)3部分，如圖4所示。結(jié)合加氫裂化流程的生產(chǎn)特點(diǎn)，將入口條件作為虛擬工序一并加入加氫裂化流程典型生產(chǎn)工序的劃分，其中入口條件包括原料油流量和原料油成分兩部分。加氫精制工序主要為了除去原料油中的硫化物、氮化物、氧化物，同時使烯烴和稠化芳烴飽和，為加氫裂化部分提供合格進(jìn)料；加氫裂化工序主要將劣質(zhì)的重質(zhì)原料油轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)油；分餾系統(tǒng)在脫除硫化氫，得到含S較少的反應(yīng)流出物的基礎(chǔ)上，按照不同的餾程將反應(yīng)流出物液相分離為輕石腦油、重石腦油、航空煤油、柴油和加氫尾油5種組分。b、按照產(chǎn)品質(zhì)量目標(biāo)，分別構(gòu)建入口條件工序、加氫精制工序、加氫裂化工序和分餾系統(tǒng)運(yùn)行狀況質(zhì)量評估指標(biāo)體系。以加氫精制工序?yàn)槔M(jìn)行指標(biāo)體系構(gòu)建說明。加氫精制工序總目標(biāo)指標(biāo)層指標(biāo)為精制段除氮效果和精制反應(yīng)器出口溫度；三床層上中下徑向溫差、三床層溫升、三床層上層溫度和三床層下層溫度作為第一級分目標(biāo)指標(biāo)層，二床層上中下徑向溫差、二床層溫升、二床層上層溫度、二床層下層溫度和冷氫流量作為第二級分目標(biāo)指標(biāo)層；一床層上中下徑向溫差、一床層溫升、一床層上層溫度、一床層下層溫度和冷氫流量作為第三級分目標(biāo)；選擇能夠指示第三級分目標(biāo)指標(biāo)層指標(biāo)，并在生產(chǎn)過程監(jiān)測系統(tǒng)中可實(shí)時獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)的精制反應(yīng)器入口溫度、精制反應(yīng)器入口壓力作為操作指標(biāo)層指標(biāo)，如圖6所示。入口條件工序、加氫裂化工序和分餾系統(tǒng)質(zhì)量評估指標(biāo)體系見圖5、圖7和圖8。c、基于過程能力指數(shù)Cpk計(jì)算指標(biāo)體系中每一個指標(biāo)的QA(Qualityassessment)得分，即質(zhì)量評估得分。以圖4加氫精制工序質(zhì)量評估指標(biāo)體系為例說明其具體步驟：(1)選用長度為N的移動窗口對加氫裂化流程運(yùn)行過程數(shù)據(jù)進(jìn)行初選，分別獲得L個運(yùn)行過程數(shù)據(jù)樣本，即X(1，N),X(2,N+1),…,X(L,N+L-1)；經(jīng)PCA提取各樣本數(shù)據(jù)的負(fù)載矩陣P(1,N),P(2,N+1),…,P(L,N+L-1)。按照公式(1)分別計(jì)算相鄰時序負(fù)載矩陣的相似度，若連續(xù)L個樣本的相似度都大于預(yù)先設(shè)定的某一閾值α，則認(rèn)為所選的該L個運(yùn)行過程數(shù)據(jù)為穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，否則為非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)。其中A表示負(fù)載矩陣的維數(shù)，即PCA的主元個數(shù)。(2)根據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的不同形式，計(jì)算指標(biāo)體系中各指標(biāo)的過程能力指數(shù)，以加氫精制工序部分指標(biāo)為例進(jìn)行說明。按照加氫裂化流程生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，加氫精制工序中精制反應(yīng)器一床層入口溫度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求在330℃～395℃范圍之內(nèi)，屬于典型的雙側(cè)規(guī)范要求，則對應(yīng)的過程能力指數(shù)Cpk可以表示為：其中T表示技術(shù)規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))的范圍幅度，TU表示標(biāo)準(zhǔn)上限，TL表示標(biāo)準(zhǔn)下限，σ表示過程特性值分布的總體標(biāo)準(zhǔn)差，S表示過程特性值分布的樣本標(biāo)準(zhǔn)差。