Главная -> Словарь

Оптимальном количестве

Автоматическое управление процессом ректификации организуется также с различными вычислительными устройствами — от простейших аналоговых до сложных вычислительных машин. Простейшие "аналоговые устройства .предназначены в основном для стабилизации работы отдельных элементов процесса, .например, •для регулирования расхода орошения, энтальпии сырья и пр. Цифровые вычислительные устройства, применяют главным образом для оптимального управления процессам.

Рис. VI-29. Схема оптимального управления изобутановой колонной:

Статистические описания позволяют решать лишь задачи оптимального управления , но не оптимального проектирования. Так, для решения задач оптимального проектирования с помощью статистических описаний требуется экспериментальное изучение влияния размеров аппарата на результаты процесса в довольно широком интервале и в связи с этим — создание значительного числа опытных установок. Поэтому совершенно очевидно, что статистическими описаниями в этом случае пользоваться не следует.

При разработке процесса и решении задач оптимального управления путь получения математического описания произволен. Однако и здесь приходится отдать предпочтение физико-химическому подходу. При этом удается учесть все накопленные ранее ведения о процессе и тем самым резко сократить объем информации, необходимой для составления описания. Особенно ценно, что использование кинетических описаний исключает ошибочную информацию, противоречащую, например, материальным и тепловым балансам.

Если разрабатываемое описание предназначено для решения задач оптимального управления, то целесообразнее, создав структуру модели, уточнять ее коэффициенты при изменении качества сырья по результатам процесса. Это даст возможность точного описания процесса для различных типов сырья. Таким образом, нет необходимости заранее и точно создавать «жесткое» описание, учитывающее влияние всех перечисленных качественных показателей. Если разрабатываемое описание предназначено для решения задач оптимального проектирования, то можно определить его коэффициенты для трех-четырех видов сырья и затем вести проектирование для каждого вида раздельно.

выше моделей пиролиза технического сырья позволяет решить широкий круг задач расчета, оптимального ^проектирования и оптимального управления этим процессом-

При оптимальной эксплуатации установок платформинга выбирают такой температурный режим, чтобы в существующей ситуации максимизировать количество или качество продукта. При этом, однако, может оказаться целесообразным значительное повышение температуры в аппаратах, но неясно, не приведет ли это повышение к быстрой дезактивации катализатора. Таким образом, обоснованный выбор технологических ограничений по температуре в различные периоды работы катализатора необходим при эксплуатации систем оптимального управления.

ского описания потребует значительного времени, математическое описание будет характеризовать уже пройденное реальным процессом состояние и может оказаться непригодным для целей оптимального управления. Для этих целей нами использована схем» . Оптимизация процесса, описываемого такой схемой» может производиться, например, поиском условий получения максимума -4л.ф. Доля бензина в сумме жидких продуктов на основании приведенных данных может быть принята равной ~0,5.

2. Оценка точности математического описания и использование его для разработки системы оптимального управления............. 137

При разработке процесса и решении задач оптимального управления путь получения математического /описания произволен. Однако и здесь приходится отдать предпочтение физико-химическому подходу. При этом удается учесть все накопленные ранее сведения о процессе и тем самым резко сократить объем информации, необходимой для составления описания. Особенно ценно, что использование кинетических описаний исключает ошибочную информацию, противоречащую, например, материальным и тепловым балансам.

При решении задач оптимального управления безразличен путь получения математического описания, однако можно отдать предпочтение описаниям на основе уравнений балансов. При этом удается учесть все накопленные ранее сведения о процессе и тем самым резко сократить объем информации, необходимой для составления описания. При использовании таких описаний исключается ошибочная и недостоверная информация, противоречащая, например, материальным и тепловым балансам. Кроме того, описания, полученные на основе физико-химической теории, содержат меньшее число определяемых по опытным данным постоянных коэффициентов .

В литературе имеются данные о положительном влиянии добавок в небольших количествах высокоароматичных продуктов в сырье каталитического крекинга . Исследование влияния на агрегативную устойчивость добавления в вакуумный газойль западносибирской нефти ароматических активирующих добавок показало , что агрегативная устойчивость системы "газойль — оптимальное количество добавки" обеспечивает вынос из реактора компонентов, наиболее склонных к коксованию. В качестве активирующей добавки использовали: 1 — экстракт селективной очистки III масляной фракции ; 2 — дистиллятный крекинг-остаток ; 3 — остаточный крекинг-остаток этой же нефти. При оптимальном количестве активирующей добавки 1 уменьшается выход кокса с 9.9 до 3.8% при постоянном выходе газа и бензина. При использовании активирующих добавок 2 и 3 выход кокса снижается до 3.1 и 3.5%. При сопоставлении результатов крекинга вакуумных газойлей западносибирской и парафини-стой маигышлакской нефтей выявлено что для газойлей с высоким содержанием парафинов требуется повышенный расход активирующей добавки.

