Исследование завода по переработке газового конденсата и узла по электрообессоливанию и обезвоживанию углеводородов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?е верха колонны К-1Pк 0.8МПа9FгИзменение расхода мазута в печь П-1Температура в кубе колонны К-3Tк Не ниже 345С
1.1.5 Структурная схема объекта управления
Рис.1
Основными входными координатами (Х) для колонны К-1 и колонны К-3 являются расход сырья - Х1 и X1, его температура - Х2 и X2 и для колонны К-1 основной входной координатой является еще и состав температура - Х3.
Основными выходными координатами являются:
Y1, Y1 - дистиллят,
Y2, Y2 - кубовый продукт,
Y3, Y3- боковые погоны.
Кроме того, объект подвержен неконтролируемым возмущениям: изменение температуры и давление окружающей среды - Z1, старение установки - Z2 и т.д.
Контролируемым возмущениям: J1, J2тАжтАжJn и J1, J2тАжтАжJn - температура, давление в ректификационной колонне расход флегмы, конденсата и т.д.
Критерием эффективности объекта управления является получение максимального количества целевого продукта, при ограничении на его состав и минимизации затрат на энергоресурсы.
1.2 Основные характеристики и особенности технологического объекта управления с точки зрения задач управления
В качестве объектов управления при автоматизации процесса переработки газового конденсата и разделения его на фракции принимают процессы массообмена, ректификации, процесс дегазации, отстаивания, а также тепловые процессы.
Ректификационная установка служит для разделения жидких неоднородных смесей на составляющие вещества (или группу веществ) в результате противоточного взаимодействия смеси паров и жидкой смеси.
Процесс ректификации относится к основным процессам химической технологии. Показателем эффективности его является состав целевого продукта. В зависимости от технологических особенностей в качестве целевого продукта могут выступать как дистиллят, так и кубовый остаток. Поддержание постоянного состава целевого продукта и будет являться целью управления.
Поскольку затраты на ректификацию являются одной из самых существенных составляющих в себестоимости продукции, задача автоматизации ректификационных установок часто ставится как задача оптимального управления, которой подчиняются задачи автоматического регулирования отдельных параметров. В зависимости от назначения ректификационной колонны используют различные критерии оптимальности.
Для продуктовых колонн, предназначенных для получения одного целевого продукта (например, дистиллята), ставятся следующие задачи:
- минимизация энергозатрат для получения целевого продукта заданной концентрации при ограничении на производительность по этому продукту;
- максимизация производительности по целевому продукту при ограничении на его состав и энергозатраты;
- для промежуточных колонн, в которых происходит предварительное разделение смеси на две фракции, ставится задача максимизации разделительной способности колонны при ограничении на производительность по целевому продукту и на энергозатраты.
Ректификационная установка является сложным динамическим объектом с большим числом взаимосвязанных координат и ярко выраженной распределенностью параметров по температуре и концентрации, а для колонн с большим количеством тарелок, и по давлению, с нелинейностью статических характеристик, со значительной инерционностью и запаздыванием практически по всем каналам управления и возмущения, которые ухудшают качество регулирования.
Ректификационная колонна относится к объектам с распределенными параметрами, в которых значения регулируемых величин в разных точках объекта неодинаковы, таких как градиенты давления, температуры и концентрации по высоте колонны. Распределенность параметров требует распределенного контроля по длине аппарата и распределенного управляющего воздействия.
Колонна является многоемкостным объектом, в которой число емкостей определяется числом тарелок. Емкостью называется свойство объекта накапливать энергию, жидкость, газ и т.д.
Емкость объектов влияет на выбор типа регулятора. Чем она меньше, т.е. чем больше скорость изменения выходной величины объекта, при данном изменении нагрузки, тем большую степень воздействия на объект должен иметь регулятор.
Трудность регулирования процесса объясняется еще частотой и амплитудой возмущений. В объекте имеют место такие возмущения, как изменение начальных параметров исходной смеси, а также тепло- и хладоносителей, изменения свойств теплопередающих поверхностей, отложение веществ на стенках и т.д. Кроме того, на технологический режим ректификационных колонн, установленных под открытым небом, влияют колебания температуры атмосферного воздуха.
Данное производство по характеру сырья и получения продуктов, а также в связи с наличием углеводородов с высокими энергетическими потенциалами, относится к категории пожаро- и взрывоопасных производств, что обуславливает необходимость противоаварийной защиты (ПАЗ).
Характер технологического процесса определяется по временным режимам работы технологического оборудования. Данная установка относится к ТОУ с непрерывным характером производства. Сырье и реагенты в ТОУ поступают практически безостановочно, а технологический режим после пуска устанавливается неизменным на длительные сроки.
Обычно исходная смесь поступает в ректификационную установку с предыдущих аппаратов технологической линии. Колебания расхода, состава и температуры питания являются основными возмущениями в процесс?/p>