按照加氫裂化流程生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，加氫精制工序中精制反應(yīng)器一床層出口溫度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求不大于435℃，屬于典型的單側(cè)規(guī)范要求，則對應(yīng)的過程能力指數(shù)Cpk可以表示為：其中U為過程特性值分布的總體均值，為過程特性值分布的樣本均值。對應(yīng)的如果只有下限、沒有上線的要求，則過程能力指數(shù)Cpk可以表示為：由表1可知，當(dāng)Cpk＝1.33時，整個質(zhì)量特性值的分布基本上都在上下規(guī)范界限之內(nèi)，且留有一定余地。因此可以說，當(dāng)Cpk≥1.33時，工序能力充分滿足質(zhì)量要求，故ISO9000頁要求Cpk≥1.33。結(jié)合加氫裂化流程生產(chǎn)過程質(zhì)量評估的要求，通過Cpk數(shù)值與QA得分的對照關(guān)系(如圖9所示)進(jìn)行公式擬合，得到QA得分的擬合公式如下。結(jié)合步驟(1)和步驟(2)，得到加氫裂化流程質(zhì)量評估指標(biāo)體系中部分關(guān)鍵指標(biāo)的Cpk數(shù)值和QA得分，如表2所示。特別說明的是表2的作用主要是為了更加清晰明了的說明步驟(1)和步驟(2)，因此僅顯示了指標(biāo)體系中最關(guān)鍵的部分指標(biāo)，并未涵蓋整個加氫裂化流程質(zhì)量評估指標(biāo)體系所有的指標(biāo)，但是步驟(1)和步驟(2)中所示方法依舊適用于整個加氫裂化流程質(zhì)量評估指標(biāo)體系中所有的指標(biāo)。表2加氫裂化流程質(zhì)量評估指標(biāo)體系部分關(guān)鍵指標(biāo)的Cpk數(shù)值與QA得分位號描述CPK數(shù)值QA得分精制反應(yīng)器一床層入口溫度0.84390827968.1895精制反應(yīng)器一床層出口溫度1.860468972100精制反應(yīng)器二床層入口溫度1.957660958100精制反應(yīng)器二床層出口溫度0.87186099569.9716精制反應(yīng)器三床層入口溫度1.18581404686.7991精制反應(yīng)器三床層出口溫度1.00582501277.8934裂化反應(yīng)器一床層入口溫度1.19874800787.3578裂化反應(yīng)器一床層出口溫度0.28512404325.211裂化反應(yīng)器二床層入口溫度1.888824709100裂化反應(yīng)器二床層出口溫度0.42729889137.2245裂化反應(yīng)器三床層入口溫度1.790180999100裂化反應(yīng)器三床層出口溫度0.12061756910.7781裂化反應(yīng)器四床層入口溫度1.19029085686.9938裂化反應(yīng)器四床層出口溫度0.24301125921.56脫硫化氫汽提塔頂部溫度0.82832555967.1776脫硫化氫汽提塔底部溫度1.68676536699.8952脫硫化氫汽提塔汽提蒸汽流量1.35026428593.0524分餾塔頂部溫度1.08917488282.2755分餾加熱爐出口溫度0.91124386972.4085分餾塔底部溫度0.83038151167.3119分餾塔汽提蒸汽流量1.54823699298.0614(注：表2以某廠加氫裂化流程2015年12至2016年5月的運(yùn)行數(shù)據(jù)為統(tǒng)計(jì)樣本)此外，對于類似入口條件工序中原料油成分檢測這種樣本數(shù)據(jù)較少，較難進(jìn)行穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)提取，無法計(jì)算過程能力指數(shù)Cpk的指標(biāo)，可根據(jù)專家知識對檢測值直接計(jì)算QA得分。d、以QA得分為基礎(chǔ)，采用基于多元線性回歸和專家知識的權(quán)重構(gòu)建方法，構(gòu)建加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況質(zhì)量評估指標(biāo)體系中各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。