一种汽油调合方法、系统、设备及存储介质
阅读说明：本技术 一种汽油调合方法、系统、设备及存储介质 (Gasoline blending method, system, equipment and storage medium ) 是由 王杭州 陈元鹏 纪晔 段伟 于 2020-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种汽油调合方法、系统、设备及存储介质。该汽油调合方法包括：按预设规则集合对汽油调合原料进行调合,得到多组混合汽油产品,在任一混合汽油产品的汽油物性不符合任一预设标准,或者,混合汽油产品的累计效益未达到最大值,调整预设规则集合,按调整后的预设规则集合对汽油调合原料进行调合,重新得到混合汽油产品,直至所有混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准,且所有混合汽油产品的累计效益达到最大值,通过对汽油调合原料进行混合的预设规则集合进行调整,保证最终调合出的混合汽油产品的物性符合条件,且最终的效益达到最大值,使得生产工艺可以进行仿真优化,提高生产效益。(The invention provides a gasoline blending method, a system, equipment and a storage medium. The gasoline blending method comprises the following steps: the method comprises the steps of blending gasoline blending raw materials according to a preset rule set to obtain a plurality of groups of mixed gasoline products, blending the gasoline blending raw materials according to the adjusted preset rule set when the gasoline physical properties of any mixed gasoline product do not meet any preset standard or the accumulated benefit of the mixed gasoline product does not reach the maximum value, adjusting the preset rule set, blending the gasoline blending raw materials according to the adjusted preset rule set, and obtaining the mixed gasoline product again until the gasoline physical properties of all the mixed gasoline products meet any preset standard in the preset standard set and the accumulated benefit of all the mixed gasoline products reach the maximum value.)
技术领域
本发明涉及石油加工技术领域，尤其涉及一种汽油调合方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
随着我国环保要求的日益提高，要求汽油满足更加严格的排放标准。而与此同时，随着世界油价上涨，炼油企业为提高效益，必须实现质量卡边控制。
目前进入市场的车用汽油，不是由某一单独的炼油工艺加工过程生产的，而是由原油蒸馏过程生成的汽油组分及许多二次加工过程生产的汽油组分调合而成。这种由两个组分以上调合而成的汽油叫做调合汽油。
在现有的汽油调合过程中，每次得到的调合汽油产量较大，若出现调合汽油的物性不符合各个牌号的车用汽油的国家标准，则该调合汽油无法进入市场，虽然该调合汽油还可继续进行调合，使得其最终可以满足标准，但是，重复的进行调合，会产生大量不必要的额外成本，导致最终效益降低。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明的至少一个实施例提供了一种汽油调合方法、系统、设备及存储介质。
第一方面，本发明实施例提供了一种汽油调合方法，所述调合方法包括：
将各组汽油调合原料按预设规则集合进行调合，得到多组混合汽油产品；
分别计算每组混合汽油产品的汽油物性，并判断每组所述混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准；
可选择地，计算所有所述混合汽油产品的累计效益，判断所述累计效益是否达到最大值；
若在任一混合汽油产品的汽油物性不符合任一预设标准，或者，所述累计效益未达到最大值，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品；直至每组所述混合汽油产品的汽油物性(可以按照之前的补充重新计算得到混合汽油产品的汽油物性)符合预设标准集合中的任一预设标准，且若判断混合汽油产品的累计效益是否达到最大值则需要进一步实现所有所述混合汽油产品的累计效益达到最大值。
具体而言：所述调合方法包括：将各组汽油调合原料按预设规则集合进行调合，得到多组混合汽油产品；
分别计算每组混合汽油产品的汽油物性，并判断每组所述混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准；
若在任一混合汽油产品的汽油物性不符合任一预设标准，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品(可以按照之前的补充重新计算得到混合汽油产品的汽油物性)；直至每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准。或者
所述调合方法包括：
将各组汽油调合原料按预设规则集合进行调合，得到多组混合汽油产品；
分别计算每组混合汽油产品的汽油物性，并判断每组所述混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准；
计算所有所述混合汽油产品的累计效益，判断所述累计效益是否达到最大值；
若在任一混合汽油产品的汽油物性不符合任一预设标准，或者，所述累计效益未达到最大值，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品；直至每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，且判断所述累计效益是否达到最大值时所有所述混合汽油产品的累计效益达到最大值。
在上述方案中，当每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，且如果实施“计算所有所述混合汽油产品的累计效益，判断所述累计效益是否达到最大值”时所有所述混合汽油产品的累计效益达到最大值，则可以认为此时的方案是较优方案；可以考虑按照此方案进行生产加工；具体地，可以将所述预设规则集合作为最优调合比例。
所述调合方法具体包括：
将各组汽油调合原料按预设规则集合进行调合，得到多组混合汽油产品；
分别计算每组混合汽油产品的汽油物性，并判断每组所述混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准；
若每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，计算所有所述混合汽油产品的累计效益，判断所述累计效益是否达到最大值；
若所述累计效益达到最大值，则将所述预设规则集合作为最优调合比例；
若所述累计效益未达到最大值，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，且所有所述混合汽油产品的累计效益达到最大值。
基于上述技术方案，本发明实施例还可以做出如下改进。
结合第一方面，在第一方面的第一种实施例中，所述计算所有所述混合汽油产品的累计效益之前，所述调合方法还包括：
获取目标产物的产量在所有所述混合汽油产品中的占比值；
判断所述占比值是否符合预设占比值区间；
若所述占比值符合所述预设占比值区间，则执行所述计算所有所述混合汽油产品的累计效益的步骤；
若所述占比值不符合所述预设占比值区间，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至所述占比值符合预设占比值区间。
结合第一方面，在第一方面的第二种实施例中，所述计算所有所述混合汽油产品的累计效益之前，所述调合方法还包括：
获取每组所述汽油调合原料的消耗量；
根据每组所述汽油调合原料的消耗量，确认目标汽油调合原料的消耗量；
判断所述目标汽油调合原料的消耗量是否符合预设消耗量区间；
若所述目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间，则执行所述计算所有所述混合汽油产品的累计效益的步骤；
若所述目标汽油调合原料的消耗量不符合预设消耗量区间，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至所述目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间。
