一种延迟焦化反应优化方法及装置、存储介质及设备

1.一种延迟焦化反应优化方法，其特征在于，所述方法包括：获取延迟焦化反应的原料分子组成矩阵，其中，所述原料分子组成矩阵包括每种原料分子的结构导向集总表示和含量；将延迟焦化反应的原料分子组成矩阵以及预设的进料流量、反应温度和反应压力，输入训练好的延迟焦化反应模型，输出延迟焦化反应的产物分子组成矩阵，其中，所述产物分子组成矩阵包括每种产物分子的结构导向集总表示和含量；所述延迟焦化反应模型通过以下步骤训练得到：获取延迟焦化反应的原料分子组成矩阵，其中，所述原料分子组成矩阵包括每种原料分子的结构导向集总表示和含量；基于预设的延迟焦化反应规则，根据所述每种原料分子的结构导向集总表示生成每种分子对应的反应路径，得到每个反应路径的产物分子，并将其与预设分子集进行对比，仅保留在预设分子集中存在的产物分子及其对应的反应路径，作为有效产物分子和有效反应路径，并根据原料分子、有效产物分子和有效反应路径构建反应网络，其中，所述延迟焦化反应规则包括每种原料分子在其对应的反应路径中结构导向集总表示的变化；基于反应网络对应的反应动力学方程组以及反应时长，根据所述每种原料分子的含量预测延迟焦化反应的产物分子组成矩阵，其中，所述产物分子组成矩阵包括每种产物分子的结构导向集总表示和含量，所述反应时长为原料油在反应器中停留的时长；根据产物分子的属性参数，预测产物的属性参数，将预测的产物的属性参数与实际反应产物的属性参数之间的差值作为优化目标，调整延迟焦化反应规则对应的反应动力学参数，将满足优化目标条件的反应动力学参数作为延迟焦化反应模型参数；根据延迟焦化反应的产物分子组成矩阵预测产物的收率和物性参数，并将预测的产物的收率和物性参数与目标的产物的收率和物性参数之间的差值作为优化目标，调整进料流量、反应温度和反应压力，将满足优化目标条件的进料流量、反应温度和反应压力作为延迟焦化反应的实际操作参数。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据延迟焦化反应的产物分子组成矩阵预测产物的收率和物性参数，并将预测的产物的收率和物性参数与目标的产物的收率和物性参数之间的差值作为优化目标，调整延迟焦化反应的原料分子组成，收集满足优化目标条件的原料分子组成，用于延迟焦化反应原料的评价。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：收集同一延迟焦化反应的原料分子组成矩阵下，不同的进料流量、反应温度和反应压力下分别得到的产物的收率和物性参数，得到产物的收率和物性参数分别与进料流量、反应温度和反应压力之间的关系；收集同一进料流量、反应温度和反应压力下，不同的延迟焦化反应的原料分子组成得到的产物的收率和物性参数，得到产物的收率和物性参数与原料分子组成之间的关系。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的延迟焦化反应规则包括芳香烃反应规则、环烷烃反应规则、烯烃反应规则、烷烃反应规则和含杂原子分子的反应规则，其中，芳香烃反应规则包括芳香烃缩合反应规则、芳香烃脱氢反应规则、芳烃脱烷基化反应规则和芳烃断侧链反应规则；环烷烃反应规则包括环烷烃开环反应规则和环烷烃脱氢芳构化反应规则；烯烃反应规则包括烯烃芳构化反应规则、双烯合成反应规则、烯烃断裂反应规则和烯烃脱氢反应规则；烷烃反应规则包括烷烃裂化反应规则和烷烃脱氢反应规则；含杂原子分子的反应规则包括含氧化合物脱一氧化碳反应规则、含氧化合物脱二氧化碳反应规则和含硫化合物脱硫反应规则。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设的延迟焦化反应规则，根据所述每种原料分子的结构导向集总表示生成每种分子对应的反应路径，得到每个反应路径的产物分子，并将其与预设分子集进行对比，仅保留在预设分子集中存在的产物分子及其对应的反应路径，作为有效产物分子和有效反应路径，并根据原料分子、有效产物分子和有效反应路径构建反应网络，包括：第一步骤，按照预设的延迟焦化反应规则对每种原料分子的结构导向集总表示进行遍历，得到每种原料分子对应的反应路径；第二步骤，将反应路径的每种产物分子与预设分子集进行对比；第三步骤，保留在预设分子集中存在的产物分子及其对应的反应路径；第四步骤，将保留的产物分子作为原料分子，返回第一步骤，直到所有的产物分子均不符合预设的延迟焦化反应规则中的任一反应规则为止；第五步骤，汇总第三步骤保留的所有产物分子和反应路径作为有效产物分子和有效反应路径，利用原料分子、有效产物分子和有效反应路径构建反应网络。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应网络对应的反应动力学方程组以及反应时长通过以下步骤确定：确定反应网络中每条反应路径对应的反应规则，其中，每条所述反应规则都有对应的反应动力学方程，所有反应路径对应的反应动力学方程构成了反应网络对应的反应动力学方程组；原料油在反应器中停留的时长由反应器参数、进料流量和反应压力确定。