автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Моделирование и управление процессом гидроочистки дизельного топлива

На правах рукописи

Борзов Андрей Николаевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

Специальность 05.13.06. Автоматизация и управление технологическими процессами и производствовами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Сотников Владимир Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор кандидат технических наук

Холодное Владислав Алексеевич Кривоспицкий Александр Николаевич

Ведущая организация: ОАО "Ленгипронефтехим", Санкт-Петербург

Защита состоится "¡Л'Г' РР/сР^р.^ЪЬ года в и часод^^минут в аудитории^/^на заседании диссертационного совета Д212.230.03 /^государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете) по адресу: 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзывы на автореферат в одном экземпляре, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 190013, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 26, СПбГТИ(ТУ), Ученый Совет.

Автореферат разослан 2005 г.

Ученый секретарь диссерхационного совета к.т.н., доцент

В.И. Халимон

¿М-Ч ^ V о пои

33 0 ^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одна из основных задач, решаемых на предпреятиях нефтепереработки является повышение их производительности и качества выпускаемой продукции.

Большую роль в процессах переработки нефти отводится производству дизельного топлива и ,в частности, его очистки от сернистых соединений при соблюдении требований к температуре вспышки.

Кроме того процессы гидроочистки играют важную роль при проведении процессов риформинга в производстве бензинов. Все это налагает определенные требования на соответствующие системы управления, от которых зависит эффективность процессов гидроочистки. Исходя из современной тенденции развития нефтеперерабатывающих предприятий желательно было бы создание автоматизированной системы управления процессами гидроочистки. Учитывая, что при существующих технических и методических возможностях не все параметры, играющие важную роль для разработки эффективных способов управления процессами гидроочистки дизельного топлива (ДТ) могут быть измерены и проконтролированы, появляется необходимость создания математической модели рассматриваемого процесса с целью получения дополнительной информации о ходе технологического процесса и использования ее, наряду с имеющейся, для формирования управляющих воздействий. Необходимость создания математической модели процесса гидроочистки ДТ обуславливается еще и тем, что с одной стороны существующие модели отдельных аппаратов процесса гидроочистки малоэффективны в силу ограничений их при-менения и возможностей моделировать целый ряд важных процессов, характеризующих условия протекания процесса гидроочистки, а с другой стороны на их основе невозможно создать целостную модель процесса в целом. Все это перед исследователем ставит достаточно сложную задачу разработки обобщенной модели процесса гидроочистки и создание на ее основе соответствующей системы управления (СУ), обеспечивающей целенаправленное ведение технологического процесса для обеспечения качественных характеристик дизельного топлива.

Таким образом решение проблемы моделирования процесса гидроочистки и создание на ее основе автоматизированной системы управления, обеспечивающей получения дизельного топлива с заданными характеристиками является актуальной научной задачей.

Цель работы. Целью диссертационной работы является изучение основных закономерностей процесса гидроочистки дизельного топлива (ГДТ) для создания математической модели и построении на ее основе системы управления, обеспечивающей заданное качество дизельного топлива по содержанию серы.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить основные закономерности процесса гидроочистки ДТ.

- разработать общую математическую модель процесса гидроочистки ДТ, включающую в себя математическую модель реактора, теплообменников, сепараторов, стабилизационной колонны, абсорбера очистки газов и отгонной колонны.

- разработать алгоритм ее расчета и адаптации для использования в системе управления процессом гидроочистки ДТ.

- предложить на основе общей математической модели структуру системы управления процессом гидроочистки ДТ.

- провести на основе экспериментальных данных тестовую проверку работоспособности предлагаемой системы управления процессом гидроочистки ДТ и анализ полученных результатов.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы использовались общие методы исследования и расчетов технологических процессов, методы математического моделирования, теория управления, а также современные технологии разработки программно-алгоритмических комплексов.

Научная новизна. На основания изучения общих вопросов технологии процесса шдроочистки ДТ и литературных источников установлены основные закономерности процесса гидроочистки, которые позволили создать адекватную математическую модель исследуемого процесса в целом.

Разработаны математические модели реактора, теплообменников, сепараторов, стабилизационной колонны, абсорбера очистки газов, отгонной колонны, которые в совокупности представляют общую модель процесса гидроочистки ДТ.

На основе общей модели процесса гидроочистки ДТ предложена структура СУ, а также разработан алгоритм управления процессом гидроочистки ДТ в целом

Математическая модель процесса гидроочистки ДТ позволяет решать задачи выбора профиля загрузки катализатора, а также исследовать влияние конструктивных параметров теплообменников на эффективность процесса теплообмена.

Научной новизной диссертационной работы является:

- математические модели реакторного блока, теплообменников, сепараторов, абсорберов очистки газов, отгонной колонны;

- обобщенная математическая модель процесса гидроочистки ДТ, включающие в само структуру вышеперечисленные модели;

- алгоритм расчета математической модели отдельных агрегатов процесса гидроочистки ДГ, в том числе основного из них - реакторного блока;

- алгоритм обобщенной математической модели процесса гидроочистки ДТ;

- алгоритм управления процессом гидроочистки ДТ на основе обобщенной математической модели;

- алгоритмы выбора профили загрузки катализатора.

Практическая значимость. Разработанная математическая модель и предлагаемый способ управления процессом гидроочистки ДТ может быть использован в качестве основы для создания систем управления аналогичными производствами нефтепереработки, а также для анализа работы реакторного блока при различных профилях загрузки его катализатором. Математическая модель может быть использована для оценки эффективности теплопередачи при изменении конструктивных параметров теплообменников. Разработанный программно-алгоритмический комплекс может быть адаптирован при создании систем управления процессом ГДТ на аналогичных производствах.

Реализация результатов. Разработанный программно-алгоритмический комплекс принят к внедрению на ООО "Наука".

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 17 Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях", проходившей в г.Кострома в 2005г., на Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве», проходившей в г.Орел в 2004 г., на 18 Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях", проходившей в г.Казани в 2005г.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано четыре работы и патент.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 219 страницах, содержит 90 рисунка, 57 таблиц, библиографический список включает 94 источников.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Во введении обоснована актуальность проблемы создания общей математической модели и построение на ее основе системы управления процессом гидроочистки дизельного топлива. Сформулированы цели и задачи исследования, перечислены основные результаты, полученные при решении поставленных задач, дано краткое содержание диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены физико-химические и конструктивные особенности (тип катализатора в реакторе, количество титпв катализатора, физико-химические характеристики катализатора - насыпная плотность, кажущаяся плотность, средний диаметр катализатора, диаметр реактора, длина теплообменника, поверхность теплообмена в теплообменнике) исследуемого процесса гидроочистки дизельного топлива, рассмотрено влияние технологических параметров на процесс гидроочистки дизельного топлива в реакторе. Особое внимание уделено необходимости предварительного изучения физико-химических закономерностей описывающий состояние смеси в любой точке установки гидроочистки дизельного топлива. Проведен обзор существующих методов и систем управления гидроочистки ДТ, который свидетельствует о том, что современные СУ не учитывают ряд факторов (содержание входной серы во фракции исходного сырья ДТ, фракционный состав сырьевой фракции ДТ, расход свежего водородосержащего газа (ВСГ) и ВСГ из рецикла, концентрация водорода в свежем и рециркуляционном ВСГ, парциальное давление водорода, температура на входе в реактор, давление на входе в реактор), определяющих качество протекания технологического процесса. На основании анализа современной СУ процессом ГДТ показана, что ряд управляющих воздействий, формируемые оператором не имеют достаточного основания (например в реакторном блоке: расход сырьевой фракции, расход свежего и рециркуляционного ВСГ, температура на входе в реактор), что снижает эффективность системы управления (рисунок 1). Это объясняется тем обстоятельством, что отсутствует информация о параметрах представленных на рисунке 1 (римские цифры ): I - состав свежего ВСГ, поступающего на смешение с ВСГ из рецикла; II - состав рециркуляционного ВСГ; Ш - состав ВСГ поступающий на смешение с фракцией ДТ; IV -состав парожидкостной смеси (ПЖС), состоящей из сырьевой фракции ДТ и ВСГ,а также парциальное давление водорода в этой смеси; V - состав ПЖС на выходе из реактора; VI

- состав ПЖС на входе в горячий сепаратор; VII - состав ПЖС на входе в блок холодной сепарации (БХС); VIII - состав ПЖС поступающий на вход блока стабилизации дизельного топлива (БСДТ); IX - состав ПЖС на входе в холодный сепаратор; X - состав и количество неочищенного рециркуляционного газа, поступающего в блок очистки газов (БОГ); XI - состав и количество ПЖС на выходе из БХС; XII - состав и количество питания на входе в колонну стабилизации дизельного топлива; XIII - состав и количество ПЖС на выходе с верха колонны стабилизации дизельного топлива; XIV ~ состав неочищенного газа, поступающий в абсорбер очистки газов 2 в блок очистки газа (БОГ); XV ~ состав и количество ПЖС с низа сепаратора БСДТ; XVI - состав флегмы, поступающей в колонну стабилизации ДТ; XVII - состав ПЖС, состоящей из бензина, сероводорода я газов; XVIII

- состав и расход ВСГ из рецикла после абсорбера очистки РВСГ; XIX - состав газа отду-ва; XX - количество и состав топливного газа .на выходе из абсорбера 2 БОГ; XXI - состав топливного газа, идущего на отдув сероводорода из бензина, что обуславливается современным состоянием измерительных средств на производстве.

Из чего следует целесообразность и необходимость разработки и использования математической модели для повышения эффективности функционирования системы управления процессом гидроочистки ДТ за счет получения вышеуказанной информации. В соответствии с целью работы сформулированы задачи исследования.

В заключений главы выполнена постановка задачи диссертационной работы сформулированы требования для создания математической модели и построению на ее основе системы управления процессом гидроочистки ДТ.

