Усовершенствованное автоматическое управление процессом подготовки нефти

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Барышева, Зоя Юрьевна Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является процесс сепарации на установке подготовки нефти.
Цель работы – исследование автоматического регулирования ключевыми параметрами процесса сепарации и создание модели АРС (Advanced Process Control) системы управления процессом сепарации нефти на УПН.
В процессе исследования проводился анализ и формирование ключевых показателей эффективности управления и моделирование процесса сепарации нефти на УПН с использованием АРС системы управления.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 13

1 Обзор литературы …………………………………………………………………………………. 15

2 Обоснование актуальности ……………………………………………………………………. 20

3 Проектирование системы автоматического регулирования …………………….. 22

3.1 Общая характеристика технологического комплекса
(производственного объекта) ………………………………………………………………… 22

3.2 Описание технологического процесса производства нефти ……………… 24

3.3 Разработка основных критериев эффективности управления ……………. 34

3.4 Технологический расчет сепаратора ………………………………………………… 39

3.5 Выбор оптимальных условий сепарации ………………………………………….. 43

3.6 Критерии эффективности моделирования процесса …………………………. 46

3.7 Разработка структурной схемы системы автоматического регулирования
…………………………………………………………………………………………………………….. 47

3.7.1 Измерение количества капельной жидкости, уносимой потоком газа
из каплеуловительной секции ……………………………………………………………. 48

3.7.2 Измерение количества газа, уносимого потоком нефти (жидкости) из
секции сбора нефти …………………………………………………………………………… 51

3.7.3 Измерение параметров внутри сепаратора, на входе и на линии
выхода воды ……………………………………………………………………………………… 53

3.8 Математическое моделирование ……………………………………………………… 54

3.8.1 Разработка математической модели …………………………………………… 54

3.8.2 PID-регулирование ……………………………………………………………………. 62

3.8.3 APC-регулирование ………………………………………………………………….. 68
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
4.1 Организация и планирование работ …………………………………………………. 75

4.2 Продолжительность этапов работ ……………………………………………………. 76

4.3 Расчет сметы затрат на выполнение проекта ……………………………………. 80

4.3.1 Расчет затрат на материалы ………………………………………………………. 80

4.3.2 Расчет заработной платы …………………………………………………………… 81

4.3.3 Заработная плата научно-производственного персонала ……………. 81

4.3.5 Расчет затрат на электроэнергию ………………………………………………. 82

4.3.5 Расчет амортизационных расходов ……………………………………………. 83

4.4 Оценка экономической эффективности исследования ……………………… 85

5 Социальная ответственность …………………………………………………………….. 86

5.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ….. 87

5.3 Режим рабочего времени …………………………………………………………………. 87

5.4 Общие эргономические требования …………………………………………………. 88

5.5 Производственная безопасность ……………………………………………………… 89

5.6 Анализ опасных и вредных производственных факторов, возникающих
при эксплуатации объекта исследования ………………………………………………. 90

5.6.1 Отклонение показателей микроклимата. ……………………………………. 90

5.6.2 Повышенный уровень шума на рабочем месте ………………………….. 92

5.6.3 Недостаточная освещённость рабочей зоны ………………………………. 93

5.6.4 Повышенный уровень вибрации ……………………………………………….. 96

5.6.5 Повышенная температура поверхностей оборудования ……………… 98

5.6.6 Наличие токопроводящих элементов, находящихся под
напряжением …………………………………………………………………………………….. 99
5.6.7 Обострение эпидемиологической обстановки ………………………….. 100

5.7 Экологическая безопасность………………………………………………………….. 103

5.8 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………….. 103

5.9 Выводы по разделу………………………………………………………………………… 104

Заключение ……………………………………………………………………………………………. 105

Список использованных источников ………………………………………………………. 107

Приложение А (обязательное) Advanced process control of the oil preparation
process ……………………………………………………………………………………………………. 111

