И. М. Губкина кафедра автоматизации технологических процессов Р. Л. Барашкин проектирование систем управления ректификационными колоннами учебное пособие

Рис. 18. Колонна стабилизации: E-1 – колонна стабилизации, Е-2 – конденсатор, Е-3 – накопитель (аккумулятор, флегмовая ёмкость), Е-4 – рибойлер, F – расход входного потока, R – расход рефлюкса, D – расход дистиллята, V – расход потока из рибойлера, B – расход кубового остатка, Qконд, Qриб – тепловая нагрузка конденсатора и рибойлера соответственно

стабилизации, которая получила широкое распространение в тех- нологии переработки нефти. Она предназначена для удаления ле- тучих компонентов из бензина. В колонне с пятью степенями свободы без стриппингов и с конденсатором полной конденсации необходимо непрерывно регулировать пять технологических па- раметров. Разрабатываемая система автоматического управления является многомерной, так как содержит больше двух как регу- лируемых, так и регулирующих параметров. Многомерность объ- екта регулирования предъявляет особые требования к выбору парных переменных. В примере рассматриваются основные пра- вила управления ректификационной колонной и выбирается ба- зовая схема регулирования ею.
Сначала разрабатывается статическая модель колонны, с по- мощью которой исследуются основные закономерности процесса и реакции на возмущения. Затем разрабатывается динамическая модель колонны и тестируется система управления. В качестве показателей качества работы системы управления выбраны каче- ство кубового остатка и затраты энергии.

1. Разработка статической модели колонны стабилизации

Статическая и динамическая модель колонны стабилизации создаётся и исследуется на программно-аппаратном комплексе моделирования и управления непрерывных технологических про- цессов кафедры АТП РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина.
Для создания статической модели колонны стабилизации необходимо запустить UniSim Design. Создаём проект, в Simula- tion Basis Manager в новый список компонентов добавляем: про- пан C3, изобутан i-C4, н-бутан n-C4 и изопентан i-C5 (рис. 19). Во вкладке задания уравнения состояния Fluid Pkgs выбираем урав- нение Пенга-Робинсона.