Рисунок 1 - Упрощенная схема автоматизации процесса гидроочистки ДТ

Во второй главе определена структура разнофазиых потоков в любой точке процесса гидроочистки дизельного топлива на основе изучения физико-химических зависимостей, а также приведены параметры (температура кипения компонентов смеси, приведенная температура, давление и ацентрический фактор смеси, молекулярные массы), которые необходимо учитывать при определении свойств сырьевых и продуктовых потоков (коэффициент сжимаемости, константа фазового равновесия, энтальпия, плотность ). В любой точке процесса гидроочистки дизельного топлива структура разнофазного потока описывается количеством бензина, газа, сероводорода, ДТ, газа, воды и ам шак При этом считаем, что газ состоит из водорода, метана, этана, пропана, бутана и и обут ала. Все выше перечисленные свойства используются для моделирования процесса гидроочистки ДТ при составлении материального, тепловых и кинетических балансов процесса гидроочистки дизельного топлива. Далее приводятся результаты разработки математической модели процесса гидроочистки ДТ, построенной на основе математических моделей первого уровня, которые в свою очередь разработаны на основе математических моделей второго уровня. Математическая модель процесса гидроочистки дизельного топлива представлена уравнениями материального и энергетического балансов для каждого из рассматриваемых блоков. Рассмотрение реакторного блока гидроочистки, как одного из объекта управления позволил определить его входные и выходные параметры, каналы управления и значимые возмущающие воздействия. Представлены структура математической модели (ММ) гидроочистки ДТ (рисунок 2) и предлагаемый алгоритм ее решения (рисунок 3-8), а также программное обеспечение для моделирования процесса гидроочистки дизельного топлива.

К математическим моделям первого уровня относятся ММ реакторного блока, ММ горячего сепаратора, ММ блока холодной сепарации, ММ блока стабилизации ДТ, ММ блока очистки газов.

К математическим моделям второго уровня относятся ММ теплообменника, ММ сепаратора, ММ реактора, ММ стабилизационной колонны, ММ отгонной колонны бензина, ММ абсорбера очистки газа.

Х4 Х5 Х25 Х24 Х?з Х22

Рисунок 2- Структурная взаимосвязь отдельных блоков процесса гидроочистки ДТ.

Х1 - сырье фракции ДТ; Х2 - свежий ВСГ газ; Х3 - ВСГ из рецикла; Х4, Хга - топливный газ; Хз, Хп, Хн, Х58, Х23 - воздух; X? - ПЖС досле обессе-ривания; Хз - подогретый ВСГ газ; Х9, Хю, Х16, Хп - ПЖС; Хп, Хн, Х19, Х22 - вода; Х13 - неочищенный от сероводорода РВСГ; Хоо - газы с сероводородом; X?? - нестабильный бензин с сероводородом; Х24, Х25 ~~ стабильное ДТ; Х26 - свежий МЭА; Х27 - очищенный от сероводорода РВСГ; Ход - бензин; ХЗО - газ отдув.

Математические модели второго такие как, реактор, теплообменник, сепаратор построены на основе изучения технологии и химизма исследуемого процесса, а также физи-ко-хнмических характеристик компонентов сырьевой фракции ДТ и парожидкостной смеси (ПЖС) в реакторном блоке. Математические модели стабилизационной колонны, колонны отгона бензина и абсорбера очистки газа были получены по экспериментальным данным, и описываются регрессионными зависимостями, полученные с помощью программы 81йД1а51а1.

Для расчета общей математической модели ГДТ задаются следующие значения входных векторов: Хь Хг, Х3, Х4, Х5, Хн, Х]2, Х^, Х)9, Хм.

Значения векторов Х7, Хе, Х25 рассчитывается по математической модели реакторного блока (РБ), значения векторов Х9, Хш рассчитывается по математической модели горячего сепаратора (ГС), значения векторов Х«, Хм, Х15, Х16 рассчитываются по математической модели блока холодной сепарации (БХС), значения векторов Х,7> Хго> Х21, Х22, Х23, Х24 рассчитывается по математической модели блока стабилизации ДТ (БСДТ), значения векторов Х27, Хг8> Х29, Х30 рассчитываются по математической модели блока очистки газов (БОГ).

По общей математической модели ГДТ также определяются внутриблочные значения вектров процесса ГД в РБ - ХрС.|, Х^г, Хр0.з, Хр0.4, Хро.5, Хрв6, ХРб.7, Хрбв; в БХС -Хб\с.1> Хбх(х2> Хсхс.3> Хслс4> в БСДТ — Хосят.ь Хссот.2> Хбсдт.З, Хбогг/Ь ^бодт.5> в БОГ — Хбог.Ь Хйг.2, Хбог.3, Хбог.4> Хбог.5> Хбог.6, Хбог.7, Хбог.8, Х&г.?;

На рис.3 приведен алгоритм расчета обобщенной математической модели процесса гидроочистки ДТ, который представляет собой последовательный расчет математических моделей реакторного блока (рис.4), блока горячей сепарации(рис.5), блока холодной сепа-рации(рис.б), блока стабилизации ДТ(рис.7) и блока очистки газа (рис.8).

Рисунок 3 - Алгоритм расчета общей математической модели процесса гидроочистки дизельного топлива

Последовательность алгоритма расчета общей математической модели гидроочистки ДТ обуславливается прохождением парожидкостной смеси (ПЖС) по установки процесса. Например, в математическую модель горячего сепаратора (блок 3 рис.3) подставляются в качестве исходных данных результаты расчета по математической модели реакторного блока. В математическую модель блока холодной сепарации (блок 4 рис.3) вводятся в качестве исходных данных результаты расчета газовой фазы горячего сепаратора. В математическую модель блока стабилизации ДТ (блок 5 рис.3) вводятся в качестве исходных данных суммарные величины соответствующих расходов ПЖС (газ, сероводород, бензин, ДТ) жидких фаз после горячего и холодного сепаратора, а также состав, расход и температура свежего ВСГ на стабилизацию ДТ(блок 6 рис.3) из математической модели реакторного блока. В математическую модель блока очистки газа вводятся в качестве исходных данных: из математической модели блока холодной сепарации - состав и расход газовой фазы после холодного сепаратора; из математической модели блока стабилизации ДТ - состав и расход неочищенного бензина, а также расход и состав неочищенного газа.

Далее представлен алгоритм расчета математической модели реакторного блока (рис.4), являющимся основным реактором процесса гидроочистки ДТ.

С Начало ^

I

Ввод исходных данных

расчета Конец

Преобразование объемных расходов по переменым Х|, Х2, Хз, Х24» Хпо !

4т

Расчет ММ теплообменник 1

4-

Расчет вектора значений. Хоб.2

1

Расчет вектора значений Хйб.з

*

Расчет вектора значений Хоб.5

1

Расчет ММ теплообменник 2

*

Расчет вектора значений Х0б.7

1

Расчет ММ реактор

*

Расчет ММ теплообменник 2

Печать результатов

Хз, Хз,

1К.ВХ.9 Р]

Х24,

реак.вх.

Хрб. 17 Хо5.

■ро.8»

10

11

Хр5.|, ХрЗ,2» ^Срб.З» Хрб.4,

Хрб 5, Хрб.6, Хрб.7» Хрб 8 Х7, X», Х25

Рисунок 4 - Алгоритм расчета математической модели реакторного блока.

Предлагаемый алгоритм расчета математической модели реакторного блока позволяет получить следующую информацию: расход свежего ВСГ на смещение с ВСГ из рецикла; указывается массовый и объемный расход; содержание водорода в свежем ВСГ в %масс, а также концентрации побочных газов, содержащихся в ВСГ; массовый расход ВСГ из рецикла, а также содержание водорода и побочных газов, содержащихся в ВСГ в %масс; объемный и массовый расход ВСГ поступающего на смешение с фракцией ДТ, а также содержание водорода и побочных газов, содержащихся в ВСГ, в %об и %масс единицах измерения; изменение расхода ДТ по высоте реактора, кг/ч; изменение расхода сероводорода по высоте реактора, кг/ч; изменение расхода бензина по высоте реактора, кг/ч: изменение расхода газа по высоте реактора, кг/ч; изменение температуры по высоте реактора, кг/ч; изменение давления парожидкостаой смеси по высоте реактора, МПа; изменение содержания серы в ДТ по высоте реактора, %масс.; изменение парциального давления водорода по высоте реактора, МПа; расход парожидкостаой смеси на выходе из реактора, кг/ч; температура ПЖС на выходе из реактора,°С; давление ПЖС на выходе из реактора, МПа; расход бензина после реактора, кг/ч; расход газа и его состав после реактора, кг/ч; расход ДТ после реактора, кг/ч; содержание серы в стабильном ДТ, %масс.; расход сероводорода после реактора, кг/ч. Анализ результатов моделирования температурного профиля по высоте реактора и его графика построенного на основе экспериментальных данных выявлена возможность дополнительной оценки качества протекания процесса гидро-генолиза. При нормальном протекании процесса гидроочистки ДТ (процентное содержание серы не превышает заданного) вышеуказанные температурные профили практически совпадают. В случаи их отличия необходимо заново рассчитать на основании входной информации по математической модели режимные параметры процесса так, чтобы рассматриваемые температурные профили совпали. При этом будет определено на основании по ММ РБ процентное содержание входной серы, при постоянном фракционном составе и плотности сырьевой фракции ДТ. Все это позволяет при управлении реакторным блоком (РБ) в периоды между измерениями процентного содержания серы в ДТ, вести косвенный контроль за качеством содержания серы в ДТ.

Далее рассматриваются алгоритмы расчет математических моделей горячего сепаратора и блока холодной сепарации (рис.5).

Ввод исходных данных

7'

- Хпх« 4

Расчет ММ теплообменник

Расчет ММ воздушный ■чололильни к

Расчет ММ водный холодильник

4,

Расчет ММ холодный сепаратор

4

Расчет ММ теплообменник

/

Печать результатов расчета

Рисунок 5 - Алгоритм расчета математической модели блока холодной сепарации.

