Система управления процессом гидроочистки ДТ
Характеристика особенностей системы управления процессом гидроочистки дизельного топлива, работающей в режиме консультации оператора. Изучение особенностей модели, которая учитывает основные факторы, влияющие на степень очистки дизельного топлива.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.08.2020 |
| Размер файла | 1018,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГИДРООЧИСТКИ ДТ
топливо дизельный гидроочистка управление
Сотников В.В., Борзов А.Н., Лисицын Н.В, Сибаров Д.А.
In offered clause the automated control system of process of hydroclearing of the diesel fuel, working in a mode of advice of the operator, in the basis using the original mathematical model developed by authors and which considers the major factors influencing a degree of clearing of diesel fuel, including fractional structure of initial raw material, temperatures, pressure, парциального pressure of hydrogen and the charge водородосодержащего gas is considered.
Общие положения
Задачей системы уравления процесом ГДТ является получение дизельного топлива с процентным содержанием серы не выше заданного.Однако дости-жение этой цели существенно затруднено в силу ряда причин, характерных для исследуемого процесса. В частности, редкий анализ процентного содержания серы в ДТ и определение его температуры вспышки на выходе с установки, неполный контроль ряда промежуточных данных (питание колонны стабилиза-ции ДТ, состав потока ПЖС, поступающий в БХС из ГС, состав неочищенного РВСГ, поступающего из БХС в абсорбер очистки РВСГ, состав неочищенного газа и бензина отгона, поступающий в БОГ и БСДТ) и ряда других параметров приводит к необходимости управления процессом гидроочистки ДТ в условиях неполной информации. Проблема получения недостающей информации о не-контролируемых параметрах обуславливает необходимость создания и исполь-зования математической модели процесса ГДТ для управления.
Эффективность процесса гидроочистки ДТ во многом определяется рас-ходом свежего и рецикляционного ВСГ, содержанием водорода в свежем и ре-циркуляционном ВСГ, влияющих на степень выхода ДТ относительно расхода ее сырьевой фракции, содержанием серы в ДТ, выходом газа и бензина, и рядом других показателей.
Для успешного ведения процесса гидроочистки СУ должна осуществлять в определенной последовательности регулирование ряда параметров (рис.1), для чего необходимо выработать определенную тактику управления, что ниже при рассмотрении общего алгоритма управления и сделано.
В качестве критерия управления процессом гидроочистки ДТ использовалась содержание серы в товарном ДТ не более 0.025%масс.
Структура системы управления процессом гидроочистки ДТ
Структура СУ процессом ГДТ базируется на использовании соответствующей математической модели, разработанной авторами. Она состоит из контуров управления РБ, ГС, БХС, БСДТ и БОГ и отражена на (рис.1).
Контура управления расходом свежего ВСГ, расходом свежего ВСГ для БСДТ, расходом РВСГ, расход сырьевой фракции ДТ работают в соответствии с обобщенным алгоритмом управления (рис.2), в составе которого включены подпрограммы расчета управляющих воздействий в РБ и поиска значений входной серы в сырьевой фракции ДТ.
Для остальных контуров управления также на основе математической модели процесса ГДТ разработаны алгоритмы, которые здесь не приведены.
Рисунок 1 - Структура системы управления процессом гидроочистки ДТ
Рисунок 2 - Обобщенный алгоритм управления процессом гидроочистки ДТ
Алгоритм входящий в состав подпрограммы (4) на рис.2 представлен на рис.3. Основные его подпрограммы представлены на рис.4,5. Алгоритм поиска значения входного содержания серы в сырьевой фракции ДТ представлен на рис. 4
Процесс управления гидроочисткой ДТ начинается с адаптации математической модели. Для чего по входным значениям параметров, определяемых по информации поступающей с соответствующих датчиков и лабораторного анализа, рассчитываются по математической модели основные показатели процесса и сравниваются с реальными их значениями.
После чего осуществляется расчет поправочных корректирующих коэффициентов для ММ ГДТ по массиву накопленной и текущей информации для реактора.
Рисунок 3 - Обобщенный алгоритм управления РБ процесса гидроочистки ДТ
По скорректированной математической модели процесса ГДТ, осуществляется формирование и выдача управляющий воздействий в виде совета на пульт операторов или непосредственно на исполнительные механизмы процесса гидроочистки ДТ.