结合第一方面，在第一方面的第三种实施例中，所述调合方法还包括：
若任一组所述混合汽油产品的汽油物性不符合所述预设标准集合中的任一预设标准，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准。
结合第一方面，在第一方面的第四种实施例中，所述分别计算每组混合汽油产品的汽油物性包括：
获取每组所述汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量；
按所述预设规则集合，根据每组所述汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量，得到每组混合汽油产品的第二分子组成和每种单分子的第二组分含量；
根据每组混合汽油产品的每种单分子包含的每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值，计算每种单分子的物性；
根据每组混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每组混合汽油产品的物性。
结合第一方面的第四种实施例，在第一方面的第五种实施例中，所述计算每种单分子的物性包括：
针对每种单分子，获取构成所述单分子的每种基团的基团数量，以及获取每种所述基团对物性的贡献值；
将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型，获取所述物性计算模型输出的所述单分子的物性。
结合第一方面的第五种实施例，在第一方面的第六种实施例中，所述将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型之前，所述汽油调合方法还包括：
将构成所述单分子的每种基团的基团数量与数据库中预存储的已知物性的模板单分子的分子信息进行比对；所述分子信息包括：构成所述模板单分子的每种基团的基团数量；
判断是否存在与所述单分子相同的所述模板单分子；
若存在与所述单分子相同的所述模板单分子，输出所述模板单分子的物性作为所述单分子的物性；
若不存在与所述单分子相同的所述模板单分子，则进行所述将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型的步骤。
结合第一方面的第五种实施例，在第一方面的第七种实施例中，训练所述物性计算模型的步骤，包括：
构建单分子的物性计算模型；
获取构成样本单分子的每种基团的基团数量；所述样本单分子的物性已知；
将所述样本单分子包含的每种基团的基团数量输入所述物性计算模型；
获取所述物性计算模型输出的所述样本单分子的预测物性；
如果所述预测物性与已知的所述物性之间的偏差值小于预设偏差阈值，则判定所述物性计算模型收敛，在已收敛的所述物性计算模型中获取每种基团对应的贡献值，并存储为所述基团对所述物性的贡献值；
如果所述预测物性与已知的所述物性之间的偏差值大于等于所述偏差阈值，则调整所述物性计算模型中每种基团对应的贡献值，直到所述物性计算模型收敛为止。
结合第一方面的第七种实施例，在第一方面的第八种实施例中，所述构建单分子的物性计算模型，包括：
建立如下所示物性计算模型：
其中，f为所述样本单分子的物性，ni为第i种基团的基团数量，Δfi为第i种基团对所述物性的贡献值，a为关联常数。
结合第一方面的第七种实施例，在第一方面的第九种实施例中，所述获取构成样本单分子的每种基团的基团数量，包括：
在所述样本单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量；
将构成单分子的所有基团作为一级基团；
将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团，将所述多种基团的数量作为所述多级基团的级别。
结合第一方面的第九种实施例，在第一方面的第十种实施例中，
建立如下所示物性计算模型：
其中，f为所述样本单分子的物性，m1i为一级基团中第i种基团的基团数量，Δf1i为一级基团中第i种基团对物性的贡献值，m2j为二级基团中第j种基团的基团数量，Δf2j为二级基团中第j种基团对物性的贡献值；mNl为N级基团中第l种基团的基团数量，ΔfNl为N级基团中第l种基团对物性的贡献值；a为关联常数；N为大于或等于2的正整数。
结合第一方面的第五种实施例，在第一方面的第十一种实施例中，所述获取构成所述单分子的每种基团的基团数量，包括：
在所述单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量；
将构成单分子的所有基团作为一级基团；
将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团，将所述多种基团的数量作为所述多级基团的级别。
结合第一方面的第十一种实施例，在第一方面的第十二种实施例中，
所述单分子的物性包括：单分子的沸点；
所述物性计算模型按照下述方式确定所述单分子的沸点：
其中，T为所述单分子的沸点，SOL为根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP11为根据一级基团对所述沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量，GROUP12为根据二级基团对所述沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量，GROUP1N为根据N级基团对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量，Numh为单分子中除氢原子以外的原子个数，d为第一预设常数、b为第二预设常数、c为第三预设常数；所述N为大于或等于2的正整数。
结合第一方面的第十一种实施例，在第一方面的第十三种实施例中，
所述单分子的物性包括：单分子的密度；
所述物性计算模型按照下述方式确定所述单分子的密度：
根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到单分子向量；
根据每一级基团对所述密度的贡献值转化得到该级基团的贡献值向量；
获得单分子向量分别与各级基团的贡献值向量的乘积，然后获得单分子向量与各级基团相应的乘积的总和；
根据单分子向量与一级基团的贡献值向量的乘积在单分子向量与各级基团相应的乘积的总和中的占比获得所述单分子的密度。
例如，所述物性计算模型如下所示：
其中，D为所述单分子的密度，SOL为根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP21为根据一级基团对所述密度的贡献值转化得到的第N+1贡献值向量，GROUP22为根据二级基团对所述密度的贡献值转化得到的第N+2贡献值向量，GROUP2N为根据N级基团对密度的贡献值转化得到的第2N贡献值向量，e为第四预设常数；所述N为大于或等于2的正整数。
结合第一方面的第十一种实施例，在第一方面的第十四种实施例中，
所述单分子的物性包括：单分子的辛烷值；
根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到单分子向量；
根据每一级基团对所述辛烷值的贡献值转化得到该级基团的贡献值向量；
获得单分子向量分别与各级基团的贡献值向量的乘积；
根据单分子向量与各级基团相应的乘积的总和获得所述单分子的辛烷值。例如，所述物性计算模型如下所示：
X＝SOL×GROUP31+SOL×GROUP32+......+SOL×GROUP3N+h；
其中，X为所述单分子的辛烷值，SOL为根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP31为根据一级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+1贡献值向量，GROUP32为根据二级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+2贡献值向量，GROUP3N为根据N级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第3N贡献值向量；所述N为大于或等于2的正整数；h为第五预设常数。
结合第一方面的第四种实施例，在第一方面的第十五种实施例中，
所述混合汽油产品的物性包括：研究法辛烷值、马达法辛烷值、雷德蒸汽压、恩氏馏程、密度、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数和硫质量分数。
结合第一方面的第十五种实施例，在第一方面的第十六种实施例中，所述根据每组混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每组混合汽油产品的物性，包括：
通过如下方法计算所述混合汽油产品的密度：
以每种所述单分子的密度与该种所述单分子的含量第二组分含量的乘积之和作为所述混合汽油产品的密度。
例如，通过如下计算公式计算所述混合汽油产品的密度：
density＝∑(Di×xi-volume)；
其中，density为所述混合汽油产品的密度，Di为第i种所述单分子的密度，xi-volume为第i种所述单分子的第二组分含量。
结合第一方面的第十五种实施例，在第一方面的第十七种实施例中，所述根据每组混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每组混合汽油产品的物性，包括：
