Оптимальное управление процессом ректификации

В качестве простейшего примера рассмотрим процесс ректификации в одиночной колонне. Параметрами, определяющими этот процесс, являются производительность П, состав исходной смеси Xf, условия разделения, задаваемые любым способом (пап ример, чистотой фракции и х-щ), флегмовое число Н, число теоретических тарелок N. номер тарелки nf подачи исходной смеси, диаметр колонны О, давление в колонне Р. При оптимальном проектировании на основе этих данных и экономических показателей находят габариты колонны и определяют номинальный режим ее работы. При оптимальном управлении процессом вычисляются оптимальные значения регулируемых параметров. [c.125]

В настоящее время число таких систем достигает нескольких тысяч, причем в некоторых случаях УВМ управляют целыми заводами и комбинатами [1—9]. Наибольшее применение нашли УВМ в нефтехимической промышленности, в процессах дистилляции, экстракции и ректификации [10—28]. Значительно меньше сведений об оптимальном управлении процессами синтеза и преобразования продуктов [29—37]. [c.45]

Имеются два основных аспекта изучения процесса ректификации. Первый из них касается конструирования колонны и нахождения оптимального технологического режима ее работы, второй связан с управлением ректификационными установками. При решении задач первого типа определяется число ступеней, необходимых для достижения требуемой степени разделения исходной смеси, оптимальное расположение питающей тарелки и боковых выводов и вводов потоков, требуемая величина флегмового числа и т. д. Для этого типа задач используются уравнения статики процесса, подобные приведенным на рис. У1И-10 уравнениям динамики, но из них исключены члены, содержащие производные. Задачи оптимального проектирования (расчет статики процесса ректификации) решаются обычно методами динамического программирования, наискорейшего спуска и другими с применением цифровых вычислительных машин. [c.162]

Целью моделирования динамики процессов ректификации является получение данных, необходимых для создания оптимальных систем управления. Изучая закономерности протекания переходных процессов в колонне по основным каналам при наличии всех возмущающих и управляющих воздействий, можно выбрать контуры управления, сравнить различные структурные схемы, выбрать регулирующую аппаратуру и найти рабочие настройки регуляторов. Для моделирования динамики необходимо располагать данными, перечисленными ранее для расчета статики необходимо также знать [c.163]

При рассмотрении истории создания отечественных промышленных установок производства ВАФ с применением СФК - Кт установлено, что потенциальные преимущества этой технологии используются далеко не полностью из-за невысокой эффективности подготовки Кт и сырья, несоблюдения оптимальных параметров процесса алкилирования, несовершенства оборудования для дистилляции (ректификации) алкилата, недостаточного уровня автоматизации управления работы установки и т.п. В то же время на установках Новогорьковского и Новокуйбышевского НПЗ указанные недостатки сведены к минимуму. [c.23]

В книге Робертса рассматриваются вопросы оптимизации как детерминированных, так и стохастических моделей многостадийных процессов химической технологии методом динамического программирования. Использование этого метода особенно целесообразно при оптимизации процессов химической технологии, осуществляемых через последовательность этапов превращений, таких, как ректификация, абсорбция, экстракция, а также химических процессов, проводимых в цепочке реакторов, в многослойных контактных аппаратах и т. п. Этот метод позволяет определить оптимальную стратегию проведения процессов и, следовательно, может служить основой составления оптимального алгоритма управления процессом. [c.7]

При разработке автоматизированных систем управления ректификационными установками большое значение пмеет выбор оптимальных режимов по переработке исходного сырья. Глубокое изучение статических п динамических режимов в процессах ректификации позволит строить более совершенные математические модели и использовать пх при проектировании АСУ ТП. Следует отметить, что в настоящее время моделирование этих процессов в основном охватывает статические режимы их работы. Задачи исследования динамических режимов еш,е практически остаются нерешенными. [c.7]

На основе математических методов моделирования процессов ректификации памп исследуется детерминированный подход к проблеме оптимального контроля и управления. Преимущества этого подхода очевидны при решении задач по анализу статических и динамических характеристик управляемого процесса с целью проектирования аппарата, выбора оптимального режима и синтеза высококачественных систем контроля и управления. [c.10]