По математической модели ГС рассчитываются: вектор Х9 - расход ПЖС для БХС, состав ПЖС, давление и температура ПЖС; Хю - расход ПЖС для БСДТ, состав ПЖС, давление и температура ПЖС. По математической модели БХС рассчитываются значения промежуточных векторов: Хсхс.1 - выход ПЖС из теплообменника, его температура и давление, Х<ко2 - выход ПЖС из воздушного холодильника, его температура и давление , Хбхс.3 - выход ПЖС из водного холодильника, его температура, давление и состав, ХбМ.4 -жидкая фаза после холодного сепаратора, его температура давление и состав; а также значения выходных векторов: Х13 - газовая фаза после холодного сепаратора, его температура, давление и состав, Хм - выход воздуха из воздушного холодильника, его температура и давление; Х15 - выход воды из водяного холодильника, его температура и давление, Х16 - выход ПЖС для блока БСДТ из теплообменника, его температура, давление и состав.

Далее приводится алгоритм расчета математической модели блока стабилизации дизельного топлива (рис.6).

Рисунок б - Алгоритм расчета математической модели блока стабилизации дизельного

топлива

По математической модели БСДТ рассчитываются: промежуточные векторы: ХбСдт.1 - ПЖС на входе в 1-ый теплообменник, Хбсдт.2 - ПЖС на входе во 2-ой теплообменник, Хбсдт.з - ПЖС на входе в сепаратор, Хбсдг.4 - ПЖС на выходе из сепаратора; значения входного вектора Х]7 - расход питания колонны стабилизации и его состав (водород, метан, этан, пропан, бутан, изобутан, сероводород, вода, аммиак, бензин, ДТ); а также значения выходных векторов Х20- выход неочищенного газа и его состав, Х21 - выход бензина отгона, состоящего из бензина, сероводорода, газа, аммиака и воды, состав бензина отгона, Х22 - выход воды из теплообменника 2 и его температура, Х2з - выход воздуха из теплообменника 1 и его температура, Х04 - выход ДТ с низа стабилизационной колонны,.

Далее приводится алгоритм расчета математической модели блока очистки га-зов.(рис.6).

/

Печать результатов __расчета_1

( Конец )

С Начало )

+

/ Ввод исходных /

/ данных /

*

Расчет значений

вектора Хбог.2

ф

ММ абсорбера

очистки РВСГ

ММ абсорбера

очистки НГ

ММ

отгонной колонны

1

Расчет значений

вектора ХЭ8

Хп, Хзо? Х21, Х26» Хб огЛз -Л-аог.Зи Хб ОГЛ, Хбог.6

Хбог.25 Хбог.З-» Хбог.4, Хбог.5> Хбог.65 Хвог.7, Хдог,8, ХдоГ 9, Х27, Х28, Х29

Рисунок 7 - Алгоритм расчета математической модели блока очистки газов.

По математической модели БОГ рассчитываются: Хб0г.2 - расход и состав водного раствора моноэтаноламина (МЭА) на входе в абсорберы очистки рециркуляционного ВСГ и неочищенного газа , Хбог.з - состав водного раствора МЭА на входе в абсорбер очистки рециркуляционного ВСГ, Хбог.4 - состав водного раствора МЭА на входе в абсорбер очистки неочищенного газа, Хбог.з - выход и состав смеси на выходе "верха" абсорбера очистки неочищенного газа, Хбог.7 - выход и состав смеси на выходе "верха" отгонной колонны бензина, Хбог.8 - выход и состав смеси на выходе "низа" абсорбера очистки неочищенного газа, Хбог.9 - выход и состав смеси на выходе "низа" абсорбера очистки газа, Х2? - выход рециркуляционного ВСГ и его состав, Х2з-Х29- выход бензина.

В третьей главе рассматривается предлагаемая структура СУ (рис.8) процесса гидроочистки ДТ на основе обобщенной математической модели. В соответствии с целью работы и с учетом предъявляемых к управлению технологическим процессом требований, сформулированы задачи системы управления. Отличительной особенностью предлагаемой СУ является наличие в ней математической модели процесса процессом гидроочистки ДТ, которая компенсирует недостатки существующей системы управления, приведенной в главе 1. Представлены алгоритмы управления реакторным блоком, блоком холодной

тотздкыя газ

мм кл* — м го »е- »** 0>с«ге«>м с» ^ » м м *< еда "¿¿аг о«.и*

41 1 1 1 1 111 4 4 1 1 1 Ыг-1 1 I т I 4 4 4 4^

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ГИДРООЧИСТКИ ДТ (КМ ГДТ)

С» в^акм С«*С» № О*.»

©©©ООО

Коррекция математической модели _процесса гидроочистки ДТ

Упрааяоние расходом фракции дТ~

Управление расходом свежего ВСГ

Управление расходом свежо го всГ на БС ДТ~

" Управление расходом РВДЕ" |

Упраалониэ температурой на входа в реактор

Управление расходом воздухзв БХС

Управление расходом воды о_БХС

Управление расходом флосмы в БСДГ

Управлений расходом ГЛЭа о абсорбер очистки РВСГ в БОГо

Упрз плен ио" расходом газа в отгонной колонн о о БОГо.

Управление 'расходом соожего гл£Л в БОГо

Блок формирования упрзеляющого создейспзяя но процесс гидрооч истки ДТ

контроль по оысото розкторз "

Рисунок 8 - Структура системы управления процессом гидроочистки ДТ.

сепарации, блоком стабилизации дизельного топлива, блоком очистки газов, а также программное обеспечение для предлагаемого варианта управления процессом гидроочистки дизельного топлива. Здесь же приведены алгоритмы системы управления процессом гидроочистки ДТ во времени.

Алгоритм СУ процессом гидроочистки ДТ представляет собой последовательный алгоритм управления основными блоками процесса. В первую очередь управляющие воздействия рассчитываются по ММ ГДТ для реакторного блока, затем для блока холодной сепарации, блока стабилизации ДТ и в конце для блока очистки газа. В настройках алгоритма управления имеется возможность выбора последовательности управляющих воздействий для реакторного блока в случаи превышения и занижения значения содержания серы в товарном ДТ от заданной.

1

Рисунок 9 - Алгоритм системы управления процессом гидроочистки ДТ во времени.

Работа алгоритма системы управления процессом гидроочистки ДТ во времени основывается на алгоритме расчета управляющих воздействии (рис.11) с использованием общей математической модели процесса гидроочистки ДТ, а также ее адаптации в течении времени. Адаптации математической модели осуществляется через некоторый промежуток времени (Времякор ) путем коррекции и задается в настройках алгоритма управления. Изложение алгоритма коррекции математической модели процесса гидроочистки ДТ приведено в диссертации в главе 2.4. Для алгоритма коррекции необходимо задать реальный выход товарного ДТ, выход бензина, процентное содержание серы в товарном ДТ.

Рисунок 10 - Алгоритм управления процессом гидроочистки ДТ

При управлении процессом гидроочистки ДТ в реакторном блоке (РБ) основной задачей управления является степень очистки сырьевой фракции ДТ от сернистых соединений. Результатом алгоритма управления является формирование управляющих воздействий в РБ по каналам: расход сырьевой фракции ДТ, расход свежего ВСГ, расход свежего ВСГ на стабилизацию ДТ, расход ВСГ из рецикла, температура на входе в реактор.

При управлении процессом гидроочистки ДТ в БХС основной задачей управления является максимизация степени извлечения водорода из ПЖС, которая после БОГ преобразуется в РВСГ. В связи с такой постановкой задачи управления, необходимо найти такие управляющие воздействия по расходам воды и воздуха в соответствующие теплообменники БХС, которые обеспечат такое разделение смеси на газовую и жидкую составляющую в холодном сепараторе, чтобы весь водород, прибывший в БХС остался в газовой фазе (которая в дальнейшем поступает в абсорбер очистки РВСГ в БОГ) и при этом желательно, чтобы в паровой фазе при разделении ПЖС отсутствовало ДТ, т.к. это может привести в потери производительности установки гидроочистки ДТ. Необходимо также отметить, что существует контур регулирования температуры ПЖС на входе в холодный сепаратор, тогда задача управления в БХС сводится к определению температуры на входе в холодной сепаратор; которая реально могла быть достажима в интервале (ТвХ.Х0Л.ап.мш1 - ТЕХЛОл кп.ыакс) вне зависимости от способа управления по воде и воздуху в соответствующие теплообменники. Таким образом, результатом алгоритма управления в БХС являются: температура на входе в холодный сепаратор БХС.

При управлении процессом гидроочистки ДТ в БСДТ основной задачей управления является максимизация степени извлечения ДТ из ПЖС, поступившей в БСДТ (питание стабилизационной колонны) из ГС и БХС, а также обеспечить требуемую температуру вспышки ДГ. Необходимо также отметить, что существует контур регулирования температуры ПЖС на входе в 1 сепаратор БСДТ (управляющие воздействия по расходам воды и воздуха в теплообменники 1 и 2 БСДТ), тогда задача управления в БСДТ сводится к определению температуры на входе в холодной сепаратор для задания вышеуказанного контура регулирования. Управление флегмой колонны и поддува в низ БСДТ колонны свежего нагретого ВСГ, осуществляется по ММ БСДТ. Таким образом, результатом алгоритма управления в БСДТ являются: расход флегмы БСДТ, расход поддува в низ БСДТ колонны свежего нагретого ВСГ, температура на входе в 1 сепаратор БСДТ.

При управлении процессом гидроочистки ДТ в БОГ основной задачей управления является максимизация степени извлечения сероводорода из ПЖС (вектор X»),

поступившей в абсорбер очистки РВСГ из БХС, а также максимизация степени извлечения сероводорода из ПЖС (вектор Х20), поступившей в абсорбер очистки НГ из БСДТ, а также необходимо обеспечить максимальную степень очистки бензина-отгона (вектор Х21) от сероводорода и попутных газов, поступившей вместе с ним из БСДТ, с целью обеспечения требуемого качества бензина, также требуется максимизация степени извлечения сероводорода из ПЖС (вектор Хб0г.?Х поступившей в абсорбер очистки НГ после отгонной колонны бензина. В связи с такой постановкой задачи управления, необходимо найти такие управляющие воздействия по расходу водного раствора МЭА на вход в абсорбер очистки РВСГ (вектор Хбм.з)5 по расходу водного раствора МЭА на вход в абсорбер очистки НГ(вектор Хбхс.4) и по расходу поддуваемого топливного газа на вход отгонной колонны бензины, а также о расходу водного раствора МЭА на вход в абсорбер очистки НГ после отгонной колонны (вектор Хбхс.вХ чтобы обеспечить выше названные требования. При несоблюдении требований по содержанию сероводорода в очищенном РВСГ (вектор Х27), отрицательно скажется на последующих процессе гидрогенолиза в реакторном блоке. При принятии управляющих решений также необходимо учитывать текущее содержание МЭА в водном растворе из рецикла и содержание МЭА в свежем водном растворе (вектор Х2б), который подается насосом непрерывно из емкости.

