АНАЛІЗ ПРОБЛЕМИ РОЗРОБКИ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ ГАЗОФРАКЦІЙНИМИ УСТАНОВКАМИ

Abstract

Стаття присвячена проблемі керування газофракційними установками у цілому й окремими ректифікаційними колонами цих установок, таких як деетанізатори, депропанізатори, дебутанізатори тощо. Проведена класифікація джерел постачання газів, узагальнені принципи розробки технологічних схем в залежності від особливостей сировини, вимог до якості продукції, енергоефективності процесу тощо. Розглянута проблема оптимізації технологічних схем газофракційних установок з застосуванням сучасних САПР й вказано на необхідність враховувати не тільки можливості нормальної роботи допоміжного обладнання в таких схемах, а й проблему неможливості реалізації якісних систем керування в технологічних схемах без достатнього запасу керування. Проблеми оптимізації та керованості газофракційних установок продемонстровані на прикладі простої та оптимізованої схем установок, призначених для LNG-терміналів Проведено аналіз статики та динаміки газових ректифікаційних колон як об’єктів керування. Всі важливі для керування особливості продемонстровані на графіках, отриманих з моделей, які пройшли звірку з експериментальними даними. Показано, що статичні характеристики за концентрацією мають екстремальний, а за температурою - S-образний характер. Показано, що в каналах керування присутній таких небажаний фактор для регуляторів зі зворотним зв’язком як набухання. Продемонстрована проблема параметричної невизначеності газових ректифікаційних колон, зміна параметрів в термінах моделі в вигляді інерційної ланки з запізненням проходить синхронно й в робочому режимі така зміна може бути троєкратною. У результаті сформовані вимоги до розробки сучасних систем керування газофракційними установками, дотримання яких дозволяє підвищити ефективність та надійність їх роботи та рівень дотримання регламентних норм.