本文關(guān)鍵詞：基于大數(shù)據(jù)的高含硫天然氣脫硫工藝優(yōu)化

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【摘要】：為了解決高含硫天然氣脫硫工藝中脫硫選擇性差、能耗高等問題,提出了基于大數(shù)據(jù)的高含硫天然氣脫硫工藝優(yōu)化方法。首先,通過工藝流程分析,發(fā)現(xiàn)對(duì)性能指標(biāo)有顯著影響的決策參數(shù),建立無跡卡爾曼濾波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)模型,獲知了脫硫工藝的潛在規(guī)律;然后,針對(duì)原脫硫工藝中H_2S、CO_2過分脫除問題,采用偏好多目標(biāo)優(yōu)化的方法,分別以H2S濃度逼近2.5 mg/m~3、CO_2濃度逼近2%為目標(biāo)函數(shù),采用非支配性排序遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,獲得了最佳工藝參數(shù)。采集某高含硫天然氣凈化廠脫硫單元2014年1—12月的生產(chǎn)數(shù)據(jù),取前80%數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集,后20%數(shù)據(jù)作為測(cè)試集,進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:1所建立的動(dòng)態(tài)模型能夠較好地反映脫硫工藝生產(chǎn)規(guī)律;2優(yōu)化結(jié)果建議適當(dāng)降低一級(jí)吸收塔溫度,提高二級(jí)吸收塔溫度,提高閃蒸罐壓力,并減少胺液循環(huán)量;3優(yōu)化后凈化氣中H_2S濃度將由0.62 mg/m~3提高至3.22 mg/m~3,CO_2濃度由1.19%提高至1.99%,脫硫選擇性顯著提高;4相對(duì)胺液循環(huán)量下降16.67%,蒸汽消耗量減少,凈化氣產(chǎn)率提高0.8%,總體實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)節(jié)能降耗的目的。
【作者單位】： 重慶科技學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院;四川理工學(xué)院自動(dòng)化與電子信息學(xué)院;中國石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 高含硫天然氣 大數(shù)據(jù) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 動(dòng)態(tài)建模 偏好函數(shù) 多目標(biāo)優(yōu)化 脫硫工藝 增產(chǎn)節(jié)能降耗
【基金】：國家科技重大專項(xiàng)“百億立方米級(jí)凈化廠安全運(yùn)行技術(shù)優(yōu)化”(編號(hào):2011ZX05017-005) 重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計(jì)劃項(xiàng)目“油田機(jī)采過程大數(shù)據(jù)智能化利用與生產(chǎn)控制穩(wěn)健優(yōu)化”“基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的高含硫天然氣凈化過程異常監(jiān)測(cè)與診斷方法”(編號(hào):cstc2015jcyj BX0089,cstc2015jcyj A90024) 重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目“基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的高含硫天然氣凈化過程異常監(jiān)測(cè)與診斷方法”“基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的高含硫天然氣凈化脫硫過程故障檢測(cè)與診斷”(編號(hào):KJ1401312,KJ1501304)
【分類號(hào)】：TE644
【正文快照】： 高含硫天然氣酸性組分含量高達(dá)5%~15%,其然氣脫硫工藝是多變量、強(qiáng)耦合、強(qiáng)干擾、參數(shù)時(shí)脫硫過程胺液循環(huán)量大、工藝流程復(fù)雜、能耗高[1-2]。時(shí)變化的復(fù)雜系統(tǒng),流程模擬無法揭示多個(gè)操作條件統(tǒng)計(jì)表明,脫硫單元能耗在高含硫天然氣凈化廠總與脫硫能耗、產(chǎn)率等指標(biāo)之間這種復(fù)雜的

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