В четверной главе рассматриваются результаты оценки адекватности предлагаемой математической модели процесса гидроочистки на основании расчета по модели основных показателей исследуемого процесса и их сравнения с соответствующими экспериментальными данными. При этом в качестве входных данных для модельных расчетов и экспериментов были взяты одинаковые входные параметры для семи вариантов их значений. После оценки адекватности ММ ГДТ были проведены тестовые сравнения, результатов реализации управляющих воздействий на реальном процессе с результатами управления по математической модели при одинаковых значениях с экспериментальными управляющими воздействиями и входных данных параметров. Эти результаты сведены в таблицы 1,2. В них представлены некоторые результаты для двух реальных экспериментов процессов гидроочистки ДТ. Анализ таблиц свидетельствует о том, что относительная погрешность нескорректированной модели составляет по сере в товарном ДТ не более 5 %. Относительную погрешность по сере можно снизить менее 5% путем коррекции ММ ГДТ по алгоритму предложенной в диссертации в пункте 2.4.

Таблица 1

Рассчитанные и экспериментальные данные на выходе по процессу ГДТ

Наименование параметра процесса гидроочистки ДТ Сравнение 1

Значение по эксперименту Значение по ММ ГДТ

Температура ДТ, Си 242.15 242.15

Плотность ДТ5 (кг/м3) 795.000 795.000

Сера в ДТ, % масс 0.020 0.022

Выход ДТ, (м3/ч) - (кг/ч) 241.510-192000.000 239.279-190226.800

Выход сероводорода, (кг/ч) _ 1453.030

Выход бензина, (м3/ч) - (кг/ч) 2.100 -1554.000 1.802- 1333.520

Выход газа, (кг/ч) - 49137.120

Температура на выходе из реактора, Си 347.000 346.311

Давление на выходе из реактора, МПа 3.455 3.489

Перепад давления, МПа 0.170 0.136

К1 (выход сероводорода) ■ ■ _ 1.030

К2 (выход газа) 1.000

К3 (выход бензина) _ 0.780

Таблица 2

Рассчитанные и экспериментальные данные на выходе по процессу ГДТ

Наименование Сравнение 2

параметра процесса Значение Значение

гидроочистки ДТ по эксперименту по ММ ГДТ

Температура ДТ,Си 248.800 248.800

Плотность ДТ, (кг/м3) 790.000 790.000

Сера в ДТ, % масс 0.018 0.019

Выход ДТ, (м3/ч) - (кг/ч) 272.150-215000.000 269.583 - 212970.200

Выход сероводорода, (кг/ч) - 1707.610

Выход бензина, (м^/ч) - (кг/ч) 1.430-1058.200 1.596-1181.247

Выход газа, (кг/ч) - 48489.980

Температура на выходе из реактора, Си 353.00 . 352.432

Давление на выходе из реактора, МПа 3.455 3.481

Перепад давления, МПа 0.180 0.217

К1 (выход сероводорода) - 1.060

Кг (выход газа) - 1.000

Кз (выход бензина) - 0.900

После чего на основании обобщенного алгоритма управления процессом гидроочистки ДТ по математической модели проиллюстрирована ее возможность для решения поставленной задачи путем реализации различных вариантов управления, формируемых на основе обобщенной ММ процесса ГДТ. В качестве настроек общего алгоритма управления задали следующее: минимальный расход фракции ДТ - 210 м3/ч; шаг поиска расхода сырьевой фракции ДТ - 1 м3/ч; максимальный расход сырьевой фракции ДТ - 320 м3/ч; минимальная температура на входе в реактор - 334 С0; шаг поиска температуры на входе в реактор - 0.1 С0; максимальная температура на входе в реактор - 340С°; минимальный расход ВСГ из рецикла - 50000 нм3/ч; шаг поиска расхода ВСГ из рецикла -100 нм^ч; максимальный расход ВСГ из рецикла - 70000 нм3/ч; минимальный расход свежего ВСГ - 10000 нм3/ч; шаг поиска расхода свежего ВСГ - 100 нм3/ч; максимальный расход свежего ВСГ - 26000 нм3/ч; минимальный расход свежего ВСГ на стабилизацию ДТ - 2000 нм3/ч; шаг поиска расхода свежего ВСГ па стабилизацию ДТ - 100 нм3/ч; максимальный расход свежего ВСГ на стабилизацию ДТ - 9500 нм3/ч; содержание серы в товарном ДТ - 0.020% масс.

Таблица 3

Результаты работы алгоритма управления процессом ГДТ

Управляющие воздействия Эксперимент

1 2

Расход фракции ДТ, м3/ч 240.000 240.000

Расход свежего ВСГ, нм3/ч 26050.000 26050.000

Расход ВСГ из рецикла, нм'/ч 62500.000 63000.000

Расход ВСГ на стабилизацию ДТ, нм3/ч 8575.000 8575.00

Температура на входе в реактор, С0 334.330 334.33

Результаты расчета по общему алгоритму управления, сведены в таблицу 3. В ней представлены результаты расчета управляющих воздействий в порядке их последовательной реализации, которые и обеспечивают заданное качество по содержанию серы, в соответствии с настройками алгоритма управления. При реализации последнего использовали скорректированную математическую модель процесса гидроочистки ДТ со значениями коэффициентов (кьк2, к3) из таблиц 1,2 экспериментов 1 и 2.

ВЫВОДЫ

1. Разработана и впервые реализована в виде программно-алгоритмического обеспечения для ЭВМ обобщенная, математическая модель процесса гидроочистки ДТ, включающая в себя модели РБ, ГС, БХС, БСДТ,БОГ, построенные на базе уравнений материального, теплового и кинетического балансов.

2. По предлагаемой математической модели процесса гидроочистки ДТ имеется возможность определения следующих показателей:

- расход свежего ВСГ на смещение с ВСГ из рецикла; указывается массовый и объемный расход;

- содержание водорода в свежем ВСГ в %масс, а также концентрации побочных газов, содержащихся в ВСГ;

- массовый расход ВСГ из рецикла, а также содержание водорода и побочных газов, содержащихся в ВСГ в %масс;

- объемный и массовый расход ВСГ поступающего на смешение с фракцией ДТ, а также содержание водорода и побочных газов, содержащихся в ВСГ, в %об и %масс единицах измерения;

- изменение расхода ДТ по высоте реактора, кг/ч;

- изменение расхода сероводорода по высоте реактора, кг/ч;

- изменение расхода бензина по высоте реактора, кг/ч :

- изменение расхода газа по высоте реактора, кг/ч;

- изменение температуры по высоте реактора, кг/ч;

- изменение давления парожидкостной смеси по высоте реактора, МПа;

- изменение содержания серы в ДТ по высоте реактора, %масс.;

- изменение парциального давления водорода по высоте реактора, МПа;

- расход парожидкостной смеси па выходе из реактора, кг/ч;

- температура ПЖС на выходе из реактора,°С;

- давление ПЖС на выходе из реактора, МПа;

- расход бензина после реактора, кг/ч;

- расход газа и его состав после реактора, кг/ч;

- расход ДТ после реактора, кг/ч;

- содержание серы в стабильном ДТ, %масс.;

- расход сероводорода после реактора, кг/ч;

- температура и давление на входе с горячий сепаратор;

- массовые расходы и составы потоков на входе и выходе из горячего сепаратора;

- массовые расходы и составы потоков на входе и выходе с блока холодной сепарации;

- массовые расходы и составы на входе и выходе стабилизационной колонны;

- массовые расходы и составы потоков на входе и выходе с абсорбера очистки рециркуляционного ВСГ.

3. Разработан и реализован алгоритм коррекции математической модели процесса ГДТ к текущей ситуации процесса. Коррекция осуществляется с помощью данных, полученных экспериментально по реальной установки гидроочистки из датчиков и

лабораторного анализа (выход ДТ, выход бензина, содержание серы в ДТ). По фактическому расходу ДТ с низа стабилизационной колонны осуществляется коррекция коэффициент к;, при этом анализируется текущий объемный расход ДТ и его температура. По фактическому выходу бензина со стабилизационной колонны, корректировка коэффициента кз. 1ю фактическому процентному содержанию серы в ДТ корректировка коэффициента к].

4. Разработан и реализован алгоритм управления процессом гидроочистки ДТ с использованием предлагаемой математической модели процесса гидроочистки ДТ, который состоит из алгоритмов управления реакторным блоком, блоком холодной сепарации, блока стабилизации ДТ, блока очистки газов. По предлагаемому алгоритму управления процессом гидроочистки ДТ имеется возможность определения следующих управляющих воздействий: в РБ - расход ВСГ из рецикла, расход свежего ВСГ, расход свежего ВСГ на стабилизацию ДТ, температура на входе в реактор; в БХС - расход воздуха в воздушный холодильник БХС, расход воды в водяной холодильник БХС, в БСДТ - расход воздуха в воздушный холодильник БСДТ, расход воды в водяной холодильник БСДТ, расход флегмы, в БОГ - расход водного раствора МЭА из рецикла, расход свежего водного раствора МЭА, расход водного раствора МЭА в абсорбер очистки РВСГ, расход водного раствора МЭА в абсорбер очистки НГ из БСДТ, расход водного раствора МЭА в абсорбер очистки НГ из отгонной колонны. При этом расчете управляющих воздействий учитывается не только количественная характеристика потока, но и его качественная составляющая.