根据每种所述单分子的密度和沸点计算得到每种所述单分子的浊点贡献值；
根据所述混合汽油产品中所有所述单分子的浊点贡献值和第二组分含量，计算所述混合汽油产品的浊点。
结合第一方面的第十五种实施例，在第一方面的第十八种实施例中，所述根据每组混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每组混合汽油产品的物性，包括：
根据每种所述单分子的密度和分子量，计算每种所述单分子的倾点贡献值；
根据所述混合汽油产品中所有所述单分子的倾点贡献值和第二组分含量，计算所述混合汽油产品的倾点。
结合第一方面的第十五种实施例，在第一方面的第十九种实施例中，所述根据每组混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每组混合汽油产品的物性，包括：
根据所述单分子的密度和沸点计算得到所述单分子的苯胺点贡献值；
根据所述混合汽油产品中所有所述单分子的苯胺点贡献值和第二组分含量，计算所述混合汽油产品的苯胺点。
结合第一方面的第十五种实施例，在第一方面的第二十种实施例中，所述根据每组混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每组混合汽油产品的物性，包括：
通过如下计算公式计算所述混合汽油产品的辛烷值：
其中，所述ON为所述混合汽油产品的辛烷值，HISQFG为分子集合，H为正构烷烃的分子集合，I为异构烷烃的分子集合，S为环烷烃的分子集合，Q为烯烃的分子集合，F为芳香烃的分子集合，G为含氧化合物的分子集合，υi为所述混合汽油产品中的各个分子的含量；υH、υI、υS、υQ、υF、υG分别为所述混合汽油产品中的正构烷烃的总含量、异构烷烃的总含量、环烷烃的总含量、烯烃的总含量、芳香烃的总含量和含氧化合物的化合物总含量；βi为所述混合汽油产品中的每种分子的回归参数；ONi为所述混合汽油产品中的每种分子的辛烷值；CH表示正构烷烃与其他分子的交互系数；CI表示异构烷烃与其他分子的交互系数；CS表示环烷烃与其他分子的交互系数；CQ表示烯烃与其他分子的交互系数；CF表示芳香烃与其他分子的交互系数；CG表示含氧类化合物与其他分子的交互系数；表示正构烷烃与异构烷烃之间的第一常数系数、
结合第一方面或第一方面的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五、第十六、第十七、第十八、第十九、第二十种实施例，在第一方面的第二十一种实施例中，所述计算所有所述混合汽油产品的累计效益，包括：
根据每组混合汽油产品的产量和每组混合汽油产品的产品价格，计算每组混合汽油产品的产品效益；
对每组混合汽油产品的产品效益进行累加得到第一效益；
获取每组所述汽油调合原料的原料价格；
将所述第一效益减去所有每组所述汽油调合原料的原料价格，得到所述累计效益。
结合第一方面或第一方面的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五、第十六、第十七、第十八、第十九、第二十、第二十一种实施例，在第一方面的第二十二种实施例中，汽油调合方法包括：
获取不同牌号的车用油品的标准；
将每种牌号的车用油品的标准均作为预设标准，组成所述预设标准集合。
第二方面，本发明实施例提供了一种汽油调合系统，所述系统包括：
仿真调合单元，用于将各组汽油调合原料按预设规则集合进行调合，得到多组混合汽油产品；
第一处理单元，用于分别计算每组混合汽油产品的汽油物性，并判断每组所述混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准；
第二处理单元，用于若每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，计算所有所述混合汽油产品的累计效益，判断所述累计效益是否达到最大值；
第三处理单元，用于若所述累计效益达到最大值，则将所述预设规则集合作为最优调合比例；若所述累计效益未达到最大值，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，且所有所述混合汽油产品的累计效益达到最大值。
结合第二方面，在第二方面的第一种实施例中，所述系统还包括：第四处理单元，用于获取目标产物的产量在所有所述混合汽油产品中的占比值；判断所述占比值是否符合预设占比值区间；若所述占比值符合所述预设占比值区间，则执行所述计算所有所述混合汽油产品的累计效益的步骤；若所述占比值不符合所述预设占比值区间，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至所述占比值符合预设占比值区间。
结合第二方面，在第二方面的第二种实施例中，所述系统还包括：第五处理单元，用于获取每组所述汽油调合原料的消耗量；根据每组所述汽油调合原料的消耗量，确认目标汽油调合原料的消耗量；判断所述目标汽油调合原料的消耗量是否符合预设消耗量区间；若所述目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间，则执行所述计算所有所述混合汽油产品的累计效益的步骤；若所述目标汽油调合原料的消耗量不符合预设消耗量区间，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至所述目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间。
结合第二方面，在第二方面的第三种实施例中，所述系统还包括：第六处理单元，用于若任一组所述混合汽油产品的汽油物性不符合所述预设标准集合中的任一预设标准，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准。
结合第二方面，在第二方面的第四种实施例中，所述第一处理单元，具体用于获取每组所述汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量；按所述预设规则集合，根据每组所述汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量，得到每组混合汽油产品的第二分子组成和每种单分子的第二组分含量；根据每组混合汽油产品的每种单分子包含的每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值，计算每种单分子的物性；根据每组混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每组混合汽油产品的物性。
第三方面，本发明实施例提供了一种汽油调合设备，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，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，实现第一方面任一实施例所述的汽油调合方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现第一方面中任一实施例所述的汽油调合方法。
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明实施例按预设规则集合对汽油调合原料进行调合，得到多组混合汽油产品，在任一混合汽油产品的汽油物性不符合任一预设标准，或者，混合汽油产品的累计效益未达到最大值，调整预设规则集合，按调整后的预设规则集合对汽油调合原料进行调合，重新得到混合汽油产品，直至所有混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，且所有混合汽油产品的累计效益达到最大值，通过对汽油调合原料进行混合的预设规则集合进行调整，保证最终调合出的混合汽油产品的物性符合条件，且最终的效益达到最大值，通过对生产工艺进行仿真优化，提高生产效益。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种汽油调合方法流程示意图。
图2是本发明另一实施例提供的一种汽油调合方法流程示意图。
图3是本发明又一实施例提供的一种汽油调合方法流程示意图其一。
图4是本发明又一实施例提供的一种汽油调合方法流程示意图其二。
图5是本发明又一实施例提供的一种汽油调合方法流程示意图其三。
图6是本发明又一实施例提供的一种汽油调合方法流程示意图其四。
图7是本发明又一实施例提供的一种汽油调合方法流程示意图其五。
图8是本发明又一实施例提供的一种汽油调合系统结构示意图。
图9是本发明又一实施例提供的一种汽油调合设备结构示意图。
图10是本发明又一实施例提供的一种汽油调合设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的一种汽油调合方法。参照图1所示，调合方法包括：
S11、将各组汽油调合原料按预设规则集合进行调合，得到多组混合汽油产品。
在本实施例中，在汽油调合过程中，汽油调合的原料可以是常减压装置蒸馏得到的产物中的石脑油或者其他轻质汽油馏分，也可以是催化重整装置所输出的产物，或者是催化加氢精制或催化加氢改质后输出的产物，或者是其他石油加工装置对原油或者其他油品进行多次加工后的产物，目前进入市场的车用汽油，不是由某一单独的炼油工艺加工过程生产的，而是由原油蒸馏过程生成的汽油组分及许多二次加工过程(催化裂化、催化重整、烷基化、异构化)生产的汽油组分调合而成。这种由两个组分以上调合而成的汽油叫做调合汽油，通过汽油调合使得最终产出的汽油产品可以符合国家标准，比如，不同牌号的车用油品的标准，在本实施例中，将各组汽油调合原料按预设规则集合进行调合，得到多组混合汽油产品，其中，混合汽油产品不仅包括用于车辆的车用油品，还可以是润滑油、液压油、齿轮油、切削油等汽油产品。其中预设规则集合中存储有多组预设规则，每组规则中对应有所使用的汽油调合原料的种类和数量，通过混合不同的汽油调合原料得到相应的混合汽油产品。
