一种催化油浆超临界萃取分子组成确定方法及装置

本说明书属于石油化工，尤其涉及一种催化油浆超临界萃取分子组成确定方法及装置。

背景技术：

1、催化油浆是催化裂化装置产生的重质副产物，其分子组成复杂，采用超临界烃类溶剂进行萃取可实现轻质可利用组分与重质芳香组分的分离。然而，现有技术通常将催化油浆划分为若干伪组分进行相平衡计算，集总过程中容易丢失分子组成及含量关系，难以准确获取萃取相和萃余相的分子级组成信息。

2、针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本说明书提供一种催化油浆超临界萃取分子组成确定方法及装置，解决了现有技术在催化油浆集总计算过程中易丢失分子组成及含量关系，导致难以准确获取萃取相和萃余相分子级组成信息的技术问题。

2、本说明书提供了一种催化油浆超临界萃取分子组成确定方法，包括：

3、获取催化油浆分子组成数据、超临界萃取溶剂信息和萃取操作条件；所述催化油浆分子组成数据包括多个催化油浆分子的组成含量和分子性质；

4、根据所述分子性质，将所述多个催化油浆分子划分为多个集总组分；根据所述组成含量，确定各所述催化油浆分子在所属集总组分中的组成权重，并建立分子-集总对应关系数据；

5、根据所述分子性质和所述组成权重，确定各所述集总组分的集总物性数据；根据所述集总物性数据，确定各所述集总组分的分子结构描述符；根据所述分子结构描述符和所述超临界萃取溶剂信息，确定所述超临界萃取溶剂与各所述集总组分之间的二元相互作用参数；

6、利用所述超临界萃取溶剂信息、所述集总物性数据、所述二元相互作用参数和所述萃取操作条件进行相平衡计算，得到各所述集总组分在萃取相和萃余相中的集总级相分配结果；

7、根据所述分子-集总对应关系数据和所述组成权重，将所述集总级相分配结果分配至对应的催化油浆分子，得到所述萃取相和/或所述萃余相的分子级组成结果。

8、在一个实施例中，所述获取催化油浆分子组成数据，包括：

9、获取催化油浆样品的气相色谱-质谱分析数据、核磁共振分析数据、元素分析数据和模拟蒸馏分析数据；

10、根据所述气相色谱-质谱分析数据，确定催化油浆的核心分子；

11、根据所述核磁共振分析数据、所述元素分析数据和所述模拟蒸馏分析数据，利用概率密度函数约束所述核心分子的组成分布；

12、根据所述组成分布确定目标物性，并以所述目标物性的预测值与实验值之间的相对误差作为目标函数，利用遗传算法优化所述概率密度函数的参数，得到所述催化油浆分子组成数据。