5. Проведенное численное исследование и анализ качества работы системы управления подтверждает целесообразность использования разработанных алгоритмов управления и позволяет сделать вывод о том, что предложенная в работе система управления обеспечивает поддержание заданного значения серы в ДТ, что необходимо для получения качественного ДТ с необходимой температурой вспышки.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Борзов А.Н., Сотников В.В., Сибаров Д.А, Лисицын Н.В. Алгоритм управления реакторным блоком гидроочистки дизельного топлива // Математические методы в технике и технологии-2003: Сб. тр. 17-й Междунар. науч. конф.- Косторома., 2003 - Т. 3 - С. 102-110.

2. Сотников В.В., Борзов А.Н., Сибаров Д.А., Лисицын Н.В. Математическая модель для управления процессом гидроочистки ДТ// Информационные технологии в науке, образовании и производстве; Сб. тр. Междунар. науч. конф.- ОрелЮрелГТУ, 2004 - Т. 3-С. 43-48.

3. Система управления реакторным блоком процесса гидроочистки дизельного топлива /А.Н.Борзов, В.В. Сотников, Н.В. Лисицын, Д.А. Сибаров// Автоматизация в промышленности. - 2004. - №7. - С. 33- 37.

4. Борзов А.Н., Лисицын Н.В,, Сотников В.В., Сибаров Д.А, Управление процессом гидроочистки дизельного топлива // Математические методы в технике и технологии-2005: Сб. тр. 18-й Междунар. науч. конф,- Казань., 2005,- Т. 10. - С. 160-163.

5. Сотников В.В., Борзов А.Н., Сибаров Д.А., Лисицын Н.В. Программный продукт"Моделирование и управление процессом гидроочистки ДТ" Гидроочистка ДТ //Свидетельство об офицальной регистрации программ для ЭВМ 2005611122. Офиц. бюл. российского агенства по патентам и товарным знакам "Программы для ЭВМ. Базы данных. Топология интегральных схем Москва. 2005. №2. С.153.

23.09.05г. Зак. 133-60 РТП ИК «Синтез» Московский пр., 26

РНБ Русский фонд

2007-4 9903

Получено 29 ДЕК 2005

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 .АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1. Технологический процесс гидроочистки ДТ.

1.2. Основные химические реакции гидроочистки ДТ.

1.3. Основные технологические параметры гидроочистки ДТ.

1.4. Существующие методы и системы управления процессом ГДТ.

1.5. Постановка задачи исследования.

2.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГДТ.

2.1. Расчет физико-химических свойств потоков в процессе ГДТ.

2.1.1. Температура кипения компонентов смеси гидроочистки ДТ.

2.1.2. Приведенная температура, давление и ацентрический фактор смеси

2.1.3. Коэффициент сжимаемости смеси.

2.1.4. Константа фазового равновесия компонентов смеси.

2.1.5. Энтальпия отдельных компонентов в смеси гидроочистки ДТ.

2.1.6. Молекулярные массы отдельных компонентов в смеси процесса гидроочистки ДТ.

2.1.7. Плотности отдельных компонентов в смеси гидроочистки ДТ.

2.2. Разработка общего математического описания процесса ГДТ.

2.2.1. Математические модели второго уровня.

2.2.1.1. Математическая модель теплообменника.

2.2.1.2. Математическая модель сепаратора.

2.2.1.3. Математическая модель реактора.

2.2.1.4. Математическая модель стабилизационной колонны ДТ.,.

2.2.1.5. Математическая модель абсорбера очистки РВСГ.

2.2.1.6. Математическая модель отгоной колонны.

2.2.2. Математические модели первого уровня.

2.2.2.1. Математическая модель РБ.

2.2.2.2. Математическая модель ГС.

2.2.2.3. Математическая модель БХС.

2.2.2.4. Математическая модель БСДТ.

2.2.2.5. Математическая модель БОГ.

2.3. Обобщенная математическая модель процесса гидроочистки ДТ.

2.4. Коррекция математической модели процесса гидроочистки ДТ.

2.5. Программная реализация математической модели процесса ГДТ.

3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГДТ.

3.1. Постановка задачи системы управления процессом гидроочистки ДТ.

3.2. Разработка системы управления: процессом гидроочистки ДТ.

3.3. Обобщенный алгоритм управления процессом гидроочистки ДТ.

3.3.1. Обобщенный алгоритм управления РБ.

3.3.1.1.Алгоритм расчета управляющих воздействий в РБ.

3.3.1.2. Алгоритм поиска значения входного содержания серы в сырьевой фракции ДТ.

3.3.2. Обобщенный алгоритм управления БХС.

3.3.3. Обобщенный алгоритм управления БСДТ.

3.3.4. Обобщенный алгоритм управления БОГ.

3.3.4.1. Алгоритм управления абсорбером очистки РВСГ.

3.3.4.2. Алгоритм управления абсорбером очистки неочищенного газа.

3.3.4.3. Алгоритм управления отгонной колонной бензина.

3.4. Алгоритм управления процессом гидроочистки ДТ во времени.

3.5. Программная реализация системы управления процессом ГДТ.

4. ТЕСТОВАЯ ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЛЕКСА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГДТ.

4.1. Сравнение результатов расчета параметров процесса ГДТ по математической модели с их реальными значениями.

4.2. Тестовые сравнения, результатов реализации управляющих воздействий на реальном процессе с результатами управления по математической модели.

4.3. Исследование работы СУ процессом ГДТ при изменении фракционного состава и содержание серы в сырьевой фракции ДТ на входе на установку гидроочистки ДТ.

4.4. Исследование работы СУ процессом ГДТ при изменении температуры сырьевой фракции ДТ на входе на установку гидроочистки ДТ.

4.5. Исследование работы СУ процессом ГДТ при изменении содержания водорода в свежем ВСГ.

4.6. Исследование работы СУ процессом ГДТ при изменении объемного содержания водорода в рециркуляционном ВСГ.

ВЫВОДЫ.

Гидроочистка имеет важное значение в процессах нефтепереработки при производстве дизельного топлива и подготовки сырья для каталитических процессов риформинга, крекинга и др./1/.

В последние 5-10 лет роль процессов гидроочистки в связи с необходимостью улучшения качества и увеличения выпуска нефтепродуктов значительно возросла и кардинально изменилась. Это определяется двумя главными тенденциями современной нефтепереработки: увеличением глубины их переработки и ужесточением экологических норм/2/.

Первая тенденция из-за вовлечения в переработку и, следовательно, в гидроочистку все более тяжелого нефтяного сырья/3/ с большим содержанием серы, азота, металлов, смол и асфальтенов приводит к ужесточению технологи ческого режима и требует создания более устойчивых катализаторов/4-7/.

Вторая тенденция превращает процессы гидроочистки из вспомогательных в основные, определяющие качество и потребительские свойства моторных и энергетических топлив/8/. Здесь требуется более тонкая очистка от серы и азота, частичное гидрирование ароматических соединений, легкий гидрокрекинг нормальных парафинов, переработка вторичных дистиллятов, содержащих непредельные соединения и т.п/9-12/.

Совместное действие этих двух тенденций выдвигает процессы гидроочистки в ряд важнейших каталитических процессов, занимающих к тому же од-но из первых мест в мире по суммарной мощности перерабатываемого сырья и мощности единичных агрегатов.

Целью гидроочистки является улучшение качества и повышение стабильности топлив и масел, путем их очистки от сернистых, азотистых, кислородсодержащих соединений, гидрирования непредельных углеводородов/13/.

Установка гидроочистки ДТ представляет собой определенным образом организованную структуру отдельных функциональных блоков, в каждом из которых реализуется отдельный этап рассматриваемого технологического процесса. К таким блокам относятся реакторный блок, блок горячей сепарации, блок стабилизации ДТ, блок холодной сепарации, блок очистки газов. Среди этих блоком наиболее важным является реакторный блок. В нем осуществляется преобразование смеси сырьевой фракции ДТ и ВСГ в парожидкостную смесь, состоящую из сероводорода, газа, бензина, ДТ, аммиака и воды. Последующие блоки установки гидроочистки ДТ служат для выделения ДТ, газа, бензина, сероводорода из парожидкостной смеси.

На ход технологического процесса гидроочистки ДТ оказывают влияние состав сырьевой фракции ДТ и содержание серы в ней, состав серы по группам (меркаптаны, сульфиды, дисульфиды, тиофен, дибензотиофены), температура ка входе в реактор и давление в нем, составы свежего и рециркуляционного ВСГ и др. Различный состав сырьевой фракции ДТ объясняется неоднородностью используемой нефти, свойства которой определяются её месторождением /14/. Непостоянный состав ВСГ, а именно различная объемная концентрация водорода в ВСГ, объясняется нестабильностью работы установки риформинга бензина. Отклонения по концентрации водорода в рециркуляционном ВСГ обуславливается работой БОГ гидроочистки ДТ, а именно работой абсорбера очистки рециркуляционного ВСГ. С момента организации промышленного производства гидроочистки (1945г.) неоднократно вводились технологические усовершенствования/15-27/ и модификации СУ, направленных на повышение эффективности производства/27-33/. Однако до сих пор в существующих СУ не решен ряд проблем, которые влияют на технико-экономические показатели процессов гидроочистки. К подобным проблемам относятся такие, как учет влияния дезактивации катализатора/34/, входного состава сырьевой фракции ДТ и ВСГ, температуры и давление на входе в реактор, количество поддуваемого ВСГ газа для стабилизации ДТ/30/ и т.д;

Дезактивация катализатора приводит к уменьшению каталитической активности катализатора, а именно к уменьшению степени превращения сырьевой фракции ДТ в готовое товарное ДТ. Для уменьшения влияния дезактивации катализатора увеличивают расход свежего ВСГ или давление ПЖС на входе в реактор/8/, или увеличивают парциальное давление водорода в ПЖС/9/. С дезактивацией борются также путем плавного повышения температуры на вход в реактор в процессе гидроочистки ДТ, а также регенерацией катализатора/10/. Дезактивация катализатора ведет к увеличению выхода побочных продуктов газа и бензина, и поэтому снижает эффективность работы установки гидроочистки ДТ.

Решение этих проблем позволит повысить выход ДТ и увеличить степень использования сырья, повысить качество продукции и значительно снизить ее себёстоимость/3 2/.