S12、分别计算每组混合汽油产品的汽油物性，并判断每组混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准。
在本实施例中，分别计算每组混合汽油产品的汽油物性，可以通过确定每组混合汽油产品中包含的各种单分子，即确定混合汽油产品的分子组成，分别计算混合汽油产品中每种单分子的物性，再根据混合汽油中每种单分子的物性和含量计算得到调合汽油产品的物性。其中，单分子的物性，包括但不限于：密度、沸点、密度、辛烷值。例如：单分子的物性还可以包括：粘度、溶解度参数、十六烷值、不饱和度等。
在本实施例中，预设标准集合中的预设标准可以是车用汽油的标准、润滑油的标准、液压油的标准、齿轮油的标准和切削油的标准等汽油产品的标准，只要调合出的混合汽油产品符合预设标准集合中的任一项，则说明这个混合汽油产品可以进行售卖，同时，由于不同的混合汽油产品是同时进行调合的，所以，同时进行调合得到的混合汽油产品应分别符合预设标准集合中的任一标准，这样，用以调合的预设规则集合才是合格的集合，避免出现混合汽油产品无法产生价值的情况。
其中，预设标准集合的建立方法可以包括如下步骤：获取不同牌号的车用油品的标准；将每种牌号的车用油品的标准均作为预设标准，组成预设标准集合。通过获取不同牌号的车用油品的标准，组成预设标准集合，使得调合出来的混合汽油产品均为车用油品。
S13、若每组混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，计算所有混合汽油产品的累计效益，判断累计效益是否达到最大值。
在本实施例中，在每组混合汽油产品的汽油物性均符合预设标准集合中的任一预设标准时，说明按预设规则集合调合得到的混合汽油产品符合标准，在本步骤中，计算所有混合汽油产品的累计效益，通过多起点随机搜索的全局优化算法判断累计效益是否达到最大值。
如图2所示，其中，计算所有混合汽油产品的累计效益包括以下步骤：
S21、根据每组混合汽油产品的产量和每组混合汽油产品的产品价格，计算每组混合汽油产品的产品效益。
S22、对每组混合汽油产品的产品效益进行累加得到第一效益。
S23、获取每组汽油调合原料的原料价格。
S24、将第一效益减去所有每组所述汽油调合原料的原料价格，得到累计效益。
在本实施例中，根据混合汽油产品的产品效益和各个流程的操作成本和汽油调合原料的原料价格，确定混合汽油产品所能产生的累计效益，基于优化算法确认累计效益是否达到最大值，在累计效益也达到最大值时，完成对混合汽油产品的调合。
S14a、若累计效益达到最大值，则将预设规则集合作为最优调合比例。
在本实施例中，当累计效益达到最大值时，说明以上述步骤中的预设规则集合对汽油调合原料进行调合得到的混合汽油产品的经济效益最高，此时，将该预设规则集合作为最优调合比例，在后续进行汽油调合时，以该预设规则集合进行汽油调合，即可得到效益最高的混合汽油产品。
S14b、若累计效益未达到最大值，则调整预设规则集合中的预设规则，将各个汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至每组混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，且所有混合汽油产品的累计效益达到最大值。
在本实施例中，在累计效益未达到最大值时，说明预设规则集合中的预设规则不是最优的预设规则集合，此时，调整预设规则集合中的预设规则，按预设规则集合重新调合，得到混合汽油产品，直至混合汽油产品的汽油物性符合要求，且混合汽油产品的累计效益达到最大值。调整预设规则集合中的预设规则可以是调整每组规则中设定的汽油调合原料的种类和数量。
在本实施例中，调合方法还包括如下步骤：
若任一组混合汽油产品的汽油物性不符合预设标准集合中的任一预设标准，则调整预设规则集合中的预设规则，将各个汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至每组混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准。
若出现任意一组混合汽油产品的汽油物性不符合预设标准集合中的任一预设标准，则说明出现了混合汽油产品无法作为产品出售的情况，所以，在本步骤中，调整预设规则集合中的预设规则，按预设规则集合重新调合，得到混合汽油产品，直至混合汽油产品的汽油物性符合要求。调整预设规则集合中的预设规则可以是调整每组规则中设定的汽油调合原料的种类和数量。
如图3所示，在一个具体的实施例中，计算所有混合汽油产品的累计效益之前，调合方法还包括如下步骤：
S31、获取目标产物的产量在所有混合汽油产品中的占比值；
S32、判断占比值是否符合预设占比值区间；
S33a、若占比值符合预设占比值区间，则执行计算所有混合汽油产品的累计效益的步骤；
S33b、若占比值不符合预设占比值区间，则调整预设规则集合中的预设规则，将各个汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至占比值符合预设占比值区间。
调整预设规则集合中的预设规则可以是调整每组规则中设定的汽油调合原料的种类和数量。
若占比值符合预设占比值区间，则计算所有混合汽油产品的累计效益。此时的目标产物在所有混合汽油产品中的占比符合要求，比如混合汽油产品中的含硫量符合预设占比，以避免硫的燃烧污染环境，比如，混合汽油中的异辛烷的量符合预设占比，由于异辛烷的抗爆性最佳，又比如，某种汽油调合原料的量过多，我们希望混合汽油产品中某个汽油调合原料的使用量达到一定占比，也可以设定该汽油调合原料为目标产物。
如图4所示，在一个具体的实施例中，计算所有混合汽油产品的累计效益之前，调合方法还包括如下步骤：
S41、获取每组汽油调合原料的消耗量。
在本实施例中，根据预设规则集合中的每组预设规则设定的汽油调合原料的种类和数量，计算得到每种汽油调合原料被消耗的量。
S42、根据每组汽油调合原料的消耗量，确认目标汽油调合原料的消耗量。
在本实施例中，确认目标汽油调合原料的消耗量，该目标汽油调合原料可以是库存中存量较大的汽油调合原料或者存量较小的汽油调合原料，当汽油调合原料的存量较大时，为避免库存积压，导致没有其他的油品与该汽油调合原料进行调合，而汽油调合原料未经调合可能无法直接上市，使得该存量较大的汽油调合原料占用库房，可以提高存量较大的汽油调合原料的使用量，以保证库房内的油品数量均衡，提高可持续生产的能力，当汽油调合原料的存量较小时，同理可得，适当降低存量较小的汽油调合原料使用量，保证库房内的油品数量种类以适应不同成分的汽油调合原料的调合，避免无法调合出符合要求的混合汽油产品的情况。
S43、判断目标汽油调合原料的消耗量是否符合预设消耗量区间。
在本实施例中，设定目标汽油调合原料的消耗量区间，作为预设消耗量区间，预设消耗量区间可以根据目标汽油调合原料的初始量决定，当目标汽油调合原料的存量较大时，适当提高消耗量区间，当目标汽油调合原料的存量较小时，可以降低消耗量区间，减少目标汽油调合原料的消耗，保证汽油调合原料的多样性，以适应不同种类的汽油调合原料的调合。
S44、若目标汽油调合原料的消耗量不符合预设消耗量区间，则调整预设规则集合中的预设规则，将各个汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间。
调整预设规则集合中的预设规则可以是调整每组规则中设定的汽油调合原料的种类和数量。
若目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间，则执行计算所有混合汽油产品的累计效益的步骤；此时的目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间，比如，轻质汽油调合原料的消耗量应该较低，因为在原油中直接分离得到的轻质汽油调合原料的比例较低，而后续对分子量较大的油品进行二次加工后才能得到部分轻质汽油调合原料，而且轻质汽油调合原料只需添加重分子的油品即可完成调合，所以在本实施例中，可以限定轻质汽油调合原料的消耗量，保证其他重分子的汽油调合原料的消耗量，还比如，重分子的汽油调合原料必须与轻分子的汽油调合原料进行调合后才能达到各项牌号的车用油品的标准，为避免重分子的汽油调合原料积压库存，本方案中可以限定重分子的汽油调合原料的消耗量。
下面对计算每组混合汽油产品的汽油物性的步骤进行进一步的描述。如图5所示，为根据本发明一实施例的计算混合汽油产品的汽油物性的步骤流程图。
S51、获取每组汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量。
在本实施例中，可以通过全二维气相色谱法、四级杆气相色谱-质谱仪检测法、气相色谱/场电离-飞行时间质谱检测法、气相色谱法、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，确定原料的分子组成。当然，还可以通过其他方式来确定混合物的分子组成，例如：通过ASTM D2425、SH/T 0606和/或ASTM D8144-18的方式确定混合物的分子组成。
