Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Điều khiển tối ưu quá trình đa biến trong công nghiệp lọc hóa dầu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Xây dựng được mô hình toán học cho tháp chưng bao gồm mô hình tuyến tính, mô hình phi tuyến với các cấu hình khác nhau dựa trên phương pháp tiếp cận mới. Từ mô hình thu được, phân tích đánh giá lựa chọn cấu trúc điều khiển phù hợp và thiết kế bộ điều khiển nhằm điều khiển tối ưu quá trình chưng cất trong công nghiệp lọc dầu và xử lý khí hóa lỏng để nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu suất làm việc cho tháp chưng cất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Điều khiển tối ưu quá trình đa biến trong công nghiệp lọc hóa dầu BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT --------------------------- PHẠM THỊ THANH LOANĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN TRONG CÔNG NGHIỆP LỌC HÓA DẦU Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 62520216 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS Hoàng Minh Sơn 2. PGS.TS. Nguyễn Đức Khoát HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kếtquả trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được ai công bố trongbất cứ công trình khoa học nào. Tác giả luận án Phạm Thị Thanh Loan i MỤC LỤC TrangMỤC LỤC……………………………………………………………………. iDANH LỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT………………………. ivDANH MỤC CÁC BẢNG…………………………………………………… viDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ………………………………………………... viiLỜI CẢM ƠN………………………………………………………………… xMỞ ĐẦU……………………………………………………………………... 1Chương 1. TỔNG QUAN VỀ THÁP CHƯNG CẤT………………………… 6 1.1. Khái quát về tháp chưng cất…………….…………………………….. 6 1.2. Nguyên lý hoạt động của tháp chưng cất.……………………………... 6 1.3. Mô hình hóa tháp chưng cất ………………………………….……….. 8 1.3.1. Xây dựng mô hình toán học bằng phương pháp lý thuyết ………. 9 1.3.2. Phương pháp thực nghiệm ………………………………………. 15 1.4. Điều khiển tháp chưng cất hai sản phẩm..…...……………………….... 16 1.4.1. Các cấu hình điều khiển tháp chưng cất ………………………… 16 1.4.1.1. Khái quát về cấu trúc điều khiển tháp chưng cất ..………… 17 1.4.1.2. Cấu hình LV ……………………………………………….. 18 1.4.1.3. Cấu hình DB........................................................................... 19 1.4.1.4. Cấu hình DV........................................................................... 20 1.4.1.5. Các đặc điểm của cấu hình điều khiển ………………..….... 21 1.4.2. Phương pháp điều khiển tháp chưng cất hai sản phẩm...………… 25 1.4.2.1. Cấu trúc điều khiển đơn biến – phi tập trung ……………… 26 1.4.2.2. Cấu trúc điều khiển đa biến-tập trung ……………………... 28 1.5. Hoạt động nghiên cứu, khai thác dầu thô và xử lý khí ở Việt Nam ....... 31Chương 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC CHO THÁP CHƯNG CẤT C-02……………………………………………………….. 34 2.1. Mục đích xây dựng mô hình…………………………………………... 34 2.2. Khái quát về tháp C-02……………….………………………………... 35 ii 2.2.1. Chức năng và nhiệm vụ của tháp C-02…………………………... 35 2.2.2. Nguyên tắc hoạt đông của cụm tháp ổn định C-02………………. 35 2.2.3. Bình tích V-15 (Deethanizer Bottom Buffer Drum)……………... 38 2.2.4. Thiết bị ngưng tụ E-02 (Stabilizer Consender)…….…………..… 38 2.2.5. Bình gia nhiệt E-03 (Stabilizer Reboiler)………………………... 39 2.3. Xây dựng mô hình phi tuyến cho tháp C-02…………………………... 39 2.3.1. Các giả thiết đơn giản hóa……………………………………..… 41 2.3.2. Các phương trình toán động học…………………………………. 43 2.3.3. Thông số của tháp C02…………………………………………... 47 2.3.4. Khảo sát động học của tháp C02………………………………… 57 2.4. Xây dựng mô hình tuyến tính cho tháp C-02………………………….. 6 ...