一种基于原油碱催化反应的预测模型构建方法、预测方法、预测装置、设备及介质

本发明一般涉及石油加工，尤其涉及一种基于原油碱催化反应的预测模型构建方法、预测方法、预测装置、设备及介质。

背景技术：

1、原油是一种不可再生的能源，随着世界经济的快速发展，人们对原油的依赖程度不断提升，经过多年对原油的快速开采，原油不断呈现出劣质化、重质化的趋势，重质原油加工已成为炼油行业面临的重要核心问题之一。原油碱催化技术是我国自主研发的、具有代表性的原油直接制备化学品工艺之一，其核心是采用高碱活性稳定性的碱催化剂和配套的反应-再生工艺，实现对原油、减压蜡油、常压渣油或减压渣油等重油的催化转化，最大化生产化学品。

2、石油加工领域中一般的反应动力学研究方法往往根据馏程特点，将原料与产物划分为若干个虚拟组分，通过构建多集总或连续集总反应动力学模型实现对产物分布的预测，而无法实现对分子级产物的收率与性质进行预测。

3、因此，本申请提出一种基于原油碱催化反应的预测模型构建方法、预测方法、预测装置、设备及介质，解决了现有技术中无法对分子级产物的收率与性质进行预测的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种基于原油碱催化反应的预测模型构建方法、预测方法、装置、设备及介质，可用于原油碱催化工艺过程中对石油产物收率与性质的预测。

2、第一方面，本申请提供了一种基于原油碱催化反应的预测模型构建方法，该方法包括：

3、获取碱催化原料分子组成矩阵，其中，碱催化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每种原料分子的含量；

4、基于预设的反应规则，确定每种原料分子的结构导向集总对应的反应路径以及反应路径对应的产物分子，碱催化原料分子组成矩阵、反应路径和产物分子组成矩阵构成碱催化反应网络；

5、基于预设的反应规则对应的反应速率常数和反应网络构建预测模型，所述预测模型用于预测所述碱催化反应的产物收率与性质。

6、第二方面，本申请实施例提供一种基于原油碱催化反应的预测方法，该基于原油碱催化反应的预测方法包括：

7、获取碱催化原料分子组成矩阵，该碱催化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每种原料分子的含量；

8、将该碱催化原料分子组成矩阵输入到如第一方面所构建的预测模型中，得到碱催化产物分子组成矩阵。

9、第三方面，本申请实施例提供一种基于原油碱催化反应的预测模型构建装置，该预测模型构建装置包括：

10、获取模块，用于获取碱催化原料分子组成矩阵，其中，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每种原料分子的含量；

11、确定模块，用于基于预设的反应规则，确定每种原料分子的结构导向集总对应的反应路径以及反应路径对应的产物分子，碱催化原料分子组成矩阵、反应路径和碱催化产物分子组成矩阵构成反应网络；

12、构建模块，用于基于预设的反应规则对应的反应速率常数和反应网络构建碱催化反应预测模型。

13、第四方面，本申请实施例提供一种预测装置，该装置包括：

14、获取模块，用于获取碱催化原料分子组成矩阵，其中，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每种原料分子的含量；

15、预测模块，用于将碱催化原料分子组成矩阵输入到第一方面所构建的预测模型中，得到产物分子组成矩阵。

16、第五方面，本申请实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现如上述第一方面、第二方面所述的方法。

17、第六方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序用于实现如上第一方面或第二方面所述的方法。

18、本申请实施例提供的一种基于原油碱催化反应的预测模型构建方法、预测方法、预测装置、设备及介质，通过获取碱催化原料分子组成矩阵，确定每种原料分子的结构导向集总对应的反应路径以及反应路径对应的产物分子，碱催化原料分子组成矩阵、反应路径和碱催化产物分子组成矩阵构成反应网络，基于预设的反应规则对应的反应速率常数和反应网络构建预测模型。使得石油加工企业通过利用构建的预测模型对石油产物收率与性质等实现精确的预测，为原油最大化生产化学品过程提供了科学数据指导。

技术特征：

1.一种基于原油碱催化反应的预测模型构建方法，其特征在于，所述基于原油碱催化反应的预测模型构建方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于原油碱催化反应的预测模型构建方法，其特征在于，所述获取碱催化原料分子组成矩阵包括：

3.根据权利要求1所述的基于原油碱催化反应的预测模型构建方法，其特征在于，所述反应规则包括每种原料分子在其对应的反应路径中的结构导向集总表示的变化，所述反应规则满足以下至少一个条件：

4.根据权利要求1所述的基于原油碱催化反应的预测模型构建方法，其特征在于，所述反应速率常数的计算公式如下：

5.根据权利要求1所述的基于原油碱催化反应的预测模型构建方法，其特征在于，所述基于原油碱催化反应的预测模型构建方法还包括：

6.一种基于原油碱催化反应的预测方法，其特征在于，所述基于原油碱催化反应的预测方法包括：

7.一种基于原油碱催化反应的预测模型构建装置，其特征在于，所述基于原油碱催化反应的预测模型构建装置包括：

8.一种基于原油碱催化反应的预测装置，其特征在于，所述基于原油碱催化反应的预测装置包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于执行所述程序时实现如权利要求1-5或权利要求6任一项所述方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于实现如权利要求1-5或权利要求6任一项所述方法。

技术总结本申请公开了一种基于原油碱催化反应的预测模型构建方法、预测方法、预测装置、设备及介质。该预测模型构建方法包括：获取碱催化原料分子组成矩阵；基于预设的反应规则，确定每种原料分子的结构导向集总对应的反应路径以及反应路径对应的产物分子，碱催化原料分子组成矩阵、反应路径和产物分子组成矩阵构成碱催化反应网络；基于预设的反应规则对应的反应速率常数和反应网络构建预测模型，该预测模型用于预测碱催化反应的产物收率与性质。本申请实施例通过构建原油碱催化反应的预测模型，提高了原油产物预测的准确性。技术研发人员：刘纪昌,叶磊,黄少凯,李江兵,代斌,胡淼,任绪金,濮鑫,韩鑫,覃兴龙,孔令涛,王荣杰,顾承志,欧阳福生,陈文尧受保护的技术使用者：石河子大学技术研发日：技术公布日：2024/10/17