Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
21. А. с. 491620 (СССР). 22. Мещеряков Н. В. — Труды ГИАП, 1960, вып. 11, с. 288. 23. Белопольский А. П. — ЖПХ, 1946, т. 19, № 10—11, с. 153; № 12, с. 1259, 1265; 1947, т. 20, № 7, с. 577; № 11, с. 1133, 1145. 24. Га-риповН. Ш, Черняева Р. П. — Азоти. пром., 1973, № 1, с. 32. 25. А. с. 558499 (СССР). 26. Ершов А. И., Плехов И.М. и др. — В кн.: Техн. и эконом, инф. Сер. Оборудование, его эксплуатация, ремонт и защита от коррозии в хим. пром. M., НИИТЭХИМ, 1973, вып. 3, с. 3. 27. Пат. 974411 (Англия). 28. Горловский Д. M., Басаргин Б. Н. и др. — Хим. пром., 1979, № 2, с. 93; Горловский Д. M., Кучерявый В. И. и др. Совершенствование технологии карбамида на основе инжекционной техники. Обзорн. инф. НИИТЭХИМ. Сер. Азоти. пром. M., 1979. 29. Пат. 1443529, 1493268 (ФРГ). 30. А. с. 245076 (СССР); пат. 1094730 (ФРГ); 1181039 (Англия).
31. Пат. 1188051 (Англия); Zardi U., Ortu F. — Hydrocarb. Ргос, 1970, v. 49, № 4, р. 115. 32. А. с. 240702 (СССР). 33. Пат. 3530180 (США). 36. Пат. 3038285 (США). 35. А. с. 233653 (СССР). 36. А. с. 205009, 205010, 621674 (СССР). 37. Пат. 3147304 (США). 38. Пат. 3053891 (США). 39. Соколов Е. Я ., Зингер Н. М. Струйные аппараты. M., Энергия, 1970. 40. Горловский Д. M., Кучерявый В. И. и др. Деп. Черкасским отделением НИИТЭХИМ № 974/76деп.
41. Куралесов В. Д. — Рац. предложения н изобрет., внедренные в хим. пром., M., НИИТЭХИМ, 1974, вып. 8, с. 6. 42. Пат. 19412/66 (Япония).
Глава VIII
Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) производства карбамида
Технология карбамида отличается сложностью и многостадийностью. В связи с этим важное значение имеет проблема оптимального управления процессом производства карбамида с помощью АСУТП.
Одна из основных предпосылок создания АСУТП — разработка надежной математической модели процесса. В первых публикациях, касающихся построения математических моделей для целей управления агрегатом по выпуску карбамида, содержалось описание статистических моделей процесса синтеза карбамида по схемам с частичным рециклом аммиака [1 ] и с рециклом РУАС [2, 3 ]. Поскольку в тот период авторы работ [1—3 ] не располагали всеми необходимыми данными по физико-химическим закономерностям протекания процесса, прикладное значение их разработок ограничено. То же самое относится и к экспериментам [4 ] по оптимизации процесса синтеза методом эволюционного планирования.
Реальные предпосылки для составления математических моделей, адекватных в достаточно широком интервале параметров, были созданы в результате осуществления систематических исследований равновесия [5] и кинетики [6] реакции синтеза карбамида, а также физико-химических основ выделения из плава синтеза и рекуперации неконвертированных реагентов [7].
Первая отечественная АСУТП производства карбамида была включена в опытно-промышленную эксплуатацию [8] в 1972 г. Приблизительно в этот же период появились сообщения [9] об использовании УВМ в производстве карбамида за рубежом. Опыт первых лет практического применения АСУТП подтвердил целесообразность дальнейшего развития исследований по автоматизации управления процессом получения карбамида. В этом отношении важное значение имеют разработанные советскими учеными методы использования кибернетики для анализа химико-техиологических процессов [10] и принципы моделирования сложных химико-технологических систем [11], которые конкретизированы применительно к производству карбамида в статьях по применению обобщенной функции прогнозирования качества целевого продукта для оптимизации производства [12], топологическому методу анализа технологических режимов функционирования системы [13], алгоритму оптимизации стратегии исследования много-коитуриых систем с разнопараметрическими потоками [14], повышению эффективности производства на основе расчета характеристик надежности оборудования [15], разработке системы многосвязиого регулирования отделения синтеза и моделирования динамики отделения дистилляции [16].
B литературе последних лет, за исключением работы [17], публикаций иностранных авторов по математическому моделированию процесса синтеза карбамида встретить не удалось.
1. Управление методом активного поиска оптимального режима
Из-за отсутствия приемлемых математических моделей некоторых стадий процесса получения карбамида первоначальный вариант реализации алгоритма оптимального управления состоял в активном поиске оптимальных параметров методом симплекс-планирования непосредственно «на процессе». Возможность использования этого метода обусловлена низкой частотой изменения возмущающих воздействий для обсуждаемого процесса. Функционально-структурная схема первоначального варианта АСУТП производства карбамида приведена в статье [181.
Исходя из технико-экономического анализа производства карбамида в качестве критерия оптимальности (целевой функции) была принята [191 часть технологической себестоимости продукции S0:
50 = ~(SC+ S3) (VI I !.1)
где П — производительность агрегата по карбамиду, т/ч; Sr — затраты на сырье, руб/ч; Ss —энергетические затраты, руб/ч.