Рисунок 4 - Алгоритм расчета управляющих воздействий в РБ процесса гидроочистки ДТ
Рисунок 5 - Алгоритм поиска значения входного содержания серы в сырьевой фракции ДТ.
Ниже в табл.1-2 приведены результаты управления реальной СУ, действующей на предприятии и результаты управления предлагаемой СУ с использованием ММ. Заметим, что первые два показателя, указанные в таблицах являются по условиям проведенного эксперимента одинаковыми для каждой из рассматриваемых СУ, а управляющие воздействия для реальной СУ в основном сформулированы на основе субъективной оценки ситуации оператором.
Таблица 1 - Результаты управления по процессу гидроочистки ДТ
|
Наименование параметра процесса гидроочистки ДТ |
1 Вариант управления |
2 Вариант управления |
|||
|
Управление на реальной СУ |
Управление по предлагаемой СУ |
Управление на реальной СУ |
Управление по предлагаемой СУ |
||
|
Температура ДТ, С0 |
242.15 |
242.15 |
248.800 |
248.800 |
|
|
Плотность ДТ, (кг/м3) |
795.000 |
795.000 |
790.000 |
790.000 |
|
|
Сера в ДТ, % масс |
0.020 |
0.022 |
0.018 |
0.019 |
|
|
Выход ДТ, (м3/ч) - (кг/ч) |
241.510 - 192000.000 |
239.279 - 190226.800 |
272.150 - 215000.000 |
269.583 - 212970.200 |
|
|
Выход сероводорода, (кг/ч) |
- |
1453.030 |
- |
1707.610 |
|
|
Выход бензина, (м3/ч) - (кг/ч) |
2.100 - 1554.000 |
1.802 - 1333.520 |
1.430 - 1058.200 |
1.596 - 1181.247 |
|
|
Выход газа, (кг/ч) |
- |
49137.120 |
- |
48489.980 |
|
|
Температура на выходе из реактора, С0 |
347.000 |
346.311 |
353.00 |
352.432 |
|
|
Давление на выходе из реактора, МПа |
3.455 |
3.489 |
3.455 |
3.481 |
|
|
Перепад давления, МПа |
0.170 |
0.136 |
0.180 |
0.217 |
|
|
K1 (выход сероводорода) |
- |
1.030 |
- |
1.060 |
|
|
K2 (выход газа) |
- |
1.000 |
- |
1.000 |
|
|
K3 (выход бензина) |
- |
0.780 |
- |
0.900 |
Таблица 2 - Результаты управления по процессу гидроочистки ДТ
|
Наименование параметра процесса гидроочистки ДТ |
3 Вариант управления |
4 Вариант управления |
|||
|
Управление на реальной СУ |
Управление по предлагаемой СУ |
Управление на реальной СУ |
Управление по предлагаемой СУ |
||
|
Температура ДТ, С0 |
249.200 |
249.200 |
254.000 |
254.000 |
|
|
Плотность ДТ, (кг/м3) |
789.000 |
789.000 |
775.000 |
775.000 |
|
|
Сера в ДТ, % масс |
0.018 |
0.019 |
0.018 |
0.016 |
|
|
Выход ДТ, (м3/ч) - (кг/ч) |
272.500 - 215000.000 |
270.998 - 213817.700 |
296.770 - 230000.000 |
295.096 - 228699.300 |
|
|
Выход сероводорода, (кг/ч) |
- |
1593.121 |
- |
1753.747 |
|
|
Выход бензина, (м3/ч) - (кг/ч) |
1.670 - 1235.800 |
1.568 - 1160.613 |
1.520 - 1124.800 |
1.662 - 1229.774 |
|
|
Выход газа, (кг/ч) |
- |
49603.540 |
- |
49516.570 |
|
|
Температура на выходе из реактора, С0 |
352.830 |
351.641 |
356.67 |
355.591 |
|
|
Давление на выходе из реактора, МПа |
3.460 |
3.492 |
3.47 |
3.497 |
|
|
Перепад давления, МПа |
0.180 |
0.148 |
0.18 |
0.153 |
|
|
K1 (выход сероводорода) |
- |
0.910 |
- |
0.93 |
|
|
K2 (выход газа) |
- |
1.000 |
- |
1.00 |
|
|
K3 (выход бензина) |
- |
0.500 |
- |
0.60 |
Как следует из представленных таблиц предлагаемая система управления на основе ММ удолетворяет требованиям, предъявляемым к процессу гидроо-чистки ДТ. Отличие предлагаемой СУ является возможность на основе текущей информации формировать управляющие воздействия для различных режимов работы установки гидроочистки, в то время как существующие СУ процессом ГДТ во многом используют в качестве уставок субъективно принимаемые рекомендации.
