Науковий вісник НГУ

Розробка та ідентифікація уточненої математичної моделі процесу каталітичного риформінгу

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Технології енергозабезпечення

Останнє оновлення: 09 травня 2014

Опубліковано: 12 квітня 2013

Перегляди: 5902

Автори:

І.Л. Левчук, Державний вищий навчальний заклад „Український державний хіміко-технологічний університет“, асистент кафедри комп'ютерно інтегрованих технологій та метрології, м. Дніпропетровськ, Україна

Реферат:

Мета. Удосконалення управління процесом каталітичного риформінгу з урахуванням нестаціонарності об’єкту та особливостей хімічних перетворень реакційної суміші в окремих реакторах реакторного блоку.

Методика. В основі проведеного дослідження лежать методи імітаційного та математичного моделювання, декомпозиції, математичний апарат нейронних мереж.

Результати. Розроблена уточнена математична модель процесу каталітичного риформінгу. Перевірка адекватності моделі з використанням експериментальних даних, отриманих з установки каталітичного риформінгу Кременчуцького НПЗ, показала, що розроблена модель дає, у середньому, на 3–7% меншу помилку за основними розрахунковими параметрами, у порівнянні з відомими аналогами. При цьому загальний час ідентифікації математичної моделі значно, в окремих випадках до 80%, скоротився.

Наукова новизна. Отримана математична модель каталітичного риформінгу, що використовує принцип декомпозиції і розглядає процес як сукупність із трьох послідовно з’єднаних моделей окремих реакторів з індивідуальними настроювальними параметрами. Такий підхід дозволив більш повно врахувати особливості механізму та кінетики хімічних перетворень реакційної суміші в кожному реакторі, а також компенсувати на етапі ідентифікації нестаціонарність процесу через різну швидкість дезактивації каталізатора в окремих реакторах реакторного блоку. Запропоновано комбінований нейромережевий інтелектуальний метод ідентифікації математичної моделі каталітичного риформінгу на базі термодинамічних параметрів, який дозволяє мінімізувати час пошуку настроювальних коефіцієнтів за рахунок використання нейронної мережі для зниження кількості кроків ітераційних алгоритмів на різних етапах ідентифікації.

Практична значимість. Каталітичний риформінг є важливою стадією отримання високооктанового компоненту моторних палив, а також індивідуальних ароматичних вуглеводнів (бензолу, толуолу, ксилолів), використовуваних в нафтохімії, і водню. Ефективність функціонування установки каталітичного риформінгу у значній мірі визначається якістю управління. Розробка простих, швидкодіючих і при цьому досить точних математичних моделей, придатних до використання в сучасних системах оптимального управління процесом каталітичного риформінгу, є актуальним завданням.

Список літератури / References:

1. Слинько М.Г. Основы и принципы математического моделирования каталитических процессов / Слинько М.Г. – Новосибирск: Ин-т катализа им. Г.К. Бо-рескова СО РАН, 2004. – 488 с.

Slinko, M.G. (2004), Osnovy i printsypy matematicheskogo modelirovaniya [Fundamentals and Principles of Mathematical Modeling of Catalytic Processes], Institute of Catalysisname of G.N. Boreskov CO RAS, Novosibirsk, Russia.

2. Цыпкин Я.З. Информационная теория идентификации / Цыпкин Я.З. – М.: Наука, 1995. – 336 с.

Tsypkin, Ya.Z. (1995), Informatsyonnaya teoriya identifikatsyi [Information Theory of Identification] Nauka, Moscow, Russia.

3. Головко В.А. Нейронные сети: обучение, организация и применение / В.А. Головко, А.И. Галушкин – М.: ИПРЖР, 2001. – 256 с.

Golovko, V.A. and Galushkin, A.I. (2001), Neyronnye seti: obucheniye, organizatsya i primeneniye [Neural Networks: Training, Organization and Use], IPRZhR, Moscow, Russia.

4. Ахметов С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: учеб. пособие / Под ред. С.А. Ахметова – Недра, 2006. – 868 с.

Akhmetov, S.A. (2006), Tekhnologiya i oborudovaniye protsessov pererabotki nefti i gaza [Technology and Equipment in Oil and Gas Processing], tutorial, Nedra.

2013_2_levchuk
2014-05-06  646.79 KB  1237