S52、按预设规则集合，根据每组汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量，得到每组混合汽油产品的第二分子组成和每种单分子的第二组分含量。
在本实施例中，预设规则集合中的预设规则中设定了需要的汽油调合原料的种类和数量，结合每组汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量，得到混合得到的每组混合汽油产品的第二分子组成和每种单分子的第二组分含量。
S53、根据每组混合汽油产品的每种单分子包含的每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值，计算每种单分子的物性。
在本实施例中，针对每种单分子，获取构成单分子的每种基团的基团数量，以及获取每种基团对物性的贡献值；将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型，获取物性计算模型输出的单分子的物性。
S54、根据每组混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每组混合汽油产品的物性。
混合汽油产品的物性包括：研究法辛烷值、马达法辛烷值、雷德蒸汽压、恩氏馏程、密度、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数和硫质量分数。
下面提供五种，计算混合物物性的方式，但是本领域技术人员应当知道的是，以下几种方式仅用于说明本实施例，而不用于限定本实施例。
方式一，当混合物的物性为密度时，通过如下计算公式计算混合物的密度：
density＝∑(Di×xi-volume)；
其中，density为混合物的密度，Di为第i种单分子的密度，xi-volume为第i种单分子的含量。
方式二，当混合物的物性为浊点时，计算混合物的物性，包括：
根据每种单分子的密度和沸点计算得到每种单分子的浊点贡献值；
根据混合物中所有单分子的浊点贡献值和含量，计算混合物的浊点。
方式三，当混合物的物性为倾点时，计算混合物的物性，包括：
根据每种单分子的密度和分子量，计算每种单分子的倾点贡献值；
根据混合物中所有单分子的倾点贡献值和含量，计算混合物的倾点。
方式四，当混合物的物性为苯胺点时，计算混合物的物性，包括：
根据单分子的密度和沸点计算得到单分子的苯胺点贡献值；
根据混合物中所有单分子的苯胺点贡献值和含量，计算混合物的苯胺点。
方式五，当混合物的物性为辛烷值时，计算方法包括：
获取混合物中每种单分子的辛烷值和含量；
通过如下计算公式计算混合物的辛烷值：
其中，所述ON为所述混合汽油产品的辛烷值，HISQFG为分子集合，H为正构烷烃的分子集合，I为异构烷烃的分子集合，S为环烷烃的分子集合，Q为烯烃的分子集合，F为芳香烃的分子集合，G为含氧化合物的分子集合，υi为所述混合汽油产品中的各个分子的含量；υH、υI、υS、υQ、υF、υG分别为所述混合汽油产品中的正构烷烃的总含量、异构烷烃的总含量、环烷烃的总含量、烯烃的总含量、芳香烃的总含量和含氧化合物的化合物总含量；βi为所述混合汽油产品中的每种分子的回归参数；ONi为所述混合汽油产品中的每种分子的辛烷值；CH表示正构烷烃与其他分子的交互系数；CI表示异构烷烃与其他分子的交互系数；CS表示环烷烃与其他分子的交互系数；CQ表示烯烃与其他分子的交互系数；CF表示芳香烃与其他分子的交互系数；CG表示含氧类化合物与其他分子的交互系数；
在本实施例中，计算每种单分子的物性的步骤包括：
针对每种单分子，获取构成单分子的每种基团的基团数量，以及获取每种基团对物性的贡献值；将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型，获取物性计算模型输出的单分子的物性。
下面对训练物性计算模型的步骤进行进一步地描述。
如图6所示，训练物性计算模型的步骤流程包括：
S61、构建单分子的物性计算模型。
在本实施例中，在该物性计算模型中，包括：每种基团对物性的贡献值。该贡献值为可调的值，该贡献值在首次训练时为初始值。进一步地，在该物性计算模型中，包括：每种基团对每种物性的贡献值。
S62、获取构成样本单分子的每种基团的基团数量；样本单分子的物性已知。
在本实施例中，预先设置训练样本集。在训练样本集中包括多个样本单分子信息。样本单分子信息，包括但不限于：构成样本单分子的每种基团的基团数量，以及样本单分子的物性。
S63、将样本单分子包含的每种基团的基团数量输入物性计算模型。
S64、获取物性计算模型输出的样本单分子的预测物性。
S65a、如果预测物性与已知的物性之间的偏差值小于预设偏差阈值，则判定物性计算模型收敛，在已收敛的物性计算模型中获取每种基团对应的贡献值，并存储为基团对物性的贡献值。
由于单分子的物性可能为多种，所以，可以在已收敛的物性计算模型中获取到每种基团分别对每种物性的贡献值。
针对每种基团而言，存储该基团对每种物性的贡献值，以便后续计算单分子的物性时，可以获取到该单分子中每种基团对需要获知的物性的贡献值，并将该单分子的每种基团的基团数量，以及每种基团对需要获知的物性的贡献值作为物性计算模型的输入，物性计算模型将该单分子的每种基团的基团数量作为模型变量，将每种基团对需要获知的物性的贡献值作为模型参量(替换物性计算模型中每种基团对物性的可调贡献值)，计算出该需要获知的物性。
S65b、如果预测物性与已知的物性之间的偏差值大于等于偏差阈值，则调整物性计算模型中每种基团对应的贡献值，直到物性计算模型收敛为止。
在本实施例中，如果样本单分子的物性为多个，那么物性计算模型输出的样本单分子的预测物性也将为多个，这时，计算每个预测物性与对应的已知物性之间的偏差值，判定所有预测物性分别与对应的已知物性之间的偏差值是否都小于预设偏差值，若是，则判定该物性计算模型收敛，根据收敛的物性计算模型中即可获取得到每种基团对应物性的贡献值，通过上述方案可以得到每种基团对不同物性的贡献值。
下面给出两种针对不同物性均可使用的物性计算模型。本领域技术人员应当知道的是，下面两种物性计算模型仅为说明本实施例，而不用于限定本实施例。
模型一：建立如下所示的物性计算模型：
其中，f为单分子的物性，ni为第i种基团的基团数量，Δfi为第i种基团对物性的贡献值，a为关联常数。
例如：对于沸点而言，在基于SOL的分子表征方法中，24种基团都作为一级基团；在24种基团中，N6、N5、N4、N3、me、AA、NN、RN、NO、RO和KO等基团中的一种或者多种同时存在会对沸点存在贡献，而针对不同的物性，基团对物性的贡献值均不一致，但在不同分子中同一基团对同一物性的贡献值是一致的，基于该方案，在本实施例中构建上述物性计算模型，通过训练构建的物性计算模型，使得物性计算模型收敛，即训练模型中的每种基团对物性的贡献值，最终得到每种基团对物性的贡献值。
在本实施例中，对于构成单分子的基团，我们可以进一步划分为多级基团。进一步地，在单分子的所有基团中确定一级基团和多级基团；其中，将构成单分子的所有基团作为一级基团；将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团，将多种基团的数量作为多级基团的级别，我们可以根据同时存在对同一种物性会一起产生作用的多种基团作为多级基团，具体的，比如，N6和N4基团分别单独存在不同的分子中时，会对物性产生一定的影响，而其同时存在在一个分子中时，在原先对物性的贡献值的基础上，对物性的贡献值会产生一定的波动。我们划分上述多级基团的方式还可以通过基团之间的化学键力按预设键力区间进行划分，针对不同的物性，化学键力不同会有不同的影响，具体的可以根据分子稳定性对物性的影响进行划分。
模型二：基于划分的多级基团，可以建立如下物性计算模型：
其中，f为单分子的物性，m1i为一级基团中第i种基团的基团数量，Δf1i为一级基团中第i种基团对物性的贡献值，m2j为二级基团中第j种基团的基团数量，Δf2j为二级基团中第j种基团对物性的贡献值；mNl为N级基团中第l种基团的基团数量，ΔfNl为N级基团中第l种基团对物性的贡献值；a为关联常数；N为大于或等于2的正整数。
除了上述的通用型的物性计算模型，还可以根据物性种类的不同，为每种物性分别构建物性计算模型。
例如：根据如下物性计算模型计算单分子的沸点：
其中，T为单分子的沸点，SOL为根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP11为根据一级基团对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量，GROUP12为根据二级基团对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量，GROUP1N为根据N级基团对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量，Numh为单分子中除氢原子以外的原子个数，d为第一预设常数、b为第二预设常数、c为第三预设常数；N为大于或等于2的正整数。
根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，包括：将构成单分子的所有基团的种类的数量作为单分子向量的维数；将每种基团的基团数量作为单分子向量中对应维度的元素值。