Для построения автоматических систем управления промышленными ректификационными установками используются методы анализа стационарных и нестационарных режимов ректификационных колонн и методы синтеза оптимальных систем управления. При проектировании АСУ ТП ректификационными установками важным является постановка и решение задач оптимизации режимов отдельных аппаратов и всей установки в целом. В монографии решаются задачи оптимального управления одним из типовых процессов химической технологии процессом ректификации, который происходит с рециркуляцией взаимодействующих потоков. Это обстоятельство приводит к своеобразным задачам оптимального управления, отличающимся от известных сложными граничными условиями в соответствующих краевых задачах. [c.10]

Автоматическое управление процессом ректификации оргализу-ется также с различными вычислительными устройствами — от простейших аналоговых до сложных вычислительных машин. Простейшие аналоговые уст1ройства предназначены в ооновиом для стабилизации работы отдельных элементов процесса, паприме р, для регулирования расхода орошения, энтальпии сырья и пр. Цифровые вычислительные устройства, применяют главным образом для оптимального управления процессом. [c.337]

Основные результаты разработки математической модели процесса ректификации печного масла изложены в книге [69], поэтому вывод уравнений модели здесь пе дается. Модель составлена в соответствии со спецификой задачи оптимального управления производством в целом. Кинетика процесса массообмена на тарелках колонны учитывается введением в расчет экспериментально определяемых корректируюш,их параметров (средние коэффициенты эффективности тарелок в секциях). Многокомпонентная смесь приводится к нсевдобинарпой путем объединения компонентов в обобщенный легкий и обобщенный тяжелый компоненты и выбора относительных летучестей обобщенных компонентов. [c.298]

При разработке и усовершенствовании различных химикотехнологических процессов, в том числе и процессов ректификации, как указывалось в работах [1,2], большое значение приобретает моделирование динамнки изучаемых объектов, как с точки зрения технологического проектирования, так и с точки зрения управления работой объектов. Поэтому в последние годы большое внимание исследователей уделяется созданию расчётных комплексов, позволяющих осуществлять моделирование динамических режимов работы объектов Необходимость углублённого представления о закономерностях протекания процессов ректификации связана с решением важных проблем. Например, экологической оптимальности, энергосбережения, технологической гибкости производства, надёжности и стабильности рабочих режимов, пусковых режимов и режимов остановок Перечисленные проблемы свидетельствуют о большой важности моделирования динамики процессов ректификации. Поэтому, на наш взгляд, этому вопросу следует уделять особое внимание при разработке и усовершенствовании процессов ректификации. [c.44]

В заключение отметим, что полученные уравнения для расчета оптимального места ввода сырья в колонну с учетом к. п. д. тарелок могут быть шспольэованы при расчете ректификационных колонн и оптимальном управлении непрерывного процесса ректификации бинарных смесей. [c.36]

С развитием сродств вычислительной техники стали широко применяться численные методы исследования промышленных объектов на основе математического моделирования химико-технологического процесса. С помощью специальных алгоритмов в ЭВМ вырабатывается пнфор.чация, которая описывает элементарные явления процесса с четом их связей и взаимных влияний. Эта информация используется для определения тех характеристик процесса, которые необходимо получить в результате моделирования. Так, при моделировании процесса ректификации важно знать статические и динамические характеристики для синтеза эффективных систем управления ректификационными колоннапп и оптимальный технологический режим в них. что опреде.ляется на основе анализа математической модели [7, 9, 13. 14, 45, 47, 50, 53]. [c.12]

Эти требования приводят к выводу, что построение математической модели управляемого процесса АСУ ТП — один из первых важных и ответственных этапов создания АСУ. При этом если для тщательного изучения технологических рен имов необходимо строить наиболее точные модели с учетом типовых особенностей установок (см. гл. 1,2), то для целей управления необходимо создавать более простые математические зависимости, связывающие управляемые и управляющие параметры автоматизируемой установки (см. гл. 4—7). В самом деле, сложный математический анализ моделп ироцесса ректификации, для проведения которого потребовалось разработать довольно сложные методы (см. гл. 2—4), дозволил определять точки максимальной чувствительности контролируемых параметров и тем самым облегчить решение задачи оптимального распределенного контроля. [c.272]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология