5. Автоматический контроль и управление технологическим процессом.

За прошедшее десятилетия автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) нефтепереработки и нефтехимии получили существенное развитие в количественном и качественном отношениях. Установилась масштабная деятельность зарубежных и отечественных фирм по созданию программного обеспечения задач контроля и управления технологическими процессами. При этом основным является развитие косвенных методов контроля неизмеряемых величин (переменных), адаптивного и многосвязного регулирования, оптимального управления и экспертных систем.

В системах управления технологическими процессами используются сети, являющиеся разновидностями стандартного протокола МАР–протокола автоматизации производства, разработанного компанией General Motors (США).

Основными направлениями совершенствования функций контроля и управления в АСУТП являются, разработка алгоритмов реального времени для косвенного контроля неизмеряемых переменных, автоматизация настройки регуляторов, адаптивного одноконтурного и многосвязного регулирования, оптимального управления и экспертных систем.

В основе всех указанных разработок лежит математическая модель технологического процесса, получаемая методами статистики (объектно-независимые пакеты), формальной кинетики (объектно-зависимые пакеты) и теория нечетких множеств (для экспертных систем).

Автоматизация процесса

Критерием управления процессом полимеризации яв­ляется степень конверсии мономеров. Постоянства этого пара­метра является одним из важнейших условий стабильности свойств полимеров. Выполнение этого условия является целью управления процессом полимеризации.

Конверсия определяется чистотой мономеров, составами угле­водородной и водной фаз, расходами инициатора, модификатора (регулятора) молекулярной массы, соотношением расходов уг­леводородной и водной фаз, продолжительностью полимери­зации.

Мономеры, используемые для приготовления углеводородной фазы, должны удовлетворять строгим требованиям по содержанию примесей, оказывающих существенное влияние на скорость полимеризации. Устранить многие из перечисленных возмуще­ний при управлении процессом полимеризации невозможно.

Нагрузку всего производства по углеводородной фазе стаби­лизируют регулятором расхода. Ее состав стабилизируют регу­лированием соотношения расхода углеводородной фазы и рас­ходов бутадиена и стирола дистиллята.

Соотношение расходов углеводородной и водной фаз, угле­водородной фазы и инициатора, эмульсии и модификатора (ре­гулятора) молекулярной массы обеспечивается регуляторами соотношения.

Температура в полимеризаторах автоматически изменяется таким образом, чтобы при наличии возмущений была достигну­та цель управления. Для этого предусматривается двухконтур­ная АСР, в которой основным является регулятор конверсии мономеров, а вспомогательными—регуляторы температуры (на схеме показан только регулятор температуры последнего полимеризатора). Чтобы исключить влияние колебаний начальной температуры эмульсии на процесс полимеризации, температуру углеводородной фазы после теплообменника 4 стабилизи­руют.

Расход прерывателя должен определяться количеством незаполимеризовавшихся мономеров. Это обеспечивается двухкон­турной системой, в которой основным является регулятор кон­версии мономеров, а вспомогательным — регулятор расхода пре­рывателя.