- •Введение
- •1 Понятие научного знания
- •2 Наука как отрасль знания
- •3 Лженаука и признаки «великого» открытия
- •Введение
- •1 Понятие научного знания
- •2 Наука как отрасль знания
- •3 Лженаука и признаки «великого» открытия
- •2 Нормативные документы о выполнении научно-исследовательских работ
- •2.1 Классификация научно-исследовательских работ
- •2.2 Выбор направлений научных исследований
- •2.4 Оценка перспективности научно-исследовательской работы
- •2.5 Стадии проектирования
- •2.5.1 Структура процесса проектирования
- •2.5.2 Основные задачи, решаемые при выполнении опытно-технологических и опытно-конструкторских работ
- •2.5.3 Предпроектная разработка
- •2.6 Организация проектных работ
- •2.7 Охрана интеллектуальной собственности
- •2.7.1 Виды и объекты интеллектуальной собственности
- •2.7.2 Элементы авторского права
- •2.7.3 Элементы патентного права
- •3 Методология научных исследований. Методы математико-статистического планирования и обработки результатов эксперимента
- •3.1 Анализ технических объектов
- •3.2 Синтез аппаратурно-технологических схем
- •3.3 Математическое обеспечение анализа проектных решений
- •3.4 Элементы математической статистики и ее приложения
- •3.4.1 Элементы математической статистики
- •3.4.2 Методы корреляционного и регрессионного анализа
- •3.4.3 Математические методы планирования и оптимизации эксперимента
- •Раздел 4 Методология технологического проектирования
- •4.1 Декомпозиция задачи проектирования
- •4.2 Использование систем автоматизированного проектирования в химической технологии
- •4.2.1 Понятие о системе автоматизированного проектирования (сапр)
- •4.3 Автоматизированная система управления крупнотоннажным производством этилена, этапы создания (проектирования)
- •4.3.1 Сырье и продукты установок для производства этилена. Базовая технологическая схема установки для производства этилена типа эп-300
- •4.3.2 Технологическое задание на проектирование
- •4.3.2.1 Физико-химические закономерности пиролиза
- •4.3.2.2 Задачи управления установкой для производства этилена
- •4.3.3 Построение асу тп установки производства этилена
- •4.3.3.1 Структура и особенности асу тп
- •Построение информационной подсистемы
- •4.3.3.2 Типовые алгоритмы, применяемые в асу тп
- •4.3.4 Построение асутп подсистем
- •4.3.4.1 Подсистема отделения пиролиза
- •4.3.4.2 Подсистема отделения газоразделения
- •4.3.4.3 Подсистема отделения переработки пироконденсата
- •Раздел 5 Информационный поиск, оформление и представление результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ
- •5.1 Традиционные методы информационного поиска
- •5.1.1 Работа со специальной литературой
- •5.1.2 Методы информационного поиска
- •5.1.3 Источники научно-технической информации
- •5.2 Структура научно-исследовательской работы, отчет о нир
- •Реферат
- •Содержание
- •4.4 Правила оформления работы
4.3.4 Построение асутп подсистем
4.3.4.1 Подсистема отделения пиролиза
Задача оптимизации отделения пиролиза состоит в выборе технологических режимов каждой отдельной пиролизной печи по следующим управляющим параметрам: - оптимальный расход сырья в данную печь, - расход пара, - температура пирогаза на выходе из печи. Ограничениями являются качество этилена и пропилена, а также минимизация расхода сырья, максимальный выпуск компонента. Перечисленные задачи являются общими, а возникают еще локальные задачи, например, задача оптимального распределения нагрузки между параллельно работающими бензиновыми пиролизными печами. В итоге она является верхним уровнем иерархии задач, а задача текущей оптимизации – нижним. Для решения этих задач проводится выбор математической модели пиролизной печи. На основе результатов, полученных при проведении экспериментальных работ и моделировании отдельных элементов систем управления, разработана адаптивная математическая модель пиролизной печи, устанавливающая взаимосвязь основных выходных характеристик процесса от режимных параметров. Каждое из уравнений математических моделей представлено полиномом второго порядка:
yp=kpo+∑kpixpi+∑ kpixpi2+∑∑kpijxpixpj, где yp – выходные параметры, зависящие от Gэт, Gпр, ρ, μ; xpi – входные параметры, зависящие от S, V, T, P, M; kpi – коэффициенты уравнений регрессии (a, b, c, d). Уравнение регрессии определяет максимально возможную структуру уравнений математической модели пиролизной печи.. В процессе отработки системы управления на объекте возможно некоторое упрощение исходной структуры, что улучшает адаптацию коэффициентов уравнений и приводит к сокращению вычислительных процедур при решении задач оптимизации, а следовательно, и продолжительности реализации программы на ЭВМ. Поэтому в промышленной АСУ ТП предусматривается возможность изменения структуры любых уравнений математических моделей с пульта управления ЭВМ.
Исследования показывают, что даже для линейной структуры эталонной модели с входными параметрами S и T ошибка аппроксимации статистических характеристик выходов этилена и пропилена не превышает погрешности измерения выходов этих компонентов с помощью хроматографического метода, которая составляет не более 4% отн.
Практически все входные и выходные переменные, включенные в эталонную математическую модель, можно измерить на промышленном объекте с помощью автоматических датчиков. Исключение составляет конверсия, которую для каждой эквивалентной пиролизной печи вычисляют по формуле:
μ = k Qг ρп/(Gж + Qг ρп), где Qг – объем газовой части в пробе пирогаза из печи, л; Gж – масса жидкой части, г; ρп – плотность пирогаза, г/л; k – коэффициент, учитывающий образование твердых частиц(0,98).
4.3.4.2 Подсистема отделения газоразделения
В сырье, поступающем на газорозделение, содержится смесь из восемнадцати компонентов. Эта смесь разделяется на девять фракций: водородную, метановую, этиленовую, этановую, пропиленовую, пропановую, фракцию С4, С5, С6 и выше. Поэтому на стадии решения задачи декомпозиции правомерно представить сырье в виде девятикомпонентной смеси. Разделение фракций проводится методом ректификации. В установку газоразделения входят блоки ректификационных колонн и сепараторов. На начальном этапе декомпозиции принимается, что число компонентов, одновременно распределяющихся между дистиллятом и кубовым продуктом каждой колонны, не более двух, концентрации остальных в одном из них близки к нулю и практически не влияют на точность материального баланса.
Основная задача оптимального управления отделением газоразделения заключается в минимизации энергетических затрат на получение фракций не ниже заданного качества и обеспечение планового выпуска этилена и пропилена. Решение задачи достигается при определении оптимальных значений управляющих воздействий ректификационной системы, в числе которых величины отборов верхних и нижних продуктов колонн, места ввода питания в колонны, расходы орошения, а также концентрация компонентов в выходных потоках тех колонн, продукты которых не являются товарными. В ректификационных колоннах возможна полимеризация кубового продукта, поэтому на его температуру наложены ограничения.