以圖6加氫精制工序質(zhì)量評估指標(biāo)體系為例說明其具體步驟：(1)對直接具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的上下層指標(biāo)的QA得分建立多元線性回歸模型。y＝b0+b1x1+b2x2+…+bkxk(6)其中，b0為常數(shù)項(xiàng)，b1,b2…bk為回歸系數(shù)。對應(yīng)本發(fā)明，y為上層指標(biāo)的QA得分，x1,x2…xk為下層指標(biāo)的QA得分，b1,b2…bk即為期望求得的權(quán)重系數(shù)ω1,ω2…ωk。(2)對不能建立多元線性回歸模型的指標(biāo)，通過專家經(jīng)驗(yàn)和模糊綜合評價(jià)確定下層指標(biāo)對上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)ωm,ωn…ωz等。e、綜合各指標(biāo)的QA得分及其對上層指標(biāo)QA得分貢獻(xiàn)度的權(quán)重系數(shù)，構(gòu)建完整“樹狀”結(jié)構(gòu)的質(zhì)量評估指標(biāo)體系，并根據(jù)指標(biāo)體系和QA得分實(shí)現(xiàn)全局運(yùn)行狀況評估與產(chǎn)品質(zhì)量追溯，定位發(fā)生性能退化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。以加氫精制工序?yàn)槔?，加氫精制工序質(zhì)量評估指標(biāo)體系示意圖如圖6所示，質(zhì)量評估指標(biāo)體系權(quán)重設(shè)置表如表3所示。表3加氫精制工序質(zhì)量評估指標(biāo)體系權(quán)重設(shè)置表續(xù)表3加氫精制工序質(zhì)量評估指標(biāo)體系權(quán)重設(shè)置表根據(jù)表3可以計(jì)算得到總目標(biāo)指標(biāo)層精制段除氮效果QA1得分公式：QA1＝ω51(ω41(ω32QA32+ω31(ω22QA22+ω21(ω11QA11+ω12QA12))))(7)總目標(biāo)指標(biāo)層精制反應(yīng)器出口溫度QA2得分公式：QA2＝ω52(ω41(ω32QA32+ω31(ω22QA22+ω21(ω11QA11+ω12QA12))))(8)其中，QA11代表精制反應(yīng)器入口溫度QA得分，QA12代表精制反應(yīng)器入口壓力QA得分，QA22代表一二床層間冷氫流量QA得分，QA32代表二三床層間冷氫流量QA得分。根據(jù)以上兩個總目標(biāo)指標(biāo)層QA得分可以評估加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況，QA得分越高表示運(yùn)行狀況越好，反之亦然；同時根據(jù)以上兩個總目標(biāo)指標(biāo)層QA得分公式可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯，即查找公式中每部分的QA得分，重點(diǎn)關(guān)注QA得分低的部分，定位發(fā)生性能退化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。例如QA1得分較低，依次查找QA32、QA22、QA12、QA11得分，定位得分較低的環(huán)節(jié)和參數(shù)。本申請通過將加氫裂化流程劃分為典型生產(chǎn)工序，對每一生產(chǎn)工序建立質(zhì)量評估指標(biāo)體系，并根據(jù)指標(biāo)體系內(nèi)每一指標(biāo)的QA得分設(shè)置質(zhì)量評估指標(biāo)模型內(nèi)各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，從而構(gòu)成完整的加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況質(zhì)量評估指標(biāo)模型，且根據(jù)該指標(biāo)模型和QA得分可以實(shí)現(xiàn)加氫裂化流程全局運(yùn)行狀況評估與產(chǎn)品質(zhì)量追溯，快速定位發(fā)生性能退化的環(huán)節(jié)。最后，本申請的方法僅為較佳的實(shí)施方案，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3