Управление процессом гидроочистки ДТ осуществляется в условиях неопределенности и неполноты информации, определяемых отсутствием текущей информации о содержание серы в фракции ДТ, группового состава поступающей серы, примесей и т.д. Повышение качества выпускаемого продукта (ДТ) и снижение энергетических затрат могут быть достигнуты путем разработки и создания автоматизированной СУ производством/28/, учитывающей влияние всех вышеперечисленных факторов. Многообразие и сложность процессов гидроочистки ДТ обуславливают и сложность создания надежной СУ. С учетом вышеизложенного можно утверждать, что задача разработки современной СУ процессом гидроочистки ДТ является актуальной и экономически обоснована.

Целью диссертационной работы является изучение основных закономерностей процесса гидроочистки ДТ для создания ММ и построение на ее основе СУ, обеспечивающей заданное качество ДТ по содержанию серы и температуре вспышки ДТ.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи: проведен анализ особенностей процесса гидроочистки ДТ в реакторе, теплообменниках, сепараторах и абсорберах; рассмотрена взаимосвязь технологических параметров, а также их влияние на характер протекания процесса гидроочистки ДТ; проведен анализ существующих методов и СУ процессом гидроочистки ДТ; рассмотрен процесс ГДТ как объект управления; выявлены закономерности, характеризующие состояние смеси в любой точке процесса гидроочистки ДТ (коэффициент сжимаемости, плотность смеси, состав смеси и т.д.); разработаны математические модели реактора, теплообменников, сепараторов и абсорбера очистки газов применительно к процессу ГДТ; осуществлена их программная реализация на ЭВМ; разработаны структура и алгоритм СУ процессом гидроочистки ДТ, обеспечивающие минимальное содержание серы в товарном топливе; проведена оценка качества работы предложенной СУ посредством численного моделирования.

Диссертационная работа состоит из четырех глав.

В первой главе рассмотрены физико-химические и технологические особенности исследуемого процесса ГДТ. Рассмотрено влияние технологических параметров на процесс ГДТ. Проведен обзор существующих СУ процессом ГДТ, который свидетельствует о том, что в настоящее время преимущественно распространены локальные СУ, с использованием регрессионных и эмпирических математических моделей, в которых не учитывается ряд важных факторов, определяющих качество функционирования СУ. Это существенно затрудняет возможность их адаптации для аналогичных целей на различных производствах гидроочистки. В соответствии с целью работы сформулированы задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке математической модели процесса гидроочистки ДТ на основе физико-химических уравнений материального, теплового и гидравлических балансов процесса и ряда эмпирических зависимостей, известных из литературы/50,51,53-56,66-77/. Анализ основных элементов технологической схемы, а также рассмотрение реактора гидроочистки ДТ как основного объекта управления позволил определить входные и выходные параметры, каналы управления и значимые возмущающие воздействия на процесс гидроочистки ДТ. Представлены структура ММ ГДТ, предлагаемый алгоритм ее решения и алгоритм адаптации математической модели к текущей ситуации на установке гидроочистки ДТ. Математическая модель процесса гидроочистки ДТ представляет собой совокупность математических моделей реактора, теплообменников, сепараторов, абсорбера очистки газов и стабилизационной колонны ДТ.

В третьей главе рассмотрена предлагаемая СУ процессом гидроочистки ДТ. В соответствии с целью работы, сформулированы задачи СУ. Проведена разработка структуры и алгоритма СУ и выбран критерий оценки качества ее функционирования. Основой предлагаемой СУ является математическая модель гидроочистки ДТ, позволяющая осуществлять:

1. управление содержанием серы в товарном ДТ в зависимости от восьми параметров (содержание входной серы в сырьевой фракции ДТ, фракционного состава сырьевой фракции ДТ, расход сырьевой фракции ДТ, содержание водорода в свежем ВСГ, расход свежего ВСГ, содержание водорода в РВСГ, содержание сероводорода в РВСГ, расход РВСГ);

2. управление расходом фракции ДТ в зависимости от семи параметров (содержание входной серы в сырьевой фракции ДТ, фракционного состава сырьевой фракции ДТ, содержание водорода в свежем ВСГ, расход свежего ВСГ, содержание водорода в РВСГ, содержание сероводорода в РВСГ, расход РВСГ);

3. управление расходами свежим и рециркуляционным ВСГ, а также ВСГ для стабилизации ДТ в зависимости от пяти параметров (концентрации водорода в свежем ВСГ, концентрация водорода в рециркуляционном ВСГ, содержание серы в сырьевой фракции ДТ, расхода сырьевой фракции ДТ, фракционного состава сырьевой фракции ДТ);

4. управление температурой на входе в реактор в зависимости от шести параметров (расхода сырьевой фракции ДТ, содержания серы в сырьевой фракции ДТ, фракционный состав сырьевой фракции ДТ, концентрации водорода в свежем ВСГ, концентрация водорода в рециркуляционном ВСГ);

При управлении процессом гидроочистки ДТ с использованием предлагаемой математической модели ГДТ предусмотрена ее адаптация к текущей ситуации процесса ГДТ.

В четвертой главе представлены результаты численного тестирования на ЭВМ алгоритма управления процессом гидроочистки ДТ. На основании полученных результатов исследований проведен анализ качества работы СУ. Представлены результаты численного тестирования на ЭВМ алгоритма управления процессом гидроочистки ДТ, представленного в главе 4. Приведены результаты работы СУ процесса гидроочистки для различных режимов его функционирования. Каждый тестированный режим отличается от других различным содер жанием входной серы в сырьевой фракции ДТ, её фракционным составом и температурой фракции ДТ, концентрацией водорода в свежем и рециркуляционном ВСГ. В результате реализации работы алгоритма СУ формируются управляющие воздействия (по расходу сырьевой фракции ДТ, по расходу свежего ВСГ, по расходу РВСГ, по расходу ВСГ на стабилизацию ДТ, по температуре на вход в реактор, по давлению на входе реактора, по температуре на входе в холодный сепаратор) с учетом заданных параметров (плотность сырьевой фракции ДТ, температуры фракции ДТ на входе в установку, состав сырьевой фракции, содержания водорода в свежем и рециркуляционном ВСГ, содержание серы в сырьевой фракции ДТ) при наличии ограничений на управляющие воздействия в соответствии с регламентом/33/.

На основании результатов тестирования математической модели и предлагаемой СУ проведен анализ качества работы СУ и сделан вывод о возможности ее применения при управлении процессом ГДТ.

Основными положениями, выносимыми на защиту, являются:

1. математическая модель процесса ГДТ, состоящая из совокупности моделей реактора, теплообменников, горячего сепаратора, холодного сепаратора и абсорбера очистки газов;

2. алгоритм расчета математической модели процесса ГДТ;

3. алгоритм адаптации математической модели процесса ГДТ к текущей ситуации процесса гидроочистки ДТ;

4. структура системы управления процессом гидроочистки ДТ;

5. алгоритм управления технологическим процессом гидроочистки ДТ;

Основные результаты работы апробированы:

- на 17-й Международной научно-технической конференции «Математические методы в технике и технологии», проходившей в г. Кострома в 2004 г.;

- на Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве», проходившей в г.Орел в 2004 г.;

- на 18-й Международной научно-технической конференции «Математические методы в технике и технологии», проходившей в г. Казани в 2005 г.;

Основные результаты работы опубликованы:

1) Борзов А.Н., Сотников В.В., Сибаров Д.А, Лисицын Н.В. Алгоритм управления реакторным блоком гидроочистки дизельного топлива // Математические методы в технике и технологии-2003: Сб. тр. 17-й Междунар. науч. конф.- СПб., 2003,- Т. 3.- С. 102-110.

2) Сотников В.В., Борзов А.Н., Сибаров Д.А., Лисицын Н.В. Математическая модель для управления процессом гидроочистки ДТ// Информационные технологии в науке, образовании и производстве: Сб. тр. Междунар. науч. конф.- ОрелЮрелГТУ, 2004.- Т. 3.- С. 43- 48.

3) Система управления реакторным блоком процесса гидроочистки дизельного топлива /А.Н.Борзов, В.В. Сотников, Н.В. Лисицын, Д.А. Сибаров// Автоматизация в промышленности. - 2004. - №7. - С. 33- 37.

4) Борзов А.Н., Лисицын Н.В., Сотников В.В., Сибаров Д.А, Управление процессом гидроочистки дизельного топлива // Математические методы в технике и технологии-2005: Сб. тр. 18-й Междунар. науч. конф - Казань., 2005 - Т. 10.-С. 160-163.

5) Сотников В.В., Борзов А.Н., Сибаров Д.А., Лисицын Н.В. Программный продукт "Моделирование и управление процессом гидроочистки ДТ" Гидроочистка ДТ // Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ 2005611122. Офиц. бюл. российского агентства по патентам и товарным знакам

Программы для ЭВМ. Базы данных. Топология интегральных схем ". Москва. 2005. №2. С.153.

208 ВЫВОДЫ

1. Разработана и впервые реализована в виде программно-алгоритмического обеспечения для ЭВМ обобщенная математическая модель процесса гидроочистки ДТ, включающая в себя модели РБ, ГС, БХС, БСДТ,БОГ, построенные на базе уравнений материального, теплового и кинетического балансов.

2. По предлагаемой математической модели процесса гидроочистки ДТ имеется возможность определения следующих показателей:

- расход свежего ВСГ на смещение с ВСГ из рецикла; указывается массовый и объемный расход;

- содержание водорода в свежем ВСГ в %масс, а также концентрации побочных газов, содержащихся в ВСГ;

- массовый расход ВСГ из рецикла, а также содержание водорода и побочных газов, содержащихся в ВСГ в %масс;

- объемный и массовый расход ВСГ поступающего на смешение с фракцией ДТ, а также содержание водорода и побочных газов, содержащихся в ВСГ, в %об и %масс единицах измерения;

- изменение расхода ДТ по высоте реактора, кг/ч;

- изменение расхода сероводорода по высоте реактора, кг/ч;

- изменение расхода бензина по высоте реактора, кг/ч :

- изменение расхода газа по высоте реактора, кг/ч;

- изменение температуры по высоте реактора, кг/ч;

- изменение давления парожидкостной смеси по высоте реактора, МПа;

- изменение содержания серы в ДТ по высоте реактора, %масс.;

- изменение парциального давления водорода по высоте реактора, МПа;

- расход парожидкостной смеси на выходе из реактора, кг/ч;

- температура ПЖС на выходе из реактора,°С;

- давление ПЖС на выходе из реактора, МПа;

- расход бензина после реактора, кг/ч;

- расход газа и его состав после реактора, кг/ч;

- расход ДТ после реактора, кг/ч;

- содержание серы в стабильном ДТ, %масс.;

- расход сероводорода после реактора, кг/ч;

- температура и давление на входе с горячий сепаратор;

- массовые расходы и состава потоков на входе и выходе из горячего сепаратора;

- массовые расходы и составы потоков на входе и выходе с блока холодной сепарации;

- массовые расходы и составы на входе и выходе стабилизационной колонны;

- массовые расходы и составы потоков на входе и выходе с абсорбера очистки рециркуляционного ВСГ.

