Задача управления процессом каталитического риформинга и метод ее решения

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечения оптимальных соотношений октанового числа бензина и издержек организации процесса на установке каталитического риформинга мощностью 1 млн т/год по сырью в условиях переменного качества сырья и качества топливного газа. Эффективность производства бензина зависит не только от повышения октанового числа, но и от снижения издержек организации процесса. Существующие системы управления процессом каталитического риформинга не обеспечивают достижения оптимальных соотношений октанового числа бензина и издержек организации процесса. Необходима разработка системы управления процессом каталитического риформинга, обеспечивающей достижение данных соотношений. Цель: достижение оптимальных соотношений октанового числа бензина и издержек организации процесса на установке каталитического риформинга мощностью 1 млн т/год по сырью в условиях переменного качества сырья и качества топливного газа путем разработки системы управления. Объект: установка каталитического риформинга мощностью 1 млн т/год по сырью. Методы исследования основаны на использовании теории нечетких множеств, теории принятия решений в нечетких условиях, вычислительной математики, теории автоматического управления. Результаты. Поставлена задача управления процессом каталитического риформинга на установке риформинга Л-35-11/1000 мощностью 1 млн т/год по сырью. Проведен анализ процесса как объекта управления с выделением его особенностей. Описан набор входных и выходных параметров объекта управления. Представлено выражение для определения обобщенного критерия оптимальности. Разработана система управления процессом каталитического риформинга. Реализация предлагаемой системы обеспечивает достижение оптимальных соотношений октанового числа бензина и производственных затрат.

The relevance of the research is caused by the need to ensure optimal ratios of the octane number of gasoline and the cost of organizing the process in a catalytic reformer with a capacity of 1 million tons per year for raw materials in conditions of variable quality of raw materials and quality of fuel gas. The effectiveness of gasoline production depends not only on increasing the octane number, but also on reducing the costs of the process organization. The existing systems for controlling the catalytic reforming do not ensure the achievement of optimal ratios of the octane number of gasoline and the costs of the process organization. It is necessary to develop a control system for the catalytic reforming process, which ensures the achievement of these ratios. The main aim of the research is to achieve optimum octane number ratio of gasoline and process organization costs in a catalytic reformer with a capacity of 1 million tons per year for raw materials in conditions of varying quality of raw materials and quality of fuel gas by developing a management system. Object of the research is the catalytic reforming unit with a capacity of 1 million tons per year for raw materials. Methods: fuzzy sets theory, decision theory in fuzzy conditions, computational mathematics, automatic control theory. Results. The authors have set the task of controlling the process of catalytic reforming at a L-35-11 / 1000 reformer with a capacity of 1 million tons per year for raw materials and carried out the analysis of the process as a control object with the identification of its features. The paper describes the set of input and output parameters of the control object and introduces the expression for determining the generalized optimality criterion. The authors developed the system for controlling the catalytic reforming. The implementation of the proposed system ensures the achievement of optimal ratios of the octane number of gasoline and production costs.