Интегрированная система оперативного управления производством первичной переработки нефти

• Автор: Кривоспицкий, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список обозначений.

Введение.

1 Литературный обзор и постановка задачи

1.1 Оперативное управление товарносырьевыми потоками НПЗ

1.2 Математическое моделирование, управление и оптимизация установок первичной перегонки УГ1Г1Н нефти

1.2.1 Термодинамические модели ректификационных колонн РК и методы их решения

1.2.2. Модели сложных колонн первичной перегонки нефти

1.2.3. Традиционные системы управления РК.

1.2.4 Модели УПГТН и их расчет

1.2.5 Управление и оптимизация УППН.

1.2.6. Четыре подхода к оптимальному управлению У1II1
1.2.7 Математические методы оптимизации
1.2.8 Информационно моделирующие программные продукты
1.2.9 Постановка задачи.
2 Моделирование, оптимизация НПЗ и расчет УППН
2.1 Моделирование и оптимизация НПЗ с помощью системы I
2.2 Использование качественных показателей нефти до прихода на первичную переработку.
2.3 Моделирование установки первичной перегонки нефти с помощью
2.3.1 Описание установки
2.3.2 Компоненты и кривые разгона.
2.3.3. Методы расчета физикохимических параметров потоков
2.3.4 Технологическая схема УППН
2.3.5. Входные потоки.
2.3.6 Параметры аппаратов.
2.3.7 Структурный анализ и расчет УППН
3. Оптимизация УППН с помощью
3.1 Критерий оптимизации
3.2 Параметры оптимизации.
3.3 Ограничения.
3.4 Оптимизация.
4. Управление УППН как задача оптимизации.
Выводы.
Литература


С учетом вышеизложенного можно сделать вывод, что тема диссертации актуальная и своевременная. Целью диссертации является разработка интегрированной системы управления производством первичной переработки нефти с учетом изменяющейся конъюнктуры рынка и качественных характеристик поступающего на переработку сырья. НПЗ с целью обеспечения сходимости и повышения быстродействия итерационных расчетов. Разработана математическая модель НТО, учитывающая входные и выходные материальные потоки, структуру и связи отдельных аппаратов и их характеристики, с помощью которой оптимизируется работа НПЗ и рассчитываются задания для интегрированной системы оперативного управления установками первичной переработки нефти. Предложена двухуровневая интегрированная система оптимального управления НПЗ. После решения задачи оптимизации на верхнем уровне вырабатываются задания для систем управления конкретными УППН с учетом качественных показателей поступающих сырьевых потоков. Разработана методика и программное обеспечение для экспрессной оценки фракционного состава сырой нефти по косвенным показателям (плотность, процентное содержание серы) в реальном масштабе времени. На базе ннформацнонно-моделирующих программ PIMS и ASPLN PLUS разработан программный комплекс, включающий подсистемы моделирования НПЗ и отдельных УГ1ПН. Предложен метод последовательных узких интервалов для повышения быстро действия и обеспечения сходимости расчетов УТТГТН в процессе оптимизации. При выполнении работы использовались методы математического моделирования и оптимизации, информационные технологии, разработки автоматизированных систем, современные средства объектно-ориентированного программирования, методы теории управления. В результате выполнения работы разработана структура, математическое и программное обеспечение для системы оперативною управления НПЗ, позволяющей повысить эффективность многотоннажных процессов переработки нефти. Разработанная система управления принята к внедрению на ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез» (КИНЕФ). В настоящее время внедрены алгоритмы моделирования установок первичной переработки нефти КИНЕФ. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ- г. Санкт-Петербург, , на научно-технической конференции памяти М. Н. Сычева, Санкт-Петербург, и семинарах кафедр систем автоматизированного проектирования и управления и общей физики Санкт-Петербургского Государственного Технологического института (Техническою Университета). По материалам диссертации опубликованы четыре работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 6 страницах, содержит рисунков, 6 таблиц, библиографический список включает наименований. При решении указанных проблем необходима разработка экономико-технологической модели производства, описывающей существующую технологическую схему с ее внешними и внутренними взаимосвязями и позволяющей моделировать новые технологические структуры. Чтобы реализовать на ЭВМ модель такой сложной системы как система оперативного управления НПЗ, нужен аппарат моделирования, который в большинстве существующих универсальных алгоритмических средств программирования отсутствует или недостаточно развит. В результате анализа существующих информационно -моделирующих программных продуктов, таких как ASPEN PI. US, Chem Cad, Ily Sim, P1MS показано, что они могут быть использованы для оптимизации процессов нефтехимии и нефтепереработки, однако, необходимо их наполнение алгоритмами совместного моделирования и оптимизации НПЗ и УГ1ПН. В заключительной части главы произведена постановка задачи диссертационной работы и сформулированы требования к разрабатываемой интегрированной системе оперативного управления УПГШ. Во второй главе приводятся результаты разработки математических моделей Киришского НПЗ в целом и УППН, а также алгоритмов их расчета и экспрессной оценки фракционного состава сырья по косвенным показателям.