Анализ полученных данных показывает, что наиболее эффективно как ингибиторы окисления действуют высокомолекулярные сернистые соединения сульфидного типа, присутствующие в деасфальтизате. Наилучшим сырьем для каталитического крекинга из исследованных является гидроочищенный вакуумный газойль, однако добавление к нему деасфальтизата в оптимальном количестве приводит к улучшению показателей крекинга — к увеличению выхода бензина . Выход бензина и газообразных продуктов максимален при 10-20% добавки. Наличие оптимума объясняется тем, что сам деасфальтизат в чистом виде является по своим показателям сырьем условно пригодным для каталитического крекинга, но присутствующие в нем сернистые соединения, вводимые в составе деасфальтизата в минимальном достаточном количестве в сырьевую смесь, связывают свободный кислород и увеличивают долю реакций непосредственно каталитического крекинга. Это подтверждается аномальными особенностями не только материального баланса, но и состава газа . Интенсификация каталитического крекинга подтверждается максимальным содержани-

Таким образом, установленная способность сульфидных сернистых соединений блокировать активные центры окисления с образованием устойчивого сульфонового комплекса позволила подобрать наиболее эффективную добавку к сырью каталитического крекинга, которая, с одной стороны, существенно расширяет сырьевые ресурсы процесса и повышает глубину переработки нефти, а с другой в оптимальном количестве приводит к повышению эффективности процесса каталитического крекинга.

В перечисленных работах присадку подавали в исходное сырье единовременно перед его термообработкой. Есть сведения о выделении нефтяных парафинов в присутствии одновременно двух так называемых селективных «ускорителей» процесса кристаллизации твердых углеводородов , которые вводят в исходное сырье ступенчато. В раствор подается в оптимальном количестве первый ускоритель , действующий на высокоплавкие твердые углеводороды, причем смесь охлаждается до определенной температуры, а затем — второй ускоритель депарафинизации с целью осаждения низкоплавких углеводородов, причем температура суспензии одновременно снижается до конечной. Фильтрование осуществляется либо после каждой ступени подачи ускорителя, либо один раз, при температуре конечного охлаждения. Первым ускорителем являются продукты конденсации нафталина и хлорированного парафина с температурой плавления до хлорирования 68—85 °С, молекулярной массы 400—700; полиалкилметак-

В перечисленных работах присадку подавали в исходное сырье, единовременно перед его термообработкой. Есть сведения о выделении нефтяных парафинов в присутствии одновременно двух так называемых селективных «ускорителей» процесса кристаллизации твердых углеводородов , которые вводят в исходное сырье ступенчато. В раствор подается в оптимальном количестве первый ускоритель , действующий на высокоплавкие твердые углеводороды, причем смесь охлаждается до определенной температуры, а затем — второй ускоритель депарафинизации с целью осаждения низкоплавких углеводородов, причем температура суспензии одновременно снижается до конечной. Фильтрование осуществляется либо после каждой ступени подачи ускорителя, либо один раз, при температуре конечного охлаждения. Первым ускорителем являются продукты конденсации нафталина и хлорированного парафина с температурой плавления до хлорирования 68—85 °С, молекулярной массы 400—700; полиалкилметак-

При движении потока флюидов, находящихся в дисперсном состоянии, по скважине из-за перепада давления и температур могут выпасть парафины и асфальтены на поверхность скважины и оборудования. Для предотвращения этого нежелательного явления необходима подача в забой скважины активатора в оптимальном количестве. В результате изменения баланса сил ядро ССЕ диспергируется, повышается устойчивость дисперсных систем против расслоения, что способствует выносу асфальтенов и парафинов вместе с потоком флюидов на дневную поверхность.

Первое экстремальное состояние при перегонке может быть достигнуто совокупностью внешних воздействий: 1) компаундированием нефтеи различных типов в оптимальном соотношении ; 2) введением в систему ПАВ, добавок в оптимальном количестве ; 3) изменением давления в системе до оптимального значения ; 4) воздействием различного типа полей , а также скоростей нагрева.

В случае добавления к бензиновым, дизельным и вакуумным фракциям активаторов в оптимальном количестве продолжительность жизни ССЕ в ряде случаев может быть увеличена многократно. В качестве активаторов к этим видам сырья могут служить ПАВ, асфальтены, крекинг-остатки, экстракты, пиро-лизная смола, «черный соляр» и другие побочные продукты неф-

Суммируя вышесказанное, можно предложить новое направление интенсификации каталитических процессов , заключающееся в одновременном регулировании фазового перехода в исходном сырье при его нагреве в печи и при контакте самоочищенного сырья с катализатором. Регулирование фазового перехода в исходном сырье достигается смешением различных видов сырья друг с другом в оптимальных соотношениях и одновременном воздействии на композиционное сырье добавками или композиционных добавок в оптимальном количестве.

При введении в вакуумный газойль западно-сибирской нефти экстракта III масляной фракции или «черного соляра» с битумной установки в оптимальном количестве существенно изменяется материальный баланс, качество полученных нефтепродуктов процесса каталитического крекинга. Содержание кокса на поверхности катализатора снижается в 2—3 раза по сравнению с количеством кокса, получаемого без добавки в сырье крекинга .

Таким образом, в нижней части колонны масло отделяется от смол, а в верхней части колонны углеводороды разделяются на желательные и тяжелые углеводороды. Последние при оптимальном количестве пропана в нижней части колонны могут пополнять масляно-пропановую фазу. Эта •фаза может заполнить колонну и ухудшить качество деасфальти-зата. Поэтому внизу колонны приходится сокращать объем пропана, не доводя его до оптимального, или несколько повышать температуру, чтобы тяжелые углеводороды осаждались вместе •с асфальтом. В результате выделяемый асфальт содержит много углеводородов, в том числе и желательных. Этого, по-видимому,