3. Разработан и реализован алгоритм коррекции математической модели процесса ГДТ к текущей ситуации процесса. Коррекция осуществляется с помощью данных, полученных экспериментально по реальной установки гидроочистки из датчиков и лабораторного анализа (выход ДТ, выход бензина, содержание серы в ДТ). По фактическому расходу ДТ с низа стабилизационной колонны осуществляется коррекция коэффициент кг, при этом анализируется текущий объемный расход ДТ и его температура. По фактическому выходу бензина со стабилизационной колонны, кор-ректировка коэффициента к3. По фактическому процентному содержанию серы в ДТ корректировка коэффициента ki.

4. Разработан и реализован алгоритм управления процессом гидроочистки ДТ с использованием предлагаемой математической модели процесса ГДТ. По предлагаемому алгоритму управления процессом гидроочистки ДТ имеется возможность определения следующих управляющих воздействий: в РБ - расход сырьевой фракции ДТ, расход ВСГ из рецикла, расход свежего ВСГ, расход свежего ВСГ на стабилизацию ДТ, температура на входе в реактор; в БХС - температура на входе холодный сепаратор, в БСДТ - температура на входе в 1-ый сепаратор, в БОГ -расход водного раствора МЭА из рецикла, расход свежего водного раствора МЭА, расход водного раствора МЭА в абсорбер очистки РВСГ, расход водного раствора МЭА в абсорбер очистки НГ из БСДТ, расход водного раствора МЭА в абсорбер очистки НГ из отгонной колонны. При этом расчете управляющих воздействий учитывается не только количественная характеристика потока, но и его качественная составляющая.

5. Проведенное численное исследование и анализ качества работы системы управления подтверждает целесообразность использования разработанных алгоритмов управления и позволяет сделать вывод о том, что предложенная в работе система управления обеспечивает поддержание заданного значения серы в ДТ, что необходимо для получения качественного ДТ с необходимой температурой вспышки.

1. Баннов П.Г. Процессы переработки нефти. М.:ЦНИИТЭнефтехим, 2000. - 224 с.

2. Митусова Т.Н., Пугач А.В. Эталонное дизельное топливо//Химия и технология топлив и масел. 1998.- № 5. - С. 12-13.

3. Берг Г.А., Хабибулин С.Г. Каталитическое гидрооблагораживание нефтяных остатков. JL: Химия, 1986. - 192 с.

4. Отечественные катализаторы для производства дизельного топлива с улучшенными экологическими характеристиками/ В.К.Смирнов, Н.Р. Сайфулин, Н.Р. Калимуллин и др. //Химия и технология топлив и масел.- 1999. №4. - С.7-9.

5. Р.Р.Алиев, Е.А. Лещева, Н.А.Осокина Катализаторы гидропроцессов переработки нефти. Производство и регенерация //Химия и технология топлив и масел. 2000. - № 4. - С.7-10.

6. Отечественные технологии и катализаторы гидроочистки нефтяных фракций. Опыт применения/ Н.Р.Сайфуллин, В.А. Ганцев, A.M. Сухо-руков и др./ Химия и технология топлив и масел.- 2001.- № 2.- С.13-15.

7. Смирнов В.К., Капустин В.М., Ганцев В.А. Новые катализаторы для гидрооблагораживания нефтяных фракций. Опыт применения //Химия и технология топлив и масел. 2002. - № 3. - С.3-7.

8. Улучшение смазочных свойств дизельных топлив /Т.Н. Митусова, С.А. Логинов, Е.В. Полина и др. //Химия и технология топлив и масел. 2002.- № 3. С.24-25.

9. Опыт получения эффективного катализатора для гидроочистки дизельных фракций / А.А.Каменский, Б.К.Нефедов, Р.Р.Алиев и др. // Нефтепереработка и нефтехимия.- 1986. № 11. - С. 4-6.

10. Некоторые итоги эксплуатации катализатора гидроочистки ГК-35 на промышленной установке / Р.Р Алиев, И.Т.Козлов, Е.Д.Радченко и др.// Нефтепереработка и нефтехимия. 1980. - № 3.- С.3-4.

11. Опыт промышленной эксплуатации катализатора гидроочистки АНК-Д./ Ю.Н.Зеленцов, А.П.Бочаров, Е.А.Ружниов и др.//Нефтепереработка и нефтехимия. 1982. - № 4. - С. 10-13.

12. У.К.Шифлет, Л.Д.Кренцке Совершенствование катализаторов для производства сверхмалосернистых топлив // Нефтегазовые технологии. -2002.-№3.-С. 105-106.

13. Аспель Н.Б., Демкина Г. Г. Гидроочистка моторных топлив. Л.:Химия, 1977.-160 с.

14. Ю.И.Черный Влияние качества нефти на потребление водорода при переработке нефтей //Нефтепереработка и нефтехимия. 1968. - № 6. -С.13-16.

15. Реконструкция узла очистки рециркулирующего газа на установке гидроочистки дизельного топлива из высокосернистых нефтей. /Ф.Г.Ахметов, Ф.Х. Уразаев, М.Н.Стекольщиков, Е.Г.Бутаков // Нефтепереработка и нефтехимия. 1969. - № 9. - С.5-7.

16. И.Б.Аспель, Г.Г.Демкина, Ц.М.Вильберман Интенсификация работы действующих установок гидроочистки дизельных топлив //Нефтепереработка и нефтехимия. 1972. - № 6. - С. 1-3.

17. Опыт получения малосернистого зимнего дизельного топлива из арланской нефти. / Д.Ф. Варфоломеев, А.И.Стехун, А.Т.Струков, М.М. Куковицкий// Нефтепереработка и нефтехимия. 1971. - № 11. - С.6—7.

18. Опыт освоения установки гидроочистки дизельного топлива из высокосернистых нефтей/ Д.Ф.Варфоломеев, Ф.Х.Уразаев, Ф.Г.Ахметов и др. //Нефтепереработка и нефтехимия. 1971. - № 7. - С.8-9.

19. А.Ф.Корж, Н.И.Пименов Опыт освоения установки гидроочистки дизельного топлива типа Л-24-7/Нефтепереработка и нефтехимия. -1971.-№ 1. С.44-45.

20. А.И. Луговской, М.А. Тамбасов, A.M. Смирнов Внедрение энергосберегающей технологии на установке гидроочистки дизельного топлива ЛЧ 24-7// Нефтепереработка и нефтехимия. -1985. № 9. - С.11-13.

21. Гидроочистка дизельных и керосиновых фракций с подачей водорода на проток /И.И.Барков, Н.М.Дюрик, В.Г.Шафранский, А.В.Лазарев //Нефтепереработка и нефтехимия. 1978. — № 8. - С.З—4.

22. Бахарева Ю.П., Квашнин Н.П. Отдув сероводорода из бензин-отгона установок гидроочистки дизельного топлива// Нефтепереработка и нефтехимия. 1977. - № 1.- С.9---10.

23. Интенсификация работы установки гидроочистки дизельного топлива JI4 24-7 /М.НЛгудин, Р.Ю.Сафин, В.М. Шекунов, Г.И. Казанцев //Нефтепереработка и нефтехимия.-1982.- № 8.- С.5-6.

24. Применение схем горячей сепарации на установке гидроочистки дизельного топлива JI-24-6 Рязанского НПЗ/А.И.Луговской, Б.И.Исаев, В.Т.Минченков, В.В.Тишкин //Нефтепереработка и нефтехимия. -1980. -№ 8. С.7-10.

25. Н.Б.Аспель, Г.Г.Демкина К обобщению проектирования и освоения установок гидроочистки дизельных фракций // Нефтепереработка и нефтехимия. 1980. - № 7.- С.8-10.

26. Р.Р.Бхарвани, Р.С. Гендерсона Модернизация установок гидроочистки для углубле-ния гидрообессеривания //Нефтегазовые технологии. -2002. -№ 3. С.107-111.

27. Оптимизация работы установок гидроочистки дизельного топлива / А.И. Луговской, С.А.Логинов,К.Б.Рудяк и др. //Химия и технология топлив и масел. 2000. - № 5. - С.35-37.

28. И.А.Козлов, Г.П.Старовойтов, А.С.Шевцов Исследование процесса гидроочистки ДТ с целью построения системы автоматического управления //Автоматизация и КИП. -1970. №6. - С.4-9.

29. Г.И.Извеков Система управления цехом гидроочистки Омского нефтеперерабатывающего комбината на базе УВМ УМ-1 //Автоматизация и КИП. -1973.-№7.-С. 10-13.

30. Рубекин Н.Ф., Козлов И.А. Системы автоматического оптимального управления каталитическими процессами платформинга и гидроочистки.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1972. 71 с.

31. АСУТП цехом гидроочистки дизельного топлива на базе СМ ЭВМ/ В.И.Смотрин, Г.И. Извеков, JI.A. Копылова, С.А. Киржбаум// Нефтепереработка и нефтехимия.- 1985. № 2. - С.39-43.

32. Г.И. Извеков Управление колонной стабилизации на установке гидроочистке дизельного топлива с помощью УВМ // Нефтепереработка и нефтехимия. 1972. - № 5. -С.7-9.

33. Регламент установки JI4 24-2000 Киришского НПЗ.

