авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |

Разработка научных основ повышения эффективности технологий и способов защиты окружающей среды при переработке сероводородсодержащих газов и сернистых нефтей

-- [ Страница 5 ] --

В этом уравнении оператор обратной связи включает динамику датчика , а оператор упреждающего управления, компенсирующий возмущение, включает динамику датчика , – упреждающий сигнал по опорному значению (задающему воздействию), – сигнал обратной связи, - упреждающий сигнал по возмущению, - шаг дискретизации, - дискретный аргумент.

На основе обобщенного дискретного регулятора разработаны три системы регулирования:

-регулирование температуры в реакторе;

-регулирование соотношения объемных расходов кислорода и сероводорода;

-регулирование уровня кипящего слоя катализатора.

При разработке систем регулирования предложены и обоснованы:

-способ регулирования оптимального соотношения объемных расходов кислорода и сероводорода, заключающийся в изменении концентрации кислорода в воздухе с помощью мембранного газораспределительного аппарата, и реализован с использованием цифрового регулятора на управляющем компьютере. Способ позволяет производить очистку газа с концентрацией сероводорода от 10 до 80 %.

-способ регулирования уровня кипящего слоя катализатора, заключающийся в стабилизации суммарного объемного расхода, поступающего в реактор, за счет изменения расхода рециркулирующего потока с коррекцией по перепаду давления в реакторе. Способ реализован с использованием цифрового регулятора на управляющем компьютере и позволяет производить очистку газа при изменении его расхода в пределах 10 %. Система стабилизации кипящего слоя катализатора включает в себя два контура регулирования (рис. 13). Первый контур осуществляет стабилизацию суммарного расхода газовых потоков, поступающих в реактор за счет изменения расхода рециркуляционного газа. Второй (упреждающий) контур – корректирует уровень кипящего слоя катализатора.

 Система стабилизации уровня-38

Рис. 13. Система стабилизации уровня кипящего слоя катализатора.

Входным сигналом для первого контура регулирования является сигнал, пропорциональный суммарному расходу. При увеличении расхода цифровой регулятор вырабатывает управляющий сигнал, уменьшающий подачу рециркуляционного газа.

Входным сигналом для второго контура регулирования является сигнал, пропорциональный разности давлений до и после кипящего слоя катализатора. При снижении уровня кипящего слоя разность давлений повышается, что приводит к возрастанию подачи рециркуляционного газа и суммарного расхода. Цифровой регулятор представляет собой ПИД-регулятор со своими настройками.

Подсистема противоаварийной защиты предназначена для решения следующих задач:

  1. Диагностика предаварийных и аварийных ситуаций:

- постоянный анализ изменения параметров ТП в сторону критических значений;

- прогнозирование возможной аварии;

- сигнализация при достижении критического значения ТП.

  1. Выработка управляющих воздействий, предотвращающих развитие опасных ситуаций:

- в процессе пуска и остановки;

- при незначительных отклонениях параметров ТП («мягкий» вывод на безопасный режим);

- при достижении критический значений ТП (вывод из аварийных ситуаций).

Диагностика предаварийных и аварийных ситуаций от внезапных нарушений технологического регламента, отказов оборудования, сбоев автоматики и ошибок операторов осуществляется на основе вероятности возникновения следующих аварийно – информативных событий (параметров):

  1. Превышение диапазона перепада давления в реакционной камере, характеризующее оседание или унос кипящего слоя катализатора (Х1);
  2. Падение давления сырья (Х2);
  3. Температура в реакторе ниже критического значения (Х3);
  4. Температура в реакторе выше критического значения (Х4);
  5. Коэффициент избытка воздуха выше критического значения (Х5);
  6. Давление в реакторе выше критического значения (Х6);
  7. Коэффициент рециркуляции ниже критического значения (Х7).

