Главная -> Словарь

Оптимальной технологии

При выборе оптимальной технологической схемы разделения рассматривают также возможность и целесообразность комбинирования нескольких технологических процессов в одной установке или в одном блоке.

Синтез процессов перегонки и ректификации заключается в определении такой технологической схемы процесса, которая должна удовлетворять оптимальной ее структуре и оптимальным параметрам разделения. Этап синтеза всегда предшествует анализу системы, однако последний оказывает существенное влияние на последующие этапы синтеза. В связи с этим проектирование разделительных установок проводится итерационным путем с применением последовательно методов синтеза и анализа систем. Следовательно, синтез разделительных установок — это определение оптимальной технологической схемы процесса с одновременным поиском оптимальных режимных параметров процесса и конструктивных размеров аппаратов.

Определение оптимальной последовательности отдельных этапов разделения или поиск оптимальной технологической схемы разделения проводится вначале среди простых многоколонных ректификационных систем с последовательно-параллельным соединением колонн, примеры которых для ректификации четырехком-понентной смеси приведены на рис. П-10.

Синтез оптимальной технологической схемы любой сложной структуры рассматривается в работе . В качестве простейших

Рассмотрим результаты синтеза оптимальной технологической схемы установки газоразделения, выполненного в работе .

Постановка задачи определения оптимального варианта технологической схемы теплообмена с помощью декомпозиционно-эвристического метода синтеза однородных систем имеет следующий вид . Имеется М горячих технологических потоков SM-I и Лг холодных техвологичеоких потоков SN-I , которые должны быть нагреты в теплообменниках заданного типа за счет рекуперации тепла горячих потоков. Каждый технологический поток характеризуется массовым расходом W, начальной tu и конечной tK температурами и теплоемкостью с. Для решения задачи — разработки оптимальной технологической схемы теплообмена — необходимо при заданных типах элементов схемы определить такую структуру технологических связей между элементами системы и выбрать параметры элементов, которые обеспечат получение и выполнение требуемой технологической операции теплообмена и будут соответствовать минимуму приведенных затрат.

Следующим наиболее сложным и ответственным этапом про — актирования является разработка оптимальной технологической схемы НПЗ. Оптимизация технологической структуры Еаключается в расчетном выборе наиболее экономически целесо — образного варианта набора технологических установок. Выбранный набор технологических процессов должен обеспечить оптимально глубину переработки данной нефти и выпуск заводом заданного ассортимента нефтепродуктов высокого качества с минимальными капитальными и эксплуатационными затратами. Каждый из вы — бранных технологических процессов, их оборудование, уровень автоматизации и экологической безопасности должны соответ — с твовать новейшим достижениям науки и техники. При минимиза — ции капитальных и эксплуатационных затрат наиболее значительный эффект достигается, когда в проекте предусматривается строительство НПЗ на базе крупнотоннажных технологических процессов и комбинированных установок. При комбинировании нескольких технологических процессов в единую централизованно управляемую установку в сочетании с укрупнением достигается:

Таким образом, каждый вариант сочетания гидроочистки с процессами селективной очистки и депарафинизации имеет свои преимущества. Выбор оптимальной технологической схемы должен базироваться на тщательной оценке эксплуатационных свойств получаемых масел и на данных технико-экономического сопоставления схем. В настоящее время данных для такого выбора недостаточно, и этот вопрос требует дальнейшего изучения. Рассмотренные варианты процесса гидроочистки так или иначе сочетаются с очисткой селективными растворителями. Однако в ряде случаев гидроочистка является основной стадией очистки и позволяет исключить из технологической схемы процесс селектив-тивной очистки. Это возможно при наличии сырья благоприятного состава и выработке масел с невысокими вязкостными свойствами.

Таким образом, каждый вариант сочетания гидроочистки с процессами селективной очистки и депарафинизации имеет свои преимущества. Выбор оптимальной технологической схемы должен базироваться на тщательной оценке эксплуатационных свойств получаемых масел и на данных технико-экономического сопоставления схем. В настоящее время данных для такого выбора недостаточно, и этот вопрос требует дальнейшего изучения. Рассмотренные варианты процесса гидроочистки так или иначе сочетаются с очисткой селективными растворителями. Однако в ряде случаев гидроочистка является основной стадией очистки и позволяет исключить из технологической схемы процесс селектив-тивной очистки. Это возможно при наличии сырья благоприятного состава и выработке масел с невысокими вязкостными свойствами.

При разработке технологической схемы завода требуется детально изучить все возможные варианты производства необходимого количества товарных нефтепродуктов при наименьших капитальных и эксплуатационных затратах. Многовариантность и трудоемкость расчетов, связанных с выбором оптимальной технологической схемы, стали основной причиной привлечения к решению этой задачи математических методов оптимизации. В качестве основного метода решения задачи по выбору оптимальной технологической схемы НПЗ используется линейное программирование. Работы по применению ЭВМ при разработке технологических схем НПЗ были начаты в 1960 годах и продолжаются в настоящее время.

Во ВНИПИНефти разработан метод расчета оптимальной технологической схемы НПЗ, создана подсистема моделирования и оптимизации технологических схем. Составной частью подсистемы является методика составления математической модели НПЗ с помощью технологических бланков установок.

