Разработка метода оптимального автоматического управления процессами обезвоживания и обессоливания нефтей

• Автор: Черек, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Куйбышев
• Количество страниц: 214 c. : ил

1.2.Технологические процессы обезвоживания и обесс0ливания нефти как объекты управления

1.3.Критерий оптимизации и формализация задачи оптимального управления

1.4. Современное состояние проблемы разработки системы оптимального автоматического управления про

цессами обезвоживания и обессрливания нефтей

1.5.Декомпозиция задачи разработки системы оптимального автоматического управления процессами обезвоживания и обессоливания нефтей

2РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ДЕСТАБИЛИЗАЦИИ ВОДОНБФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ

2.1.Процесс дестабилизации водонефтяной эмульсии как объект управления. Существующее положение

2.2.Динамическая модель процесса дестабилизации водонефтяной эмульсии

2.3.Параметризация и идентификация закона управления процессом дестабилизации водонефтяной эмульсии
2.4.Экспериментальная проверка закона управления процессом дестабилизации водонефтяной эмульсии
2.5.Система управления процессом дестабилизации водонефтяной эмульсии
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ РАЗДЕЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИИ В ДЕГИДРАТОРАХ
3.1.Процесс разделения гоцонефтяной эмульсии е дегидраторе как объект управления
3.2.Определение функции передачи для дегидраторов с восходящим потоком сырья
3.3.Параметризация закона управления процессом разделения эмульсии в дегидраторах 3.4.Экспериментальная проверка закона управления процессом разделения водонефтяной эмульсии е дегидраторах ОПТИМАЛЬНОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТИ
4.1. Идентификация закона управления процессом разделения эмульсии е дегидраторах в условиях полной и неполной информации о сырье
4.2.Декошозиция задачи оптимизации процесса обезвоживания нефти
4.3.Оптимальное распределение сырья е схеме из параллельно соединенных аппаратов 4.4.Оптимальное управление процессом обезвоживания нефти в целом
4.5.Система оптимального автоматического управления процессом обезвоживания нефти ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАКОНА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОЕЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ
5.1.Существующее положение е области разработки систем автоматического управления процессом обессолиЕания нефти
5.2.Математическая модель процесса обессолиЕания нефти
5.3.Параметризация и идентификация закона управления процессом обессоливания нефти
5.4.Стабилизация процесса обессоливания нефти по качеству товарной продукции
6. ОПТИМАЛЬНОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ
ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ
6.1.Декомпозиция задачи оптимального управления процессом обессоливания нефти
6.2. Оптимальное распределение сырья и прошв очной воды при обессоливании нефти
6.3.Стабилизация процесса обессоливания, содержащего параллельные технологические цепочки, по качеству товарной продукции
6.4.Оптимизация суммарного расхода промывочной воды и температуры подогрева нефти
6.5.Система оптимального автоматического управления процессом обессоливания нефти
6.6.Особенности реализации системы оптимального автоматического управления процессами обезвоживания и обессоливания нефтей ЗАКЛЮЧЕНИЕ
РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ВЫСТУПЛЕНИЯ НА СОВЕЩАНИЯХ И КОНФЕРЕНЦИЯХ ЛИТЕРАТУРА
МАТЕРИАЛЫ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
5
Актуальность


Поэтому е нефть повторно вводят деэмульгатор, который в общем случае может отличаться от деэмульгатора, используемого при обезвоживании нефти. В дестабилизированную эмульсию еводят пресную промывочную воду через систему регулирования ее подачи 5. Последующий процесс смешения 6 состоит из многократной коалесценции и . Средняя продолжительность этого процесса для разрушенных эмульсий оценивается временем мин. I . После узла смешения, который может быть выполнен в виде специальных секций , , вновь приготовленная водонефтяная эмульсия вводится в дегидраторы 7. Количество дегидраторов на ступени обессоливания обычно соответствует количеству дегидраторов на ступени обезвоживания нефти. Обезвоженная и обессоленная нефть, пройдя узел учета товарной продукции 8, сдается потребителю. Как видно из технологической схемы, основное оборудование установок подготовки нефти это блок подогрева нефти 2 и дегидраторы обезвоживания и обессоливания. Современные дегидраторы , , представляют из себя пустотелые горизонтальные цилиндрические аппараты, оборудованные нижним и верхним распределителями потока. Электродегидраторы оборудуют специальными электродами . Выделенные в отдельные блоки на рис. С позиций современной теории управления сложными технологическими процессами , принципиальные схемы управления всегда являются многоуровневой иерархической структурой. Обычно выделяют три уровня управления. На первом из них решаются задачи локального регулирования и стабилизации отдельных технологических параметров или групп на втором уровне осуществляется управление качеством и производительностью процесса на основе заданных критериев, на третьем уровне экономическое управление производством. Поскольку в настоящей работе не рассматривается задача разработки методов экономического управления, то исследуется только двухуровневая система управления. Принципиальная схема такой системы для промысловой подготовки нефти представлена на рис. Двойными линиями со стрелками на рисунке показаны материальные потоки нефти через первую ступень обезвоживания I и теплообменник 2, вторую ступень обезвоживания 3 и обессоливания 4 деэмульгатора через систему регулирования его подачи 5 промывочной воды через систему регулирования ее подачи 6. Векторные информационные потоки показаны тонкими линиями со стрелками. Блок 7 объединяет Есе системы управления второго уровня. Его связь с системами регулирования первого уровня представлена контактными разрывами на линиях информационных потокое. Основные системы первого уровня управления разной степени сложности имеются на всех установках подготовки нефти. Как правило, это системы стабилизации отдельных технологических парамет
Рис. X. 2. Автоматические системы второго уровня управления практически полностью отсутствуют, а их роль возложена на обслуживающий персонал установок. Однако большое количество информационных параметров, характеризующих качество ведения процессов подготовки нефти, и сложность взаимосвязей между этими параметрами делают задачу управления, которую должен решить оператор, не только сложной, но зачастую и непосильной. Поэтому оператор решает ее только е некотором грубом приближении, что недопустимо при постоянном возрастании требований к качеству подготовки, экономному расходу тепла, деэмульгатора, промывочной воды и электроэнергии. С учетом специфики технологии рассматриваемых процессов автоматизированную двухуровневую систему можно разделить на несколько отдельных бЛОКОЕ, структурные взаимосвязи между которыми представлены на рис. Двойной линией здесь показан поток нефти через объект управления I. Первый уровень управления объединен е блок 2, а второй уровень, обведенный пунктирной линией, разделен на три блока блок оптимизации режимных параметров по заданному критерию и известной модели процесса 3, блок идентификации модели процесса 4, блок идентификации внешних условий и внутреннего состояния объекта 5. Введение последнего блока диктуется большой изменчивостью во времени качества исходной эмульсии как по обводненности и дисперсности, так и по ее стойкости к разрушению применяемыми деэмульгатора.