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于反应网络对应的反应动力学方程组以及反应时长，根据所述每种原料分子的含量预测延迟焦化反应的产物分子组成矩阵，包括：对于反应网络中的每一条有效反应路径，确定当前有效反应路径的原料分子和产物分子；将反应网络中当前有效反应路径的反应时长以及原料分子的含量代入对应的反应动力学方程中，得到当前有效反应路径的原料分子和产物分子的含量，其中，所述反应网络中每一条有效反应路径的反应时长与反应网络对应的反应时长一致；汇总所有有效反应路径的原料分子和产物分子的含量，确定所有有效反应路径的所有汇总产物分子的含量；将每种汇总产物分子的结构导向集总表示与含量作为完整向量；将延迟焦化反应所有汇总产物分子的完整向量组合为延迟焦化反应的产物分子组成矩阵。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产物分子的属性参数为含量和物性参数中的至少一种，所述产物的属性参数为收率和物性参数中的至少一种，所述根据产物分子的属性参数，预测产物的属性参数，包括：确定每种产物中包含的产物分子；根据每种产物中每种产物分子的含量和物性参数，得到每种产物的收率和物性参数。 9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产物分子的属性参数为含量和物性参数中的至少一种，所述产物的属性参数为收率和物性参数中的至少一种，其中，所述物性参数包括气体组成、汽油密度、粘度、族组成、辛烷值、柴油密度、柴油粘度、柴油的十六烷指数、蜡油密度、蜡油粘度、蜡油的金属含量中的至少一种。 10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下表达式，计算所述延迟焦化反应规则对应的反应速率常数：其中， k 为反应规则的反应速率常数， k a 、 k b 、 k c 分别为与催化剂、反应温度、反应压力相关的反应动力学参数， E 为反应活化能， T 为反应温度， p 为反应压力， p k 为反应压力对反应速率影响的常数。 11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，延迟焦化反应的原料分子组成通过以下步骤得到：从原油分子组成中借助切割方法得到，或者，对原油进行蒸馏切割后得到的一次或二次加工产物的分子组成，其中，加工产物的分子组成通过气相色谱-质谱、全二维气相色谱法、四级杆气相色谱-质谱仪检测法、气相色谱或场电离-飞行时间质谱检测法、近红外光谱法、核磁共振波谱法、拉曼光谱法、傅立叶变换离子回旋共振质谱法、静电场轨道阱质谱法和离子淌度质谱法中的一种或多种确定。 12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取延迟焦化反应的原料分子组成矩阵，包括：基于结构导向集总分子表征方法对每种原料分子进行向量表征，得到每种原料分子的结构导向集总表示；将每种原料分子的结构导向集总表示与含量作为完整向量；将延迟焦化反应所有原料分子的完整向量组合为延迟焦化反应原料的分子组成矩阵。 13.一种延迟焦化反应优化装置，其特征在于，包括：获取模块，其用于获取延迟焦化反应的原料分子组成矩阵，其中，所述原料分子组成矩阵包括每种原料分子的结构导向集总表示和含量；输出模块，其用于将延迟焦化反应的原料分子组成矩阵以及预设的进料流量、反应温度和反应压力，输入训练好的延迟焦化反应模型，输出延迟焦化反应的产物分子组成矩阵，其中，所述产物分子组成矩阵包括每种产物分子的结构导向集总表示和含量；所述延迟焦化反应模型通过以下步骤训练得到：获取延迟焦化反应的原料分子组成矩阵，其中，所述原料分子组成矩阵包括每种原料分子的结构导向集总表示和含量；基于预设的延迟焦化反应规则，根据所述每种原料分子的结构导向集总表示生成每种分子对应的反应路径，得到每个反应路径的产物分子，并将其与预设分子集进行对比，仅保留在预设分子集中存在的产物分子及其对应的反应路径，作为有效产物分子和有效反应路径，并根据原料分子、有效产物分子和有效反应路径构建反应网络，其中，所述延迟焦化反应规则包括每种原料分子在其对应的反应路径中结构导向集总表示的变化；基于反应网络对应的反应动力学方程组以及反应时长，根据所述每种原料分子的含量预测延迟焦化反应的产物分子组成矩阵，其中，所述产物分子组成矩阵包括每种产物分子的结构导向集总表示和含量，所述反应时长为原料油在反应器中停留的时长；根据产物分子的属性参数，预测产物的属性参数，将预测的产物的属性参数与实际反应产物的属性参数之间的差值作为优化目标，调整延迟焦化反应规则对应的反应动力学参数，将满足优化目标条件的反应动力学参数作为延迟焦化反应模型参数；调整模块，其用于根据延迟焦化反应的产物分子组成矩阵预测产物的收率和物性参数，并将预测的产物的收率和物性参数与目标的产物的收率和物性参数之间的差值作为优化目标，调整进料流量、反应温度和反应压力，将满足优化目标条件的进料流量、反应温度和反应压力作为延迟焦化反应的实际操作参数。 14.一种延迟焦化反应优化设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1－12中任一项所述的延迟焦化反应优化方法。 15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1－12中任一项所述的延迟焦化反应优化方法。