Управление технологическим процессом подготовки нефти по технико-экономическим показателям

• Автор: Ельцов, Игорь Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 190 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Системный анализ задач н путей оптимизации процессов подготовки нефти по показателям техникоэкономической эффективности

1Л Основные схемы и особенности технологий подготовки нефти

1.2 Концепция построения системы управления процессами подготовки нефти

1.3 Задачи, решаемые в работе Выводы по первой главе

2 Моделирование процессов подготовки нефти на блочных установках типа

2 Л Задача и проблемы управления процессами

2.2 Проблемы моделирования процесса подготовки нефти

2.3 Классификация уровней моделирования

2.4 Синтез моделей концептуального уровня

2.5 Синтез моделей топологического уровня
2.6 Синтез моделей структурного и параметрического уровней
2.6.1 Классы моделей структурного уровня
2.6.2 Исходная информация для построения моделей
2.6.3 Обзор методов идентификации
2.6.4 Области применения методов
2.7 Программная поддержка имитационного моделирования 2.8. Имитационное моделирование процесса подготовки нефти
2.8.1 Модели концептуального уровня определенности
2.8.2 Модель САМ топологического уровня определенности
2.8.3 Модель топологического уровня определенности
2.8.4 Модель входного коллектора топологического уровня определенности
2.8.5 Модели структурного и параметрического уровней
определенности
Выводы по второй главе
3 Управление технологическим процессом по техникоэкономическим показателям
3.1 Задача оптимизации процесса подготовки нефти
3.2 Метод оптимизации процесса подготовки нефти
3.3 Экспериментальная проверка метода и анализ полученных результатов
Выводы по третьей главе
4 Разработка методики идентификации параметров моделей процессов подготовки нефти и экспериментальные исследования технических решений
4.1 Разработка методики идентификации моделей объекта в режиме нормальной эксплуатации
4.2 Структура предлагаемой адаптивной СУ
4.3 Требования к экспериментальному материалу и моделям процессов
4.4 Анализ результатов экспериментов и предложения по параметрической и структурной оптимизации
4.5 Мероприятия по структурной оптимизации
4.6 Результаты и рекомендации по оптимизации процессов
Выводы по четвертой главе
Заключение
Список использованных источников


Для этого в качестве основных технологии ских аппаратов используются сепараторы, в которых проводятся процесс смешения водонефтяной эмульсии с деэмульгатором, нагрев смеси, отстаj вание и стабилизация. В России производятся аналогичные аппарат УГТН-1 ООО [9, ]. Водогазонефтяная смесь подается в АМ из входного ко лектора с промысла, на выходе аппарата отбираются подтоварная вода, по, готовленная или товарная нефть и попутный газ (см. Причины сложности управления и недостатки существующей систем управления таким технологическим процессом перечислены во введении. Рассмотрим задачи и методы управления основными элементами те: нологии подготовки нефти [7] с позиций технико-экономической эффекта] ности. Нагревательные печи. Ниже перечислены основные факторы, определяющие эффективное! Стабильность температуры сырья на выходе из печи. Возмущающими факторами являются: изменение расхода, темпере туры и состава сырья, изменение расхода и теплотворной способност топлива. Коэффициент полезного действия печи. На к. Отдельной задачей при управлении печами является необходимость обе печения безопасности работы печи. Требования к обеспечению безопасное' изложены, в частности, в [, ]. С точки зрения задачи управления указа ные требования существенно ограничивают допустимые диапазоны измен ния переменных (ресурсы управления), следствием чего является необход мость учета существенных нелинейностей в составе автоматических систе регулирования. Следствием срабатывания системы защиты является авари ный останов печей и прекращение нормального технологического режим что крайне отрицательно сказывается на ПТЭЭ работы УПН. Буферные резервуары. Процессы расслоения водонефтяных эмульсий протекают в резерву рах. На УПН не блочного типа резервуары для расслаивания (их называв буферными) имеют большую емкость (до нескольких десятков тысяч м3), п< этому процессы протекают с небольшой скоростью и требования к качест! ЛИКИ (неСКОЛЬКО ДеСЯТКОВ М3), ВреМЯ НаХОЖДеНИЯ ЭМуЛЬСИИ ОГраНИЧеНО, П( этому требования к подготовке эмульсии и к скорости процессов расслоеш эмульсий очень высоки. Другими словами, существует ограничение снизу I минимально допустимое значение относительного расхода деэмульгатора. Существенно, что оптимальное дозирование деэмульгатора необход] мо производить с учетом обводненности водо-нефтяной эмульсии, ее расх< да, температуры и, что очень важно, с учетом эффективности деэмульгато{ для данного вида нефтей. Таким образом, вопрос дозирования деэмульгатора необх димо решать как из-за ограничений на скорость расслоения эмульсии, так его высокой стоимости и достаточно сильного влияния на себестоимос подготовки нефти. Кроме того, при передозировании существует опасное образования обратных эмульсий (вода в нефти), которые очень тяжело ра рушить. Поэтому вопрос обеспечения непрерывного оптимального дозиров ния деэмульгатора при разработке АСУТП по ПТЭЭ является весьма акт альным. АМ по срабатыванию блокировок и заїці ты. Сепараторы. Функционально сепараторы наиболее часто предназначены для отдел« ния газовой фазы от жидкой, либо иногда для отделения (отстаивания) вод от нефти. Дозаторы реагентов. Одним из основных факторов, определяющим эффективность рабоп АМ является сбалансированное дозирование деэмульгатора в водонефтяну эмульсию. Известно, что недостаток деэмульгатора приводит к снижени скорости расслоения и степени подготовки эмульсии [, ], а его избын может привести к появлению так называемых обратных эмульсий, которь являются очень стойкими. Кроме того, деэмульгатор очень дорогой продук поэтому вопрос расчета и его дозирования на оптимальном уровне являет одним из главных с точки зрения оценки эффективности и управлению уст новкой по ПТЭЭ. Дозирование деэмульгатора в существующих установках с АМ осущ ствляется, как правило, на постоянном уровне без учета текущей скорое) расслоения. Это связано, во-первых, с тем, что расход дозируемого продук мал (обычно несколько десятков миллилитров в час) и, кроме того, не сущ ствует Приборов, которые на потоке способны определять скорость раССЛО!