根据单分子的各个一级基团分别对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量，包括：将一级基团的种类的数量作为第一贡献值向量的维数；将每种一级基团对沸点的贡献值作为第一贡献值向量中对应维度的元素值。根据单分子的各个二级基团分别对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量，包括：将二级基团的种类的数量作为第二贡献值向量的维数；将每种二级基团对沸点的贡献值作为第二贡献值向量中对应维度的元素值。以此类推，根据单分子的各个N级基团分别对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量，包括：将N级基团的种类的数量作为第N贡献值向量的维数；将每种N级基团对沸点的贡献值作为第N贡献值向量中对应维度的元素值。
又如，根据如下物性计算模型计算单分子的密度：
其中，D为单分子的密度，SOL为根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP21为根据一级基团对密度的贡献值转化得到的第N+1贡献值向量，GROUP22为根据二级基团对密度的贡献值转化得到的第N+2贡献值向量，GROUP2N为根据N级基团对密度的贡献值转化得到的第2N贡献值向量，e为第五预设常数；N为大于或等于2的正整数。
根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，包括：将构成单分子的所有基团的种类的数量作为单分子向量的维数；将每种基团的基团数量作为单分子向量中对应维度的元素值。
根据单分子的各个一级基团分别对密度的贡献值转化得到的第N+1贡献值向量，包括：将一级基团的种类的数量作为第N+1贡献值向量的维数；将每种一级基团对密度的贡献值作为第N+1贡献值向量中对应维度的元素值。根据单分子的各个二级基团分别对密度的贡献值转化得到的第N+2贡献值向量，包括：将二级基团的种类的数量作为第N+2贡献值向量的维数；将每种二级基团对密度的贡献值作为第N+2贡献值向量中对应维度的元素值。以此类推，根据单分子的各个N级基团分别对密度的贡献值转化得到的第2N贡献值向量，包括：将N级基团的种类的数量作为第2N贡献值向量的维数；将每种N级基团对密度的贡献值作为第2N贡献值向量中对应维度的元素值。
比如，根据如下物性计算模型计算单分子的辛烷值：
X＝SOL×GROUP31+SOL×GROUP32+......+SOL×GROUP3N+h；
其中，X为单分子的辛烷值，SOL为根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP31为根据一级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+1贡献值向量，GROUP32为根据二级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+2贡献值向量，GROUP3N为根据N级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第3N贡献值向量；N为大于或等于2的正整数；h为第五预设常数。
根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，包括：将构成单分子的所有基团的种类的数量作为单分子向量的维数；将每种基团的基团数量作为单分子向量中对应维度的元素值。
根据单分子的各个一级基团分别对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+1贡献值向量，包括：将一级基团的种类的数量作为第2N+1贡献值向量的维数；将每种一级基团对辛烷值的贡献值作为第2N+1贡献值向量中对应维度的元素值。根据单分子的各个二级基团分别对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+2贡献值向量，包括：将二级基团的种类的数量作为第2N+2贡献值向量的维数；将每种二级基团对辛烷值的贡献值作为第2N+2贡献值向量中对应维度的元素值。以此类推，根据单分子的各个N级基团分别对辛烷值的贡献值转化得到的第3N贡献值向量，包括：将N级基团的种类的数量作为第3N贡献值向量的维数；将每种N级基团对辛烷值的贡献值作为第3N贡献值向量中对应维度的元素值。
上述步骤中计算得到相应的单分子的物性后，将单分子作为模板单分子，并将构成单分子的每种基团的基团数量和对应的物性存储进数据库中。
如图7所示，将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型之前，计算方法还包括：
S71、将构成单分子的每种基团的基团数量与数据库中预存储的已知物性的模板单分子的分子信息进行比对；分子信息包括：构成模板单分子的每种基团的基团数量。
S72、判断是否存在与单分子相同的模板单分子。
S73、若存在与单分子相同的模板单分子，输出模板单分子的物性作为单分子的物性。
S74、若不存在与单分子相同的模板单分子，则进行将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型的步骤。
本方案在获取到构成单分子的每种基团的基团数量后，通过比对相应的基团数量，确认该类单分子的结构和物性是否已被存储在数据库中，并在确认出现与单分子一致的模板单分子后，直接输出单分子的物性，提高单分子物性计算效率，减少计算量。
如图8所示，本发明实施例提供了一种汽油调合系统，所述系统包括：仿真调合单元11、第一处理单元12、第二处理单元13和第三处理单元14。
在本实施例中，仿真调合单元11，用于将各组汽油调合原料按预设规则集合进行调合，得到多组混合汽油产品。
在本实施例中，第一处理单元12，用于分别计算每组混合汽油产品的汽油物性，并判断每组所述混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准。
在本实施例中，第二处理单元13，用于若每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，计算所有所述混合汽油产品的累计效益，判断所述累计效益是否达到最大值。
在本实施例中，第三处理单元14，用于若所述累计效益达到最大值，则将所述预设规则集合作为最优调合比例；若所述累计效益未达到最大值，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，且所有所述混合汽油产品的累计效益达到最大值。
在本实施例中，所述系统还包括：第四处理单元，用于获取目标产物的产量在所有所述混合汽油产品中的占比值；判断所述占比值是否符合预设占比值区间；若所述占比值符合所述预设占比值区间，则执行所述计算所有所述混合汽油产品的累计效益的步骤；若所述占比值不符合所述预设占比值区间，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至所述占比值符合预设占比值区间。
在本实施例中，所述系统还包括：第五处理单元，用于获取每组所述汽油调合原料的消耗量；根据每组所述汽油调合原料的消耗量，确认目标汽油调合原料的消耗量；判断所述目标汽油调合原料的消耗量是否符合预设消耗量区间；若所述目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间，则执行所述计算所有所述混合汽油产品的累计效益的步骤；若所述目标汽油调合原料的消耗量不符合预设消耗量区间，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至所述目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间。
在本实施例中，所述系统还包括：第六处理单元，用于若任一组所述混合汽油产品的汽油物性不符合所述预设标准集合中的任一预设标准，则调整所述预设规则集合中的预设规则，将各个所述汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至每组所述混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准。
在本实施例中，所述第一处理单元12，具体用于获取每组所述汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量；按所述预设规则集合，根据每组所述汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量，得到每组混合汽油产品的第二分子组成和每种单分子的第二组分含量；根据每组混合汽油产品的每种单分子包含的每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值，计算每种单分子的物性；根据每组混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每组混合汽油产品的物性。
在本实施例中，所述第一处理单元12，具体用于针对每种单分子，获取构成所述单分子的每种基团的基团数量，以及获取每种所述基团对物性的贡献值；将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型，获取所述物性计算模型输出的所述单分子的物性。
在本实施例中，调合系统还包括：单分子物性模板匹配单元，用于将构成所述单分子的每种基团的基团数量与数据库中预存储的已知物性的模板单分子的分子信息进行比对；所述分子信息包括：构成所述模板单分子的每种基团的基团数量；判断是否存在与所述单分子相同的所述模板单分子；若存在与所述单分子相同的所述模板单分子，输出所述模板单分子的物性作为所述单分子的物性；若不存在与所述单分子相同的所述模板单分子，则通过第一处理单元12进行所述将构成所述单分子的每种基团的基团数量以及每种所述基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型的步骤。
