汽油在线调合配方优化技术研究进展

从调合规则和调合模型求解两方面阐述了汽油在线调合配方优化技术的研究进展。辛烷值非线性调合作为调合规则的 核心，从半经验半机理模型向机器学习模型和分子水平模型拓展。汽油在线调合配方优化实质上为复杂约束非线性规划问题 求解全局最优解的过程，从传统求解方法发展到群体智能等多种算法求解。精准调合规则和模型优化求解仍是在线调合技术 的核心竞争力和发展方向。

[关键词]：汽油；在线调合；辛烷值；配方优化；求解方法

随着环保要求日趋严格，我国汽油标准已升级到国Ⅵ，除辛烷值和硫含量外，对烯烃、芳烃等的含量均有更严格的要求。国内炼厂汽油池主要包括催化裂化精制汽油、重整汽油、烷基化汽油、甲基叔丁基醚（MТBE）、抽余油和石脑油等组分，如何利用现有组分降低成本，最大限度实现汽油质量指标卡边控制及提高一次调合成功率，是炼厂汽油调合技术的发展目标。

早期，多数炼厂采用罐调方式进行汽油调合，整个调合过程复杂耗时，且一次调合的成功率低。在线调合技术基于管道调合工艺，结合在线调合优化控制技术和在线分析技术，能减少调合罐数量，调合组分可以在线互补，精准控制调合比例，可同时调合多牌号产品，且一次调合的成功率高，弥补了罐调方式的不足。目前，罐调技术已逐步被在线调合技术所取代。国外多家公司的汽油在线调合技术已在国内炼厂成功实施，如美国Honeуwell公司、日本Yokogawa公司、英国AVEVA公司等。Yokogawa公司开发的汽油在线调合系统可自动进行批量管道调合操作，实现配方优化功能和产品质量属性控制。Honeуwell公司的SуmphoniteТMBLEND汽油调合系统使用非线性求解算法，可进行多周期优化。国内部分炼厂的仪表自动化基础较差，基础设施与国外软件功能设计不匹配，难以实现国外软件的全部功能。而且部分炼厂加工原油的种类和汽油组分生产工艺变化频繁，调合模型后

3结语

汽油在线调合技术能实现比例调合、过程自动控制、在线配方优化等功能，但仍面临调合组分和工艺状况变化频繁等问题。精准的调合规则和准确快速求取最优解仍是有待解决的难题。基于经验回归建模的辛烷值调合规则面临调合组分变化频繁引起模型维护量大等难题。机器学习算法模型过于依赖样本数量，难以应对训练样本以外的情况。分子水平调合规则虽然可从机理上详细描述辛烷值非线性原因，但因为当前分子数据库规模相对较小，不能满足工业应用需求。

半经验半机理模型兼顾机理描述，模型关键变量可通过数据挖掘获取。随着炼厂的数字化转型，更多汽油调合数据可被挖掘利用，因此，基于机理和数据驱动的混合建模方法是非线性调合规则的重点发展方向。汽油调合优化过程实质上是求解非线性规划最优解问题，遗传算法、粒子群算法等启发式算法可有效处理约束非线性规划问题，为调合过程提供全局最优解。