Моделирование процессов компаундирования дизельных топлив и бензинов Жаркова, Ольга Николаевна

Введение к работе

Актуальность темы диссертации.

1. Фракционная разгонка нефтепродуктов (ФРН; является одним
из наиболее распространенных методов контроля качества нефтепро
дуктов. Оперативная информация о ФРН позволяет судить о многих
других характеристиках нефтепродуктов.

2. Знание закономерностей ФРН позволяет решать различные
технологические задачи: компаундирование нефтепродуктов с целью
получения заданного их качества; определение состава поступавшей
на переработку нефти; выбор оптимальных режимов работы ректифика
ционных колонн.

1. Разработка методов определения параметров ФРН непосредственно по данным эксплуатации ректификационных колонн позволит успешно решать задачи оперативного управления качеством получаемой продукции.

2. Разработка моделей и алгоритмов на основе знания свойств ФРН. закономерностей смешения бензинов и приемистости их к окта-ноповшаюаей добавке будет содействовать дальнейшему развитию компьютеризации в нефтепереработке.

Цель работы.

Разработка и экспериментальная проверка в промышленных условиях эффективных моделей и алгоритмов оптимального оперативного управления процессами компаундирования нефтепродуктов С дизельных топлнв и бензинов^.

Задачи исследования.

1. Получить математическое описание ФРН, проанализировать ее свойства.

2. Разработать методику определения параметров ФРН по данным "неполной" разгонки (доля отгона ^ < 0,95,).

3. Исследовать аддитивные свойства ФРН для решения задач компаундирования нефтепродуктов.

4. Выявить взаимосвязь параметров ФРН с режимными данными работы ректификационных колонн.

5. Провести экспериментальное исследование влияния октанопо-вышавдей добавки на октановое число компаундируемых бензинов, а также закономерностей смешения бензиновых компонентов.

Б. На основе выполненных исследований разработать математические модели, позволявшие прогнозировать:

а} требуемое качество дизельного топлива (температуру 90%-ой

- г -

точки его фракционной разгонки,);

б) октановое число смеси бензиновых компонентов до и после введения октаногавышахщей добавки.

7. На базе созданных моделей разработать алгоритмы решения задач компаундирования дизельных топлив и бензинов.

8. Провести экспериментальную проверку полученных моделей и алгоритмов в промышленных условиях.

Научная новизна полученных результатов.

1. Предложена математическая модель ФРН, характеризуемая четырьмя параметрами: Т_нк, Т_кк', » и *.

2. Предложена методика определения параметров ФРН по "неполным" экспериментальным данным.

3. Выявлена взаимос&яэь параметров ФРН с режимными данными эксплуатации ректификационных колонн.

4. Разработан эффективный метод контроля и управления качеством дизельного топлива на основе оперативной информации о фракционных разгонках его компонентов.

5. Разработана математическая модель прогнозирования октанового числа смеси бензиновых компонентов до и после введения окт'а-ноповышашей добавки, а также расчета минимально необходимого количества последней.

Практическая значимость полученных результатов.

Оптимальные рецепты смешения дизельных топлив и бензинов, рассчитанные на базе созданных моделей и алгоритмов, гарантируют качество товарной продукции, что существенно повышает экономическую эффективность и оперативность управления процессами компаундирования топлив. Основные результаты работы предложены к использованию на установке АВТ-2 С компаундирование дизельного топлива; и в цехе N8 С компаундирование бензинов; ПО "Нафтан" Сг.Новопо-лоцк;.

Основные положения диссертации, выносимые на зашиту.

і. Создание математических моделей процессов компаундирования нефтепродуктов, позволящих прогнозировать качество смесей (дизельных топлив и бензинов;.'

2. Разработка алгоритмов оперативного управления процессами приготовления товарной продукции, позволяющих находить оптимальную (с точки зрения заданного критерия; рецептуру, гарантирухщую требуемое качество продуктов.

Личный вклад соискателя.

Разработка моделей и создание на их основе алгоритмов компаундирования дизельных таплив и бензинов, позволяющих обеспечить получение нефтепродуктов заданного качества С с учетом выбранного критерия оптимизации рецепта смешения;.

При выполнении диссертации автором были использованы экспериментальный материал, полученный при специальных обследованиях промышленной установки АВТ-2, а также данные компаундирования бензинов в цехе N8 ПО "Нафтан" (.г.Новополоцк).

К числу особенностей данного исследования относится тот факт, что параллельно настоящей работе на кафедре "Химическая техника" ПГУ выполняются еще две диссертационные работы: 13 Моделирование диагностики процессов ректификации нефти и нефтепродуктов на основе представлений об их фракционной разгонке (Й.А.Динуду). 23Моделирование свойств нефтепродуктов на основе их фракционной разгонки С А.В.Спиридонов). Это нашло отражение как в совместных публикациях, так и в совместной разработке некоторых теоретических вопросов (.модель ФРН, метода определения параметров ФРН, аддитивные свойства ФРН, запаздывание в системе измерения температуры).

Апробация результатов диссертации.

Основные материалы диссертации докладывались на XII Международной конференции по химическим реакторам "Химреактор - 12" (Ярославль, ишь 1994 г.); совете технологического факультета ПГУ (Новополоцк, ноябрь 1994 г.), I общеуниверситетской научно-технической конференции СНовополоцк, май 13953.

Опубликованность результатов.

По результатам работы опубликованы в печати 5 статей.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Диссертация изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 21 иллюстрацию, 14 таблиц, 10 приложений. Библиография вклшает 118 источников научно-технической литературы.