Список сокращений
ДТ- дизельное топливо
ГДТ - гидроочистка дизельного топлива
РБ - реакторный блок
ГС - горячий сепаратор
БХС - блок холодной сепарации
БСДТ - блок стабилизации ДТ
БОГ - блок очистки газа
ПЖС - парожидкостная смесь
ВСГ - водородосодержащий газ
ФДТ - сырьевая фракция ДТ
Треак.1,…,Треак.10 - температура на i-ом слое катализатора, полученная с реального процесса
Треак.мм.1,…,Треак.мм.10 - температура на i-ом слое катализатора, полученная с помощью математической модели процесса ГДТ
Sфдт.шаг - шаг для нахождения нового значения процентное содержание серы в сырьевой фракции ДТ
Sвх.фдт - процентное содержание серы в сырьевой фракции ДТ
Gвсг.свеж. - расход свежего ВСГ
Gвсг.рец. - расход ВСГ из рецикла
Gфдт - расход сырьевой фракции ДТ
Gвсг.свеж.стаб. - расход свежего ВСГ на стабилизацию ДТ
Твх.реак. - температура на входе в реактор
Gвсг.свеж. - шаг по расходу свежего ВСГ
Gвсг.рец. - шаг по расходу ВСГ из рецикла
Gфдт - шаг по расходу сырьевой фракции ДТ
Gвсг.свеж.стаб. - шаг по расходу свежего ВСГ на стабилизацию ДТ
Твх.реак - шаг по температуре на входе в реактор
Сумм_Т - сумма квадратов разниц между температурами процесса и математической модели ГДТ.
Литература
1. Опыт получения эффективного катализатора для гидроочистки дизельных фракций / А.А.Каменский, Б.К.Нефедов, Р.Р.Алиев и др. // Нефтепереработка и нефтехимия.- 1986. - № 11. - С. 4-6.
2. Некоторые итоги эксплуатации катализатора гидроочистки ГК-35 на промышленной установке / Р.Р Алиев, И.Т.Козлов, Е.Д.Радченко и др.// Нефтепереработка и нефтехимия. - 1980. - № 3.- С.3-4.
3. Опыт промышленной эксплуатации катализатора гидроочистки АНК-Д./ Ю.Н.Зелен-цов, А.П.Бочаров, Е.А.Ружниов и др.//Нефтепереработка и нефтехимия. - 1982. - № 4. - С.10-13.
4. У.К.Шифлет, Л.Д.Кренцке Совершенствование катализаторов для производства сверхмалосернистых топлив // Нефтегазовые технологии. - 2002. - № 3. - С.105-106.
5. Аспель Н.Б., Демкина Г. Г. Гидроочистка моторных топлив. - Л.:Химия, 1977. -160 с.
6. Р.Хьюз Дезактивация катализаторов. - М.: Химия, 1989. - 280 с.
7. Ю.И.Черный Влияние качества нефти на потребление водорода при переработке нефтей //Нефтепереработка и нефтехимия. - 1968. - № 6. -С.13-16.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Ректификация как физический способ разделения смеси компонентов, основанный на различии температур кипения: способы проведения. Устройство ректификационных колонн. Производство дизельного топлива, керосина, бензина, битума, мазута и котельного топлива.
презентация [826,7 K], добавлен 21.10.2016Использование на производстве синтетического и дизельного топлива, эталона и бутилового спирта. Особенности применения на автотранспорте биодизеля, диметилового эфира. Альтернативные виды топлива. Изучение положительных и отрицательных свойств метанола.
презентация [775,1 K], добавлен 16.12.2014Направления и перспективы повышения экономической эффективности и экологических показателей топлива судновых энергетических установок при его магнитно-импульсной обработке. Учет особенностей свойств топлива как жидкого диэлектрика в реализации процесса.
статья [30,5 K], добавлен 14.05.2016История развития процессов получения и использования энергии. Существующие виды топлива. Технологические свойства жидкого топлива. Применение газообразного топлива в различных отраслях народного хозяйства. Тепловое действие электрического тока.