Приложение Б (обязательное) Расчетные данные сепаратора ………………….. 123

Приложение В (обязательное) Схема технологического процесса …………… 125

Приложение Г (обязательное) Операторно-структурна схема с PID-
регулятором …………………………………………………………………………………………… 126

Приложение Д (обязательное) Операторно-структурна схема с APC
управлением …………………………………………………………………………………………… 127

Advanced process control (APC), система которая была первоначально разработана для удовлетворения потребностей управления нефтеперерабатывающими и энергетическими заводами, теперь может быть найдена в широком спектре областей применения, таких как химическая промышленность, пищевая промышленность, автомобильная и аэрокосмическая промышленность.
Причиной увеличения использования технологии APC является ее способность решать проблемы и ограничения многомерного управления. Насыщенность сигнала управления может значительно ухудшить производительность системы управления. Сила структуры ограниченного управления, использующей прогнозирующее управление модели, заключается в оптимальности, которой она достигает систематическим образом, и универсальности, чтобы справиться с системой с несколькими входами и несколькими выходами с различными ограничениями.
Цель работы: исследование автоматического регулирования ключевыми параметрами процесса сепарации и создание модели АРС (Advanced Process Control) системы управления процессом сепарации нефти на УПН.
В рамках магистерской диссертации для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
 детально изучить процесс сепарации нефти;
 проанализировать отечественную и зарубежную литературу;
 выполнить исследование эффективности работы сепаратора и найти
критерии эффективности управления и моделирования процесса.
 разработать структурную схему технологического процесса УПН;
 разработать структурную схему системы автоматического
регулирования с усовершенствованным (АРС) управлением;
13
 разработать структурную схему системы автоматического регулирования с классическим ПИД-управлением;
 провестисравнительныйанализуправлениясепараторомспомощью ПИД-управления и с АРС-управлением.
В рамках раздела «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» необходимо произвести оценку экономической эффективности проекта.
В рамках раздела «Социальная ответственность» необходимо провести оценку производственной безопасности потребителей результатов проекта.

В результате выполнения работы была достигнута цель магистерской
диссертации, было проведено исследование автоматического регулирования
ключевыми параметрами процесса сепарации и создана модель АРС
(Advanced Process Control) управления процессом сепарации нефти на УПН.
Были выполнены все поставленные задачи:
 был детально изучен процесс сепарации нефти;
 проанализированы отечественные и зарубежные источники,
проведен патентный поиск;
 было проведено исследование эффективности работы сепаратора и
составлены критерии эффективности управления и моделирования процесса.
 разработана структурная схема технологического процесса УПН на
основе проведенного исследования эффективности;
 разработана структурная схема системы автоматического
регулирования с усовершенствованным (АРС) управлением;
 разработана структурная схема системы автоматического
регулирования с классическим ПИД-управлением;
 проведен анализ эффективности APC-управления и подведены
итоги.
Полученные результаты доказывают, что усовершенствованное
управление позволяет повысить управляемость системы, а также организовать
автономную систему управления, основанную на измерении значения
процента газа уносимого потоком нефти.
В рамках работы по разделу «Финансовый менеджмент,
ресурсоэффективность и ресурсосбережение» был определен полный
перечень работ, составлена диаграмма Ганта для наглядной демонстрации
графика и плана выполнения работ. Также был выполнен расчет затрат на
реализацию проекта, данный расчет показал, что себестоимость реализации
проекта крайне мала, что повышает его конкурентоспособность на рынке.
В рамках раздела «Социальная ответственность» были исследованы
правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности для работы
оператора, в частности анализ опасных и вредных производственных
факторов, возникающих при эксплуатации объекта исследования. В рамках
работы по данному разделу был представлен конкретный перечень
нормативной базы для реализации проекта, и также описаны способы для
устранения влияния всевозможных опасных факторов.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Усовершенствованное автоматическое управление процессом подготовки нефти»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету