Системный анализ процессов химической технологии Лекция 1 Преподаватель: Профессор Иванчина Эмилия Дмитриевна

План лекции: Основные понятия кибернетики и системного анализа; Основные понятия кибернетики и системного анализа; Элементы химико-технологической системы (ХТС); Элементы химико-технологической системы (ХТС); Иерархическая структура ХТС; Иерархическая структура ХТС; Системный анализ процесса компаундирования бензинов. Системный анализ процесса компаундирования бензинов.

Основные понятия кибернетики и системного анализа Предмет системного анализа – это система любой природы (в данном случае – ХТС). Метод исследования – это метод математического моделирования.

ХТС – это совокупность физико-химических процессов в производственной системе и средства для их реализации. Химический процесс; Химический процесс; Аппараты, в которых этот процесс протекает; Аппараты, в которых этот процесс протекает; Средства контроля и управления; Средства контроля и управления; Связи между аппаратами (трубопроводы). Связи между аппаратами (трубопроводы).

Структура ХТС ХТС хzy – вектор входных параметров (сырьё); – вектор выходных параметров (количество и качество готового продукта); – вектор режимных параметров (температура, давление, расход и др.);

Элементы химико-технологической системы (ХТС) Элемент ХТС – это аппарат, в котором протекает химико-технологический процесс. реактор аппарат межфазного обмена теплообменник смеситель распределитель компрессор (аппарат типа сжатие-расширение)

Иерархическая структура ХТС – многоуровневая структура производства Уровень иерархии Пример Назначение 1. Типовой процесс Реактор, колонна, теплообменник, смеситель и др. Преобразование вещества и энергии 2. Цех Совокупность отделений, работающих на выпуск определенной продукции (цех производства бензина) Объединение типовых процессов 3. Химический завод Совокупность цехов, объединенных общим сырьем (завод производства метанола) Объединение цехов по выпуску продукции 4. Технологическая линия Совокупность заводов, связанных между собой общей производственной линией (первичная подготовка нефти) Объединение заводов по сырью и продукции 5. Отрасль химической промышленности Совокупность заводов химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности данного округа Получение и распределение продукции по назначению

Октановое число потока смешения и в целом смеси рассчитывается по правилу аддитивности: (1) где ОЧ i / – октановое число i-го потока; a i – доля потока в смеси; n – количество потоков; (2) где ОЧ / – октановое число углеводорода; C i – концентрация углеводородов, масс. доли; k – количество углеводородов в потоке;

Название ОЧ (ИМ) компонентов Изоселекто- формат ЛГ-35-8/300БРафинат А-76 Доксилольнаяфракция АИ-92АИ Пропан 1001,75 0,47 0,090,01 Бутан 93,605,590,191,67 1,320,51 Пентан 61,7020,502,3413,945,645,191,39 Н-гексан 24,807,3120,787,573,373,341,78 Н-гептан 0,000,014,521,921,922,732,90 Н-октан - 19,00 0,110,724,820,630,44 Н-нонан - 39,00 0,13 0,210,29 изобутан 101,000,760,040,37 0,520,14 2,2-диметилбутан 92,0 3,551,500,590,540,21 2,3-диметилбутан 101,702,823,681,650,800,520,30 2,2,3-триметилбутан 105,802,480,080,040,030,080,05 Изопентан 92,30 2,8814,393,736,624,00 Фрагмент таблицы по углеводородному составу потоков, % мас.

Таким образом, системный анализ процесса компаундирования товарных бензинов осуществляется в два этапа: 1. Определяется октановое число потока (формула 1); 2. Рассчитывается доля потока в смеси для заданного октанового числа (формула 2);