在本实施例中，调合系统还包括：模型训练单元，用于构建单分子的物性计算模型；获取构成样本单分子的每种基团的基团数量；所述样本单分子的物性已知；将所述样本单分子包含的每种基团的基团数量输入所述物性计算模型；获取所述物性计算模型输出的所述样本单分子的预测物性；如果所述预测物性与已知的所述物性之间的偏差值小于预设偏差阈值，则判定所述物性计算模型收敛，在已收敛的所述物性计算模型中获取每种基团对应的贡献值，并存储为所述基团对所述物性的贡献值；如果所述预测物性与已知的所述物性之间的偏差值大于等于所述偏差阈值，则调整所述物性计算模型中每种基团对应的贡献值，直到所述物性计算模型收敛为止。
在本实施例中，所述模型训练单元，具体用于建立如下所示物性计算模型：
其中，f为所述单分子的物性，ni为第i种基团的基团数量，Δfi为第i种基团对所述物性的贡献值，a为关联常数。
在本实施例中，所述模型训练单元，具体用于在所述样本单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量；将构成单分子的所有基团作为一级基团；将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团，将所述多种基团的数量作为所述多级基团的级别。
在本实施例中，所述模型训练单元，具体用于建立如下所示物性计算模型：
其中，f为所述单分子的物性，m1i为一级基团中第i种基团的基团数量，Δf1i为一级基团中第i种基团对物性的贡献值，m2j为二级基团中第j种基团的基团数量，Δf2j为二级基团中第j种基团对物性的贡献值；mNl为N级基团中第l种基团的基团数量，ΔfNl为N级基团中第l种基团对物性的贡献值；a为关联常数；N为大于或等于2的正整数。
在本实施例中，第一处理单元12，具体用于在所述单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量；将构成单分子的所有基团作为一级基团；将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团，将所述多种基团的数量作为所述多级基团的级别。
在本实施例中，所述第一处理单元12，具体用于通过物性计算模型按照下述方式确定所述单分子的沸点：
其中，T为所述单分子的沸点，SOL为根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP11为根据一级基团对所述沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量，GROUP12为根据二级基团对所述沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量，GROUP1N为根据N级基团对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量，Numh为单分子中除氢原子以外的原子个数，d为第一预设常数、b为第二预设常数、c为第三预设常数；所述N为大于或等于2的正整数。
在本实施例中，所述第一处理单元12，具体用于通过物性计算模型按照下述方式确定所述单分子的密度：
其中，D为所述单分子的密度，SOL为根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP21为根据一级基团对所述密度的贡献值转化得到的第N+1贡献值向量，GROUP22为根据二级基团对所述密度的贡献值转化得到的第N+2贡献值向量，GROUP2N为根据N级基团对密度的贡献值转化得到的第2N贡献值向量，e为第四预设常数；所述N为大于或等于2的正整数。
在本实施例中，所述第一处理单元12，具体用于通过物性计算模型按照下述方式确定单分子的辛烷值：
X＝SOL×GROUP31+SOL×GROUP32+......+SOL×GROUP3N+h；
其中，X为所述单分子的辛烷值，SOL为根据构成所述单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP31为根据一级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+1贡献值向量，GROUP32为根据二级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+2贡献值向量，GROUP3N为根据N级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第3N贡献值向量；所述N为大于或等于2的正整数；h为第五预设常数。
所述混合汽油产品的物性包括：研究法辛烷值、马达法辛烷值、雷德蒸汽压、恩氏馏程、密度、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数和硫质量分数。
在本实施例中，第一处理单元12，具体用于通过如下方法计算所述混合汽油产品的密度：
density＝∑(Di×xi-volume)；
其中，density为所述混合汽油产品的密度，Di为第i种所述单分子的密度，xi-volume为第i种所述单分子的第二组分含量。
在本实施例中，第一处理单元12，具体用于根据每种所述单分子的密度和沸点计算得到每种所述单分子的浊点贡献值；根据所述混合汽油产品中所有所述单分子的浊点贡献值和第二组分含量，计算所述混合汽油产品的浊点。
在本实施例中，第一处理单元12，具体用于根据每种所述单分子的密度和分子量，计算每种所述单分子的倾点贡献值；根据所述混合汽油产品中所有所述单分子的倾点贡献值和第二组分含量，计算所述混合汽油产品的倾点。
在本实施例中，第一处理单元12，具体用于根据所述单分子的密度和沸点计算得到所述单分子的苯胺点贡献值；根据所述混合汽油产品中所有所述单分子的苯胺点贡献值和第二组分含量，计算所述混合汽油产品的苯胺点。
在本实施例中，第一处理单元12，具体用于通过如下计算公式计算所述混合汽油产品的辛烷值：
其中，所述ON为所述混合汽油产品的辛烷值，HISQFG为分子集合，H为正构烷烃的分子集合，I为异构烷烃的分子集合，S为环烷烃的分子集合，Q为烯烃的分子集合，F为芳香烃的分子集合，G为含氧化合物的分子集合，υi为所述混合汽油产品中的各个分子的含量；υH、υI、υS、υQ、υF、υG分别为所述混合汽油产品中的正构烷烃的总含量、异构烷烃的总含量、环烷烃的总含量、烯烃的总含量、芳香烃的总含量和含氧化合物的化合物总含量；βi为所述混合汽油产品中的每种分子的回归参数；ONi为所述混合汽油产品中的每种分子的辛烷值；CH表示正构烷烃与其他分子的交互系数；CI表示异构烷烃与其他分子的交互系数；CS表示环烷烃与其他分子的交互系数；CQ表示烯烃与其他分子的交互系数；CF表示芳香烃与其他分子的交互系数；CG表示含氧类化合物与其他分子的交互系数；表示正构烷烃与异构烷烃之间的第一常数系数、
如图9所示，本发明实施例提供了一种汽油调合设备，包括处理器1110、通信接口1120、存储器1130和通信总线1140，其中，处理器1110，通信接口1120，存储器1130通过通信总线1140完成相互间的通信；
存储器1130，用于存放计算机程序；
处理器1110，用于执行存储器1130上所存放的程序时，实现汽油调合方法的步骤：将各组汽油调合原料按预设规则集合进行调合，得到多组混合汽油产品；分别计算每组混合汽油产品的汽油物性，并判断每组混合汽油产品的汽油物性是否符合预设标准集合中的任一预设标准；若每组混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，计算所有混合汽油产品的累计效益，判断累计效益是否达到最大值；若累计效益达到最大值，则将预设规则集合作为最优调合比例；若累计效益未达到最大值，则调整预设规则集合中的预设规则，将各个汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至每组混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准，且所有混合汽油产品的累计效益达到最大值。
其中，计算所有混合汽油产品的累计效益之前，调合方法还包括如下步骤：获取目标产物的产量在所有混合汽油产品中的占比值；判断占比值是否符合预设占比值区间；若占比值符合预设占比值区间，则执行计算所有混合汽油产品的累计效益的步骤；若占比值不符合预设占比值区间，则调整预设规则集合中的预设规则，将各个汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至占比值符合预设占比值区间。
其中，计算计算所有混合汽油产品的累计效益之前，调合方法还包括：获取每组汽油调合原料的消耗量；根据每组汽油调合原料的消耗量，确认目标汽油调合原料的消耗量；判断目标汽油调合原料的消耗量是否符合预设消耗量区间；若目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间，则执行计算所有混合汽油产品的累计效益的步骤；若目标汽油调合原料的消耗量不符合预设消耗量区间，则调整预设规则集合中的预设规则，将各个汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至目标汽油调合原料的消耗量符合预设消耗量区间。
