Моделирование технологических процессов подготовки природного газа нечеткими системами

• Автор: Мыльцев, Владислав Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Оглавление
Ведение

Глава 1. Гидродинамические и массообменные процессы при

осушке природного газа II

1.1. Физические основы абсорбционного процесса

1.2. Осушка природных газов.

1.3. Расчет осушки с применением аппроксимирующих формул.

1.4. Факторы, влияющие на процесс осушки природного газа

1.5. Гидродинамика и массообмен газожидкостных потоков в аппаратах осушки газа.

1.5.1. Основные характеристики газожидкостных потоков 3

1.5.2. Уравнения для расчета параметров дисперснопленочного потока.

1.5.3. Процесс уноса капель с поверхности пленки
1.6. Постановка цели и задач исследований.
Глава 2. Моделирование производственнотехнических процессов на
основе нечетких систем
2.1. Модели на основе нечетких сетей
2.1.1. Принципы построения нечеткой причинноследственной сети.
2.1.2. Задание функций принадлежности.
2.1.3. Представление подсистем нейронной сетью
2.1.4. Приведение подсистемы к набору правил
2.1.5. Операции нечеткого логического вывода
2.2. Адаптация и оптимизация сложных систем.
2.3. Задачи принятия решений по векторному критерию.
Глава 3. Нечеткие системы моделирования технологического
процесса подготовки природного газа.
3.1. Проблемы идентификации нечеткой модели.
3.2. Применение генетических алгоритмов с вещественным кроссовером для обучения нечетких систем
3.3. Многокритериальная оптимизация генетическими алгоритмами.
3.4. Решение систем нелинейных алгебраических уравнений генетическим алгоритмом.
3.5. Структурная оптимизация с применением генетического алгоритма
3.6. Имитационная модель технологического процесса подготовки природного газа.
Заключение и выводы
Библиографический список.
Приложение.
Акт о внедрении результатов диссертационной работы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Вторая глава «Моделирование производственно-технических процессов на основе нечетких систем» содержит описание моделей и принципов построения нечеткой причинно-следственной сети. Изложены способы задания функций принадлежности и представления подсистем нейронной сетью. Рассмотрены методы адаптации и оптимизации сложных систем и задачи принятия решений по векторному критерию. В третьей главе «Нечеткие системы моделирования технологического процесса подготовки природного газа» выделены проблемы идентификации нечеткой модели и пути их решения на основе применения генетических алгоритмов с вещественным кроссовером. Изложены методы многокритериальной оптимизация и решения систем нелинейных алгебраических уравнений генетическими алгоритмами. Рассмотрена возможность структурной оптимизации с применением генетического алгоритма. Глава 1. На установках комплексной подготовки газа подготовка природного газа к транспорту осуществляется по технологии абсорбционной осушки с применением в качестве абсорбента диэтиленгликоля (ДЭГ) []. Промысловая подготовка газа заключается в извлечении влаги и мехпримесей из пластового газа и обеспечении требуемой температуры точки росы. В процессе подготовки природного газа применяются технологии, основанные на законах гидродинамики, тепло и массообмена. Основная доля осушки газа приходится на абсорбционные аппараты и технологии [,]. В нефтяной и газовой промышленности процесс абсорбции применяется для разделения, осушки и очистки углеводородных газов []. Абсорбция -процесс избирательного поглощения компонентов газовой смеси жидким поглотителем (абсорбентом). Процесс абсорбции происходит в том случае, когда парциальное давление извлекаемого компонента в газовой смеси выше, чем в жидком абсорбенте, вступающем в контакт с этим газом, т. Различие в парциальном давлении извлекаемого компонента в газе и жидкости является той движущей силой, под действием которой происходит поглощение (абсорбция) данного компонента жидкой фазой из газовой фазы. Чем больше эта движущая сила, тем интенсивнее переходит этот компонент из газовой фазы в жидкую []. По своей природе различают два вида абсорбции: физическую, при которой извлечение компонентов из газа происходит благодаря их растворимости в абсорбентах и химическую (хемосорбцию), основанную на химическом взаимодействии извлекаемых компонентов с активной частью абсорбента. Скорость физической абсорбции определяется диффузионными процессами, скорость хемосорбции зависит от скорости диффузии и химической реакции. Процесс абсорбции обратимый, поэтому он используется не только для получения растворов газов в жидкостях, но и для разделения газовых смесей. При этом после поглощения одного или нескольких компонентов газа из газовой смеси необходимо произвести выделение из абсорбента поглощенных компонентов т. При выборе абсорбента учитывают состав разделяемого газа, давление и температуру процесса, производительность установки. Выбор абсорбента определяется также его селективностью, поглотительной способностью, коррозионной активностью, стоимостью, токсичностью и другими факторами. Из природных и попутных нефтяных газов путем абсорбции извлекают этан, пропан, бутан и компоненты бензина; абсорбцию применяют для очистки природных газов от кислых компонентов -сероводорода, используемого для производства серы, диоксида углерода, серо-оксида углерода, сероуглерода и т. В качестве абсорбентов при разделении углеводородных газов используют бензиновые или керосиновые фракции, а при осушке - диэтиленгликоль (ДЭГ) и триэтиленгликоль (ТЭГ). В отличие от ректификации процесс абсорбции протекает в основном однонаправленно, т. В случае абсорбции многокомпонентной газовой смеси на некоторой ее стадии отдельные компоненты могут вытесняться другими поглощаемыми компонентами. В результате наряду с процессом абсорбции будет протекать процесс частичной десорбции некоторых компонентов, что приведет к распределению компонентов между газовой и жидкой фазами, обусловленному обоими указанными процессами []. Абсорбция (десорбция) - диффузионный процесс, в котором участвуют две фазы: газовая и жидкая [].