АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЕПАРАЦИИ

АННОТАЦИЯ

В работе рассматриваются алгоритмы определения оптимальных значений технологических параметров процесса низкотемпературной сепарации газа.

ABSTRACT

The paper considers algorithms for determining the optimal values ​​of technological parameters of the process of low-temperature gas separation.

Ключевые слова: устойчивость, алгоритм, низкотемпературная сепарация, газ, конденсат, ингибитор.

Keywords: stability, algorithm, low-temperature separation, gas, condensate, inhibitor

Начальными этапами создания систем управления технологическими процессами, как известно, являются выбор критерия оптимальности, построение экономико-математической модели процесса и определение алгоритма управления [1-3, 12, 15, 17].

Всякая система управления технологическим процессом осуществляет оптимизацию выбранного технико-экономического показателя в рамках заданных ограничений, накладываемых на технологические координаты процесса. Выбор такого показателя представляет собой сложную задачу и является ответственным моментом в процессе разработки системы управления технологическими процессами [7-9, 14]. Обычно за критерий оптимальности принимают либо максимум производительности установки, либо минимум себестоимости продукции, либо максимум прибыли.

Для процесса низкотемпературной сепарации условие максимума производительности нельзя принять за критерий оптимальности, так как нагрузка каждой установки предопределена величиной газопотребления по алгоритму, вытекающему из условия оптимизации разработки месторождения.

Продукцией установки являются очищенный газ и конденсат. Практически невозможно определить отдельно затраты на производство газа и конденсата. Поэтому на промыслах определяют себестоимость товарной продукции (газ + конденсат), объем которой характеризуется показателем

П = Q₁₀ + kQ₂₀,

где и Q₂₀ – объемы (выпуск) товарного газа и конденсата за отчетный период; k – коэффициент пропорциональности, переводящий количество добытого конденсата в эквивалентное количество газа (по теплоте сгорания) [10, 11, 16, 18].

Для установок газоконденсатного промысла более определенным является показатель, который условно назовем доходом и запишем в виде:

Д = Q₁Ц₁+Q₂Ц₂-З₁-З₂                                           (1)

где Q₁ и Q₂ – дебит скважины и выход конденсата; Ц₁, Ц₂ – цены газа и конденсата; З₁ – условно-постоянные затраты, не зависящие от режима процесса (амортизация оборудования, зарплата, общепромысловые расходы и т.п.); З₂ – технологические затраты, зависящие от режима процесса.

Условие максимума показателя Д целесообразно принять в качестве критерия оптимальности.

В выражении (1) можно выделить следующие составляющие дохода:

а) непосредственно не зависящую от технологического режима процесса, которую назовем условно-постоянной составляющей дохода

Д₁ = Q₁Ц₁ – З₁;

б) определяемую значениями технологических параметров процесса низкотемпературной сепарации, которую назовем технологической составляющей дохода

Д₂ = Q₂Ц₂ – З₂;                                          (2)

При Д₁ = const задача максимизации показателя Д сводится к максимизации технологической составляющей дохода Д₂

Экономико-математическая модель процесса низкотемпературной сепарации газа – это совокупность функциональной зависимости технологической составляющей дохода от технологических координат процесса и системы ограничений на них [4-6, 13, 19, 20].

На установках низкотемпературной сепарации технологические затраты определяются в основном потерями ингибитора гидратообразования. Если в качестве последнего применяется