13、在一个实施例中，所述根据所述分子性质，将所述多个催化油浆分子划分为多个集总组分，包括：

14、根据各所述催化油浆分子的沸点、分子量、芳碳率和结构族类型中的至少一种，确定各所述催化油浆分子对应的集总区间；

15、根据所述集总区间，将各所述催化油浆分子划分至对应的集总组分。

16、在一个实施例中，所述根据所述组成含量，确定各所述催化油浆分子在所属集总组分中的组成权重，并建立分子-集总对应关系数据，包括：

17、根据各所述催化油浆分子的组成含量，对属于同一集总组分的催化油浆分子的组成含量进行归一化，确定各所述催化油浆分子在所属集总组分中的组成权重；

18、根据各所述催化油浆分子所属的集总组分和所述组成权重，建立所述分子-集总对应关系数据；

19、其中，所述分子-集总对应关系数据以映射矩阵、映射表或索引表的形式存储，所述组成权重为归一化摩尔权重或归一化质量权重。

20、在一个实施例中，所述根据所述分子性质和所述组成权重，确定各所述集总组分的集总物性数据，包括：

21、根据各所述集总组分中催化油浆分子的分子性质和对应的组成权重，对所述分子性质进行组成加权，确定各所述集总组分的等效物性；

22、将所述等效物性确定为对应集总组分的集总物性数据；

23、其中，所述等效物性包括等效沸点、等效分子量、等效临界温度、等效临界压力、等效偏心因子、等效氢碳比和等效芳碳率中的至少一种。

24、在一个实施例中，所述根据所述分子结构描述符和所述超临界萃取溶剂信息，确定所述超临界萃取溶剂与各所述集总组分之间的二元相互作用参数，包括：

25、根据各所述集总组分的等效物性，确定对应的分子结构描述符；其中，所述分子结构描述符包括等效分子量、等效芳碳率、等效氢碳比、芳香环数和溶解度参数中的至少一种；

26、获取多个实验萃取操作条件对应的脱沥青油收率实验数据；

27、根据所述脱沥青油收率实验数据，确定二元相互作用参数关联式的模型参数；

28、根据所述模型参数以及各所述集总组分的分子结构描述符，确定所述超临界萃取溶剂与各所述集总组分之间的二元相互作用参数。

29、在一个实施例中，所述利用所述超临界萃取溶剂信息、所述集总物性数据、所述二元相互作用参数和所述萃取操作条件进行相平衡计算，得到各所述集总组分在萃取相和萃余相中的集总级相分配结果，包括：

30、根据所述萃取操作条件中的剂油比，确定所述超临界萃取溶剂和各所述集总组分的进料组成；

31、利用所述集总物性数据和所述二元相互作用参数，通过预设状态方程确定所述超临界萃取溶剂和各所述集总组分的逸度系数；

32、根据所述逸度系数进行相稳定性分析和闪蒸计算，确定各所述集总组分在所述萃取相和所述萃余相中的集总级相分配结果。

33、本说明书提供了一种催化油浆超临界萃取分子组成确定装置，包括：

34、数据获取模块，用于获取催化油浆分子组成数据、超临界萃取溶剂信息和萃取操作条件；所述催化油浆分子组成数据包括多个催化油浆分子的组成含量和分子性质；

35、数据确定模块，用于根据所述分子性质，将所述多个催化油浆分子划分为多个集总组分；根据所述组成含量，确定各所述催化油浆分子在所属集总组分中的组成权重，并建立分子-集总对应关系数据；

36、参数确定模块，用于根据所述分子性质和所述组成权重，确定各所述集总组分的集总物性数据；根据所述集总物性数据，确定各所述集总组分的分子结构描述符；根据所述分子结构描述符和所述超临界萃取溶剂信息，确定所述超临界萃取溶剂与各所述集总组分之间的二元相互作用参数；

37、分配结果确定模块，用于利用所述超临界萃取溶剂信息、所述集总物性数据、所述二元相互作用参数和所述萃取操作条件进行相平衡计算，得到各所述集总组分在萃取相和萃余相中的集总级相分配结果；

38、组成结果确定模块，用于根据所述分子-集总对应关系数据和所述组成权重，将所述集总级相分配结果分配至对应的催化油浆分子，得到所述萃取相和/或所述萃余相的分子级组成结果。

39、本说明书还提供了一种电子设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现一种催化油浆超临界萃取分子组成确定方法。

40、本说明书还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现一种催化油浆超临界萃取分子组成确定方法。

41、基于本说明书提供的一种催化油浆超临界萃取分子组成确定方法，获取催化油浆分子组成数据、超临界萃取溶剂信息和萃取操作条件；所述催化油浆分子组成数据包括多个催化油浆分子的组成含量和分子性质；根据所述分子性质，将所述多个催化油浆分子划分为多个集总组分；根据所述组成含量，确定各所述催化油浆分子在所属集总组分中的组成权重，并建立分子-集总对应关系数据；根据所述分子性质和所述组成权重，确定各所述集总组分的集总物性数据；根据所述集总物性数据，确定各所述集总组分的分子结构描述符；根据所述分子结构描述符和所述超临界萃取溶剂信息，确定所述超临界萃取溶剂与各所述集总组分之间的二元相互作用参数；利用所述超临界萃取溶剂信息、所述集总物性数据、所述二元相互作用参数和所述萃取操作条件进行相平衡计算，得到各所述集总组分在萃取相和萃余相中的集总级相分配结果；根据所述分子-集总对应关系数据和所述组成权重，将所述集总级相分配结果分配至对应的催化油浆分子，得到所述萃取相和/或所述萃余相的分子级组成结果。这样，通过根据催化油浆分子的分子性质和组成含量确定集总组分及组成权重，并建立分子-集总对应关系数据，基于集总物性数据和二元相互作用参数进行相平衡计算，再根据所述分子-集总对应关系数据和组成权重将集总级相分配结果分配至对应的催化油浆分子，能够在集总处理过程中保留催化油浆分子的组成含量及对应关系，从而准确获得萃取相和萃余相的分子级组成结果。