Прокаленные коксы в углеродных изделиях-анодах, электродах, конструкционных материалах -используются в качестве наполнителей, т.е. являются главными компонентами этих изделий. Поэтому при прокаливании коксов серьезное внимание обращается как на выбор сырых исходных коксов необходимого качества, так и на выбор оптимальной технологии прокаливания.

Важнейшей задачей научных исследований, проведенных в последние годы, являлось коренное улучшение качества битумов с целью получения материала, обладающего необходимым комплексом дорожно-строительных свойств. Учитывая, что для приготовления битумов в настоящее время применяются нефти разнообразной природы, решение этой задачи осуществлялось в направлении оптимизации битумов для дорожного строительства и разработки оптимальной технологии их получения. Первым этапом получения требуемых битумов служила разработка стандарта на улучшенные дорожные битумы.

дисперсной структуры, технологических свойств, что необходимо для разработки научно обоснованных критериев оценки их качества, а также выбора оптимальной технологии их переработки при производстве углеграфитовнх материалов.

В 1988-89ГГ. БашНИИНП был выполнен комплекс промышленно-экспе-риментальных исследований на УЗК 21-10/5 Ново-Бакинского и Новокуйбышевского НПЗ, направленный на совершенствование технологии гидроудаления кокса из крупногабаритных реакторов диаметром 7 м. В связи с тем,что параметры гидроудаления находятся во взаимосвязи с физико-механическими свойствами кокса в реакторе, определяемые, с одной стороны, абсолютными значениями механической прочности отдельных локальных участков, а с другой.характером изменения средних значений прочности слоев коксового массива по объему реактора. Важное практическое значение для разработки оптимальной технологии гидроудаления имеет изучение характера изменения физико-механических свойств в объеме крупногабаритного реактора.

Штанги. На установках замедленного коксования применяют в качестве штанг трубы с приваренными через 90° уголками. Такая конструкция не имеет достаточной жесткости, поэтому штанги на действующих установках в настоящее время изогнуты. При выгрузке кокса резак в камере отклоняется от оси и создает определенные трудности при гидроизвлечении. На ряде УЗК для обеспечения оптимальной технологии выгрузки кокса вместо существующих буровых штанг установили буровые квадраты и направляющие дои их движения. Это позволило повысить жесткость и уменьшить искривление штанг.

Ордена Ленина Уфимский нефтеперерабатывающий завод, являющийся пионером переработки высокосернистых нефтей, сделал особенно серьезный вклад по выбору оптимальной технологии для всех стадий переработки этих нефтей. Заводом были проведены серьезные мероприятия по реконструкции почти всех основных установок завода с целью их приспособления к переработке'нового вида сырья. Особенно большие работы были выполнены заводом в части сероочистки различных неф- . тепродуктов. Имеющаяся на заводе установка гидроочистки работала при пониженной производительности из-за недостатка водорода. В связи с этим завод имел значительное количество высокосернистых компонентов, которые невозможно было вовлекать для приготовления товарных продуктов. "На заводе были проведены исследования по широкой программе, которые показали возможность и целесообразность применения для сероочистки нефтепродуктов адсорбционно-каталитического процесса. Осуществление этого процесса на типовых установках каталитического крекинга позволило решить проблему сероочистки нефтепродуктов, при этом были -разработаны оптимальные варианты сочетания этого процесса с'процессом гидроочистки. Наряду с получением из высокосернистых дистиллятов товарных продуктов, отвечающих требованиям государственных стандартов, накопленный на заводе опыт позволил разработать ряд новых приемов, которые будут полезны при решении перспективных проблем.

При разработке оптимальной технологии структура системы имеет очень большое значение, так как от взаимосвязи аппаратов в значительной степени зависит качество переработки сырья и расход энергии на производство продуктов. Именно благодаря структуре набор элементов превращается в единое целое, в систему, где каждый элемент оказывается связанным с другими элементами. При этом свойства элементов могут быть выявлены только с учетом всех их связей в системе.

Отметим, что выбор оптимальной технологии производства продуктов основного органического и нефтехимического синтеза прежде всего зависит от теоретических основ и технологических принципов организации важнейших подсистем, реакторных узлов и узлов разделения. На этом этапе выбираются лучшие способы как синтеза целевых продуктов, так и их выделения из реакционной смеси. В последующих главах эти подсистемы будут рассмотрены более детально.

Внадрение термических процессов в схеш ШЗ потребует раере» дотки оптимальной технологии. Оесбемно это касеетвя пропесса термического крекинга диотиялятмого снрья^ технологий которого ВО миогом опредедяетоя нввиачвнием процэооа. В работз раесиатри-еастоя ввриант» рееаичнвх схем установок термического крекинга диотиялятиого оирья, обеспвчиващих или максимвйьн1йй1 ааход бея-виМ иди ограниченный «нход бенеипв^'макоимажьинй выход диоеяьнш фракций^ в также хояичМтяо и качвотво полу^аеного при атои хре-ишг*оотаткв#

Признание существования причинно-следственной связи между составом и свойствами нефти и её фракций позволяет рассчитывать на возможность установления количественной связи между характеристиками нефти и параметрами производства битумов из этой нефти. В качестве характеристик нефти, являющихся определяющими для прогнозирования оптимальной технологии производства окисленных битумов, приняты парафинистость и сернистость