34. Р.Хьюз Дезактивация катализаторов. М.: Химия, 1989. - 280 с.

35. Масагутов P.M., Морозов Б.Ф., Кутепов Б.И. Регенерация катализаторов в нефтепереработке и нефтехимии. М.:Химия, 1987. - 144 с.

36. Froment G. F. Depauw G.A. Vanryssellberg V. Kinetic Modelling and Reactor Simulation in Hydrodesulfurization of Oil Fraction. Ind. Eng. Chem. Res. 1994. V.33. P.2975-2988.

37. Бесков B.C., Флок В. Моделирование каталитических процессов и реакторов. М.:Химия, 1991. - 256 с.

38. Методы моделирования каталитических процессов на аналоговых и цифровых вычислительных машинах/ М.Г. Слинько, В.С.Бесков, В.Б. Скоморохов и др. Новосибирск:Наука, 1972. - 151 с.

39. Жоров Ю.М, Моделирование физико-химичеких процессов нефтепереработки и нефтехимии. -М.: Химия, 1978.-376 с.

40. Разработка математического списания процесса гидрообессеривания высоко-сернистого дизельного топлива на сферическом широкопористом АКМ катализаторе / Г.Б. Рабинович, В.Г. Дырин, Логинова А.Н. и др. //Кинетика и катализ. 1988. - Т.29, вып.З - С.759-761.

41. Ерохин В.И., Лисицын Н.В., Кашмет В.В Моделировнаие процесса гидрообессеривания углеводородных фракций в реакторе со стационарным слоем катализатора. // Журнал прикладной химии. 1989. -Т.62, №6.-С. 1278-1284.

42. Методы и средства автоматизированного расчета химико-технологических систем: Учеб. пособ. для вузов / Н.В. Кузичкин, С.Н. Саутин, А.Е. Пунин и др. Д.: Химия, 1987. - 152с.

43. Судаков Н. А. Метод расчета выхода продуктов гидроочистки средних нефтяных фракций // Химия и технология топлив и масел. 2000. - № 4.- С.25 -27.

44. Технологические расчеты установок переработки нефти: Учеб. пособ. для вузов/ Танатаров М.А., Ахметшина М.Н., Фасхудинов Р.А. и др. -М.:Химия, 1987.-352с.

45. Жоров Ю.М. Кинетика промышленных органических реакций. М.: Химия, 1989.-384 с.

46. Математическое моделирование и оптимизация химико-технологических процессов: Практическое руководство /В.А. Холоднов, В.П.Дьяконов, Е.Н. Иванова, Л.С. Кирь-янова. Спб.: АНО НПО "Профессионал", 2003. -480 с.

47. Альбом математических описаний и алгоритмов управления типовыми процессами химической технологии. Вып. 1 Москва. 1965, с.52.

48. Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии Л.:Химия, 1971.-460 с.

49. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств: Учеб. пособие для вузов. -М.:Высш.шк., 1991.- 400 с.

50. Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. Л.:Химия, 1974.- 344 с.

51. Ахмадеев М.Г., Кондратьев А.А. Моделирование переходного процесса многокомпонентной ректификации на ЭЦВМ // Технология нефти и газа. Вопросы фракционирования:Сб Уфа.:Башкнигиздат. - 1975. - вып. 4. -С.33-39.

52. Анисимов И.В., Бодров В.Н., Покровский В.Б. Математическое моделирование и оптимизация ректификационных установок. М.:Химия, 1975. - 216 с.

53. Замена пара водород содержащим газом в процессе стабилизации дизельного топлива /В.П.Пушкарев, В.А.Фокин, В.М.Мороз и др.// Нефтепереработка и нефтехимия. 1982. - №1.-С.З-6.

54. P.JI. Шкляр, Ю.В. Аксельдор Абсорбция сероводорода и двуокиси углерода из природного газа водным раствором моноэтаноламина //Химическая промышленность 1972. - №3. - С.39-42.

55. Смольянов В.А., Анцыпович И.С., Шкатов Е.Ф. Математическое моделирование процессов очистки газов от сероводорода. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1973. - 43 с

56. Аксельрод Ю.В. Газожидкостные хемосорбционные процессы. Кинетика и модели-рование. М.:Химия, 1989. - 240 с.

57. Некоторые результаты статической обработки экспериментальных данных процесса регенерации промышленной установки сероочистки/ И.С. Анцыпович, Г.Б. Матрученко, В.А. Смольянов, Е.Ф. Шкатов // Химическая промышленность.- 1973. №4. - С.18-19.

58. Справочник нефтепереработчика:Справочник / Под ред. Г.А. Ластовкина, Е.Д. Радченко и М.Г. Рудина.- Л.: Химия, 1986.- 648 с.

59. Б.Гейтс, Дж. Кетцир, Г. Шуйт Химия каталитических процессов. -М.:Мир, 1981.- 552 с.

60. Смидович Е.В. Технология переработка нефти и газа.Ч.2 М:Химия, 1980.- 328 с.

61. Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. 3-изд., перераб. и доп.- М.:Химия, 1979г. - 344 с.

62. Черножуков Н.И. Технология переработка нефти и газа. Ч.З МгХимия, 1978. - 424 с.

63. Курганов В.М. Гидроочистка нефтепродуктов на АНМ катализаторе. -М.:ЦНИИТЭнефтехим, 1975.-104 с.

64. Калечиц И.В. Химия гидрогенизационных процессов в переработке топлив. М.: Химия, 1973. - 336 с.

65. Сулимов JT. Д., Осипов JI. Гидрогенизационные процессы в нефтепереработке. М.: Химия, 1971. - 352 с.

66. Оболенцев Р.Д., Машкина А.В. Гидрогенолиз сераорганических соединений нефти. М.:Гостоптехиздат, 1961. — 144 с.

67. Рабинович Г.Г., Рябых П.М., Хохряков П.А. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. М.:Химия, 1979. - 568 с.

68. Методы расчета теплофизических свойств газов и жидкости. ВНИПИНефть, Термодинамический центр В/О "Нефтехим". -М.:Химия,1974. 256 с.

69. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие/ Пер. с англ. под ред. Б.И. Соколова. 3-е изд., перераб. и доп. - JL: Химия, 1982. - 592с.

70. Справочник нефтехимика. В двух томах. Т.1 / Под. ред. С.К. Огородникова. -Л.:Химия, 1978.- 496 с.

71. Справочник нефтехимика. В двух томах. Т.2 / Под. ред. С.К. Огородникова. -Л.:Химия, 1978.- 592 с.

72. Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки неф-ти и газа. М.:Химия, 1980. - 256 с.

73. Адельсон С.В. Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии. -М.:Гостоптехиздат, 1963. 310 с.

74. Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышлености. Л.:Химия, 1974. -344 с.

75. Химическая энциклопедия. В пяти томах. Т.1. М.:Советская энциклопедия, 1988. - 627 с.

76. Лапик В.В. Основные справочные данные для технологических расчетов в нефтепереработке и нефтехимии: Уч. пос. — Тюмень.: ТГУ, 1982. 68 с.

77. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. -Л.:Химия, 1978.-392 с.

78. Альперт Л.З. Основы проектирования химических установок: Учебное пособие для учащихся химико-механич. спец. техникумов. — 4-е изд. перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1989. - 304 с.

79. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учеб-ник для техникумов. -Л.:Химия, 1991. 352 с.

80. Pitzer K.S.,Lipmann D.Z. е.а. J.Am.Chem.Soc.l955,v.77 р.3433.

81. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии: 4-е изд., перераб., доп. М.: Химия, 1985. - 448 с.

82. Автоматическое управление в химической промшленности: Учебник для вузов. Под ред. Е.Г. Дудникова. М.:Химия, 1987. - 368 с.

83. Б.П. Демидович, И.А.Марон Основы вычислительной математики: 4-е изд., перераб., доп. М.:Наука, 1970. - 665 с.

84. Численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений и их систем: Метод, указания /Сост: В.М. Крылов, В.И. Че-ремисин, С.Н. Саутин, А.Е. Пунин; ЛТИ им. Ленсовета. Л., 1987. - 33с.

85. Холингверт Джарод, Баттерфилд Дэн, Сворт Боб и др.С++ Builder 5. Руководство раработчика, том 1. Основы: Пер. с анг.Уч. пос. М.: Идательский дом "Вильяме", 2001. - 880 с.

86. Холингвэрт Джарод, Баттерфилд Дэн, Сворт Боб и др.С++ Builder 5.0. Руководство разработчика, том. 2. Сложные вопросы програмирования: Пер. с англ. -М.: Издательство "Вильяме", 2001. 832 с.

87. Уильям Топп, Уильям Форд Структуры данных в С++:Пер. с англ.-М.:ЗАО "Издательство БИНОМ", 2000. 816 с.

88. Борзов А.Н., Сотников В.В., Сибаров Д.А, Лисицын Н.В. Алгоритм управления реакторным блоком гидроочистки дизельного топлива // Математические методы в технике и технологии-2003: Сб. тр. 17-й Междунар. науч. конф.- СПб., 2003.- Т. 3.- С. 102-110.

89. Сотников В.В., Борзов А.Н., Сибаров Д.А., Лисицын Н.В. Математическая модель для управления процессом гидроочистки ДТ// Информационные технологии в науке, образовании и производстве: Сб. тр. Междунар. науч. конф.- Орел:ОрелГТУ, 2004.- Т. 3.- С. 43- 48.

90. Система управления реакторным блоком процесса гидроочистки дизельного топлива /А.Н.Борзов, В.В- Сотников, Н.В. Лисицын, Д.А. Сибаров// Автоматизация в промышленности. 2004. - №7. - С. 33- 37.

91. Борзов А.Н., Лисицын Н.В., Сотников В.В., Сибаров Д.А, Управление процессом гидроочистки дизельного топлива // Математические методы в технике и технологии-2005: Сб. тр. 18-й Междунар. науч. конф.— Казань., 2005.-Т. 10. С. 160-163.

92. Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете) аспирантом кафедры САПРиУ Борзовым А.Н. под научным руководством доктора техн. наук, профессора Сотникова В.В.

93. Начальник научно-исследовательскогоканд. техн. наук Федоров В.И.