Режимы, в которые необходимо перевести ТП при наступлении события , по степени тяжести последствий можно условно разделит на три категории: холостой ход (ХХ); остановка (ОСТ); аварийная остановка (АВОСТ). После наступления любого из событий необходимо перевести процесс в наименее безопасный режим или останову процесса. Для решения этой задачи синтезированы логические функции для управления предохранительными клапанами. Синтезированные логические функции позволяют перевести ТП в наименее безопасный режим без участия оператора. Вместе с тем в подсистеме противоаварийной защиты предусмотрены звуковая и световая сигнализации при наступлении предаварийных и аварийных ситуаций.

Седьмая глава посвящена разработке эколого-технологических моделей для системы управления технологическим процессом газохимического комплекса по переработке сернистых газов и газовых конденсатов – моделей оптимизации сырьевых потоков при ограничениях на содержание серы в отдельных товарных продуктах, на уменьшение содержания серы в отдельных потоках, поступающих на технологические установки c наибольшей экологической нагрузкой.

Изменение содержания серы в технологических потоках для сложной схемы переработки газовых конденсатов возможно путем варьирования технологического режима процесса и перераспределения содержания серы в различных товарных продуктах (например, в дизельных топливах и мазутах различных марок) за счет регулирования объемов выпуска промежуточной и конечной продукции.

Регулирование содержания серы на промежуточных стадиях и продуктах газоперерабатывающих производств позволит значительно сократить вредные выбросы серосодержащего газа. Особенно это актуально в условиях работы газохимического комплекса при экологически неблагоприятных климатических условиях и изменении содержания серы в сырьевых потоках.

В работе проведена формализация технологической схемы завода (на примере Астраханского ГПЗ) в виде сложного графа, вершинами которого являются технологические установки, а ребрами – сырьевые потоки или промежуточные продукты. Из одной вершины могут исходить несколько ребер и соответственно входить также несколько ребер.

Сырьевые потоки, объем конечных и промежуточных продуктов возможно регулировать варьируя как технологические параметры проведения процессов, так и изменяя направления потоков. Содержание серы в продуктах также будет меняться.

Рассматривается заводская схема переработки нефтяного сырья из M различных установок. Обозначим сырьевые потоки через xim, промежуточные потоки через yjm а потоки, идущие в товарный парк через zkm.. (i=1,…, im; j=1,…, jm; k=1,…, km; m=1,…, M;). Srm – доля серы, содержащейся в r-ом потоке m-ой установки

Материальный баланс по сере для m-ой установки запишется в виде

. (3)

Часть продуктов m-ой установки являются промежуточными и направляются на дальнейшую переработку. Поэтому балансовые уравнения (3) должны быть дополнены уравнениями вида:

, (4)

которое означает, что i -ый продукт на входе n -ой установки поступил из m - ой установки и является его j -ым выходом с долей поступления jm.

В диссертации предложены четыре математические модели, рекомендованные к использованию как составная часть автоматизированной системы управления технологическим процессом газохимического комплекса и позволяющие решать следующие технологические и экологические задачи при переработке сырья:

1) Модель минимизации суммарного содержания серы в товарных продуктах при одновременном увеличении выпуска товарной серы с учетом ограничений на суммарную прибыль:

min; Smax; ; ,

где R – планируемая выручка; Ci –стоимость i – го вида продукции.

Экологический эффект при такой постановке задачи достигается если, например, большую долю потоков направить на каталитическое производство, совмещенное с блоком гидроочистки серы. Однако происходит удорожание единицы продукции.

2) Модель минимизации содержания серы в отдельных товарных продуктах при установленных ограничениях по сере для остальных продуктов

min; ;; ,

где n*- количество товарных продуктов, по которым установлены дополнительные ограничения на уменьшение содержания серы; Si* – предельные ограничения по сере для отдельных продуктов.

3) Модель минимизации содержания серы в отдельных потоках, поступающих на установки c наибольшей экологической нагрузкой.

min; ; ,

где n*- количество установок c наибольшей экологической нагрузкой.

4) Модель оптимального распределения потоков между установками по критерию максимизации выпуска дизельного топлива с ограничением концентрации по сере:

Материальный баланс АВТ с ограничениями на пропускную способность запишется в виде:

, ,


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.