Реферат Чижова АВ 2Д12
.pdfБаза знаний компьютерной моделирующей системы процесса каталити-
ческой депарафинизации построена на основе технологического регламента промышленной установки каталитической депарафинизации дизельных топ-
лив одного из российских нефтеперерабатывающих предприятий. В основу базы знаний положена фреймовая модель, в которой фреймами являются от-
клонения в работе промышленной установки, слотами являются причины от-
клонений и рекомендации по их устранению. База знаний компьютерной мо-
делирующей системы позволяет собирать, накапливать и обрабатывать ин-
формацию о функционировании промышленной установки каталитической депарафинизации.
Математическая модель, разработанная на основе физико-химических закономерностей, учитывающая изменяющийся состав сырья и дезактивацию катализатора, представляет собой систему дифференциальных уравнений ма-
териального баланса по компонентам и уравнения теплового баланса [10]:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
∙ |
|
|
+ ∙ |
|
|
|
= ∑ |
∙ |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
+ ∙ |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
∙ см ∑ |
|
∙ |
∙ |
|
|
|
|||||||||
{ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1 |
|
|
|
|
|
|
Начальные условия: z = 0: |
= |
С |
,0 |
; = ; V = 0: |
= С |
,0 |
; = , где |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
||
z – объем переработанного сырья с момента загрузки свежего катализатора,
м3; G – расход сырья, м3/час; = ∙ (t – время работы катализатора с мо-
мента загрузки свежего катализатора, ч); С – концентрация i-го компонента,
моль/л; V – объем слоя катализатора, м3; аj – активность катализатора в j-ой
реакции; – плотность смеси, кг/м3; см – удельная теплоемкость смеси,
Дж/(кг∙К); Qj – тепловой эффект j-ой реакции, Дж/моль; Т – температура, К;
Wj – скорость j-ой реакции, моль/(л∙с), m – количество реакций.
11
Математическая модель, заложенная в основу разработанной компью-
терной моделирующей системы, позволяет при возникновении нештатной ситуации на промышленной установке после выдачи рекомендации по ее устранению количественно определить насколько необходимо изменить тех-
нологические параметры (температуру, давление, расход сырья, расход водо-
родсодержащего газа), чтобы они были оптимальными для получения про-
дукта с требуемой предельной температурой фильтруемости при текущем со-
ставе сырья и активности катализатора.
12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литературный анализ показал, наиболее широко используемым процес-
сом получения зимнего дизельного топлива является процесс каталитической гидродепарафинизации.
Компьютерная моделирующая система процесса каталитической депар-
афинизации дизельных топлив, используемая в научной работе, основана на нестационарной физико-химической математической модели, чувствительна к составу перерабатываемого сырья и активности катализатора, что позво-
ляет использовать ее на промышленных установках каталитической при воз-
никновении нештатной ситуации для оперативной рекомендации оптималь-
ного технологического режима с целью получения низкозастывающего ди-
зельного топлива с требуемой предельной температурой фильтруемости.
Компьютерная моделирующая система может также применяться как тренажер для обучения персонала промышленных установок действиям в случае нештатной ситуации и интеллектуальному управлению производ-
ством.
13
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1Ященко, И. Г. Классификация трудноизвлекаемыхнефтей и анализ их качественных особенностей / И. Г. Ященко, Ю. М. Полищук // Химия и технология топлив и масел. – 2016. – № 4. – С. 50–56.
2Синюта, В. Р. Производство арктических дизельных топлив / В. Р. Синюта, Н. Ф. Орловская // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-тех- нические достижения и передовой опыт. – 2017. – № 9. – С. 16–18.
3Алтынов, А. А. Разработка расчётных методов определения эксплуатационных характеристик и низкотемпературных свойств дизельных топлив / А. А. Алтынов, И. Богданов, М. В. Киргина // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2018. – №. 2. – C. 5–12
4Лебедев Б.Л., Афанасьев А.В., Ишмурзин А.В. Производство зимнего дизельного топлива в России / Лебедев Б.Л., Афанасьев А.В., Ишмурзин А.В. // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2015. - №4. – с. 19-27.
5Киселева Т. П., Алиев Р. Р., Посхова О. М. Целютина М. И. Каталитическая депарафинизация и перспективы. Часть I / Киселева Т. П. // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2016. - №1. – с. 3-8.
6Афанасьев И. П., Алексеев С. З., Ишмурзин А. В., Лебедев Б. Л.,
7Талатаев С. Ю. Разработка промышленной технологии производства зимнего дизельного топлива при последовательном совмещении процесса депарафинизации на катализаторе СГК – 1 и гидрообессеривания на катализаторе КГУ – 950. / Афанасьев И. П., Алексеев С. З. // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2014. - №4. – с. 3-6
8Жилин Ю. Н., Зарубна А. Н., Олиференко А. Н., Иванкин А. Н. Инженерная химия. Химические реакторы: учебное пособие / Жилин Ю. Н. – Москва: Московский государственный университет леса, 2016 г. – с.140
9Лич Б., Саперс Ю., Шаосемахер Э. Катализ в промышленности: В 2-х т. Т.1. Пер. с англ. // Под ред. Б Лича. – М.: Мир, 1986. – с. 324
14
10 Нестационарная математическая модель процесса каталитической депарафинизации дизельных топлив / Н. С. Белинская [и др.] // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. – 2018. – № 12. – С. 25–
32.
15