其中，调合方法还包括如下步骤：若任一组混合汽油产品的汽油物性不符合预设标准集合中的任一预设标准，则调整预设规则集合中的预设规则，将各个汽油调合原料按调整后的预设规则集合进行调合，重新得到多组混合汽油产品，直至每组混合汽油产品的汽油物性符合预设标准集合中的任一预设标准。
其中，分别计算每组混合汽油产品的汽油物性包括如下步骤：获取每组汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量；按预设规则集合，根据每组汽油调合原料的第一分子组成和每种单分子的第一组分含量，得到每组混合汽油产品的第二分子组成和每种单分子的第二组分含量；根据每组混合汽油产品的每种单分子包含的每种基团的基团数量和每种基团对物性的贡献值，计算每种单分子的物性；根据每组混合汽油产品中每种单分子的物性和第二组分含量，计算每组混合汽油产品的物性。
其中，计算每种单分子的物性包括如下步骤：针对每种单分子，获取构成单分子的每种基团的基团数量，以及获取每种基团对物性的贡献值；将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型，获取物性计算模型输出的单分子的物性。
其中，将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型之前，汽油调合方法还包括：将构成单分子的每种基团的基团数量与数据库中预存储的已知物性的模板单分子的分子信息进行比对；分子信息包括：构成模板单分子的每种基团的基团数量；判断是否存在与单分子相同的模板单分子；若存在与单分子相同的模板单分子，输出模板单分子的物性作为单分子的物性；若不存在与单分子相同的模板单分子，则进行将构成单分子的每种基团的基团数量以及每种基团对物性的贡献值，输入预先训练的物性计算模型的步骤。
其中，训练物性计算模型的步骤，包括：构建单分子的物性计算模型；获取构成样本单分子的每种基团的基团数量；样本单分子的物性已知；将样本单分子包含的每种基团的基团数量输入物性计算模型；获取物性计算模型输出的样本单分子的预测物性；如果预测物性与已知的物性之间的偏差值小于预设偏差阈值，则判定物性计算模型收敛，在已收敛的物性计算模型中获取每种基团对应的贡献值，并存储为基团对物性的贡献值；如果预测物性与已知的物性之间的偏差值大于等于偏差阈值，则调整物性计算模型中每种基团对应的贡献值，直到物性计算模型收敛为止。
其中，构建单分子的物性计算模型，包括：
建立如下所示物性计算模型：
其中，f为单分子的物性，ni为第i种基团的基团数量，Δfi为第i种基团对物性的贡献值，a为关联常数。
其中，在样本单分子的所有基团中确定一级基团、一级基团的基团数量、多级基团和多级基团的基团数量；
将构成单分子的所有基团作为一级基团；
将同时存在且对同一种物性共同存在贡献的多种基团作为多级基团，将多种基团的数量作为多级基团的级别。
其中，建立如下所示物性计算模型：
其中，f为单分子的物性，m1i为一级基团中第i种基团的基团数量，Δf1i为一级基团中第i种基团对物性的贡献值，m2j为二级基团中第j种基团的基团数量，Δf2j为二级基团中第j种基团对物性的贡献值；mNl为N级基团中第l种基团的基团数量，ΔfNl为N级基团中第l种基团对物性的贡献值；a为关联常数；N为大于或等于2的正整数。
其中，根据如下物性计算模型计算单分子的沸点：
其中，T为单分子的沸点，SOL为根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP11为根据一级基团对沸点的贡献值转化得到的第一贡献值向量，GROUP12为根据二级基团对沸点的贡献值转化得到的第二贡献值向量，GROUP1N为根据N级基团对沸点的贡献值转化得到的第N贡献值向量，Numh为单分子中除氢原子以外的原子个数，d为第一预设常数、b为第二预设常数、c为第三预设常数；N为大于或等于2的正整数。
其中，根据如下物性计算模型计算单分子的密度：
其中，D为单分子的密度，SOL为根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP21为根据一级基团对密度的贡献值转化得到的第N+1贡献值向量，GROUP22为根据二级基团对密度的贡献值转化得到的第N+2贡献值向量，GROUP2N为根据N级基团对密度的贡献值转化得到的第2N贡献值向量，e为第四预设常数；N为大于或等于2的正整数。
其中，根据如下物性计算模型计算单分子的辛烷值：
X＝SOL×GROUP31+SOL×GROUP32+......+SOL×GROUP3N+h；
其中，X为单分子的辛烷值，SOL为根据构成单分子的每种基团的基团数量转化得到的单分子向量，GROUP31为根据一级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+1贡献值向量，GROUP32为根据二级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第2N+2贡献值向量，GROUP3N为根据N级基团对辛烷值的贡献值转化得到的第3N贡献值向量；N为大于或等于2的正整数；h为第五预设常数。
其中，混合汽油产品的物性包括：研究法辛烷值、马达法辛烷值、雷德蒸汽压、恩氏馏程、密度、苯体积分数、芳烃体积分数、烯烃体积分数、氧质量分数和硫质量分数。
其中，通过如下计算公式计算混合汽油产品的密度：
density＝∑(Di×xi-volume)；
其中，density为混合汽油产品的密度，Di为第i种单分子的密度，xi-volume为第i种单分子的第二组分含量。
其中，根据每种单分子的密度和沸点计算得到每种单分子的浊点贡献值；根据混合汽油产品中所有单分子的浊点贡献值和第二组分含量，计算混合汽油产品的浊点。
其中，根据每种单分子的密度和分子量，计算每种单分子的倾点贡献值；根据混合汽油产品中所有单分子的倾点贡献值和第二组分含量，计算混合汽油产品的倾点。
其中，根据单分子的密度和沸点计算得到单分子的苯胺点贡献值；根据混合汽油产品中所有单分子的苯胺点贡献值和第二组分含量，计算混合汽油产品的苯胺点贡献值。
其中，通过如下计算公式计算混合汽油产品的辛烷值：
其中，所述ON为所述混合汽油产品的辛烷值，HISQFG为分子集合，H为正构烷烃的分子集合，I为异构烷烃的分子集合，S为环烷烃的分子集合，Q为烯烃的分子集合，F为芳香烃的分子集合，G为含氧化合物的分子集合，υi为所述混合汽油产品中的各个分子的含量；υH、υI、υS、υQ、υF、υG分别为所述混合汽油产品中的正构烷烃的总含量、异构烷烃的总含量、环烷烃的总含量、烯烃的总含量、芳香烃的总含量和含氧化合物的化合物总含量；βi为所述混合汽油产品中的每种分子的回归参数；ONi为所述混合汽油产品中的每种分子的辛烷值；CH表示正构烷烃与其他分子的交互系数；CI表示异构烷烃与其他分子的交互系数；CS表示环烷烃与其他分子的交互系数；CQ表示烯烃与其他分子的交互系数；CF表示芳香烃与其他分子的交互系数；CG表示含氧类化合物与其他分子的交互系数；
其中，计算所有混合汽油产品的累计效益，包括如下步骤：根据每组混合汽油产品的产量和每组混合汽油产品的产品价格，计算每组混合汽油产品的产品效益；对每组混合汽油产品的产品效益进行累加得到第一效益；获取每组汽油调合原料的原料价格；将第一效益减去所有每组所述汽油调合原料的原料价格，得到累计效益。
其中，获取不同牌号的车用油品的标准；将每种牌号的车用油品的标准均作为预设标准，组成预设标准集合。
在一具体实施例中，所述汽油调合设备的系统构成的示意框图如图10所示，所述汽油调合设备进一步包含输入单元1150、显示器1160和电源1170，所述处理器1110使用中央处理器1111(中央处理器1111用于执行存储器1130上所存放的程序时，实现汽油调合方法的步骤，参照上述“处理器1110，用于执行存储器1130上所存放的程序时，实现汽油调合方法的步骤”的内容，重复之处不再赘述)；
所述存储器1130可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器1130还可以是某种其它类型的装置。存储器1130包括缓冲存储器1131(有时被称为缓冲器)。存储器1130可以包括应用/功能存储部1132，该应用/功能存储部1132用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器1111执行汽油调合设备的操作的流程；
存储器1130还可以包括数据存储部1133，该数据存储部1133用于存储数据，例如预设规则集合、预设标准集合、预设占比值区间、预设消耗量区间、数字数据、图片和/或任何其他由汽油调合设备使用的数据；存储器1130的驱动程序存储部1134可以包括汽油调合设备的各种驱动程序；
中央处理器1111有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器1111接收输入并控制汽油调合设备的各个部件的操作；
输入单元1150向中央处理器1111提供输入；该输入单元1150例如为按键或触摸输入装置；电源1170用于向汽油调合设备提供电力；显示器1160用于进行图像和文字等显示对象的显示；该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器1110执行，以实现上述任一实施例的汽油调合方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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