реферат [27,1 K], добавлен 02.08.2012Расчет выброса и концентрации загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котельных агрегатах и высоты источника рассеивания. Определение системы подавления вредных веществ и системы очистки дымовых газов в зависимости от вида топлива.
реферат [54,3 K], добавлен 16.05.2012Расход топлива по нормативным и измененным значениям топлива. Определение типоразмера мельницы-вентилятора. Расход сушильного агента при нормативных и измененных значениях топлива. Удельный расход электроэнергии на размол топлива и пневмотранспорт.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.03.2011Сроки производства бензина автомобильного и дизельного топлива. Способы повышения качества бензина, производимого в России. Важнейшие показатели качества бензинов: детонационная стойкость, октановое число, давление насыщенных паров, фракционный состав.
презентация [128,8 K], добавлен 26.06.2014Методика расчета горения топлива на воздухе: определение количества кислорода воздуха, продуктов сгорания, теплотворной способности топлива, калориметрической и действительной температуры горения. Горение топлива на воздухе обогащённым кислородом.
курсовая работа [121,7 K], добавлен 08.12.2011Преимущества альтернативного топлива: уменьшение выбросов; повышение энергетической независимости и безопасности государства; производство топлива из неисчерпаемых запасов. Виды альтернативного топлива: газ, электричество, водород, пропан, биодизель.
презентация [463,7 K], добавлен 09.11.2012Расчет горения топлива (смесь коксового и доменного газов). Определение теоретически необходимого и действительного количества воздуха, количества продуктов сгорания, их процентного состава и калориметрической температуры. Характеристика видов топлива.
контрольная работа [38,9 K], добавлен 28.04.2013Определение параметров рабочего тела. Процессы впуска и сжатия, сгорания, расширения и выпуска; расчет их основных параметров. Показатели работы цикла. Тепловой баланс двигателя, его индикаторная мощность. Литраж двигателя и часовой расход топлива.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 20.06.2012Понятие и виды топлива на тепловых электрических станциях. Использование газообразных видов топлива, обусловливаемое их химическим составом и физическими свойствами углеводородной части. Элементный состав жидкого, твердого и газообразного топлива.
реферат [20,8 K], добавлен 28.10.2014Описание котлоагрегата до перевода на другой вид топлива. Характеристика принятых к установке горелок. Обоснование температуры уходящих газов. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания при сжигании двух видов топлива. Тепловой баланс и расход топлива.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 13.06.2015История человечества тесно связана с получением и использованием энергии. Практическая ценность топлива - количество теплоты, выделяющееся при его полном сгорании. Проблема энергетики - изыскания новых источников энергии. Перспективные виды топлива.
реферат [11,6 K], добавлен 04.01.2009Сравнение видов топлива по их тепловому эффекту. Понятие условного топлива. Теплота сгорания твердого и жидкого топлива. Гомогенное и гетерогенное горение. Процесс смешивания горючего газа с воздухом. Воспламенение горючей смеси от постороннего источника.
реферат [14,7 K], добавлен 27.01.2012Краткое описание теории горения топлива. Подготовка твердого топлива для камерного сжигания. Создание технологической схемы. Материальный и тепловой баланс котлоагрегата. Продукты сгорания твердого топлива. Очистка дымовых газов от оксидов серы.
курсовая работа [8,9 M], добавлен 16.04.2014Органическое и ядерное топливо, виды, классификация по агрегатному состоянию. Состав газообразного топлива. Добыча органического топлива, проблемы правового и экологического характера. Современная ситуация на мировом газовом рынке, роль сланцевого газа.
реферат [20,3 K], добавлен 27.01.2012Рассмотрение количества топлива, произведенного в России. Изучение основных требований к дизельному топливу. Анализ основных показателей качества продукции. Улучшение низкотемпературных свойств; коррозионная активность и экологические свойства топлива.
презентация [296,7 K], добавлен 21.01.2015Изучение особенностей использования ветроэнергетических установок в сельском хозяйстве. Анализ состояния российской энергетики, проблем энергосбережения. Расчет плоского солнечного коллектора и экономии топлива, биогазовой и ветродвигательной установок.
курсовая работа [261,7 K], добавлен 10.03.2013Основные способы определения потерь коэффициента полезного действия и часового расхода топлива. Характеристика конструкции топки. Анализ горелочных устройств, предназначенных для различных типов горелок. Знакомство с классификацией топочных устройств.
практическая работа [1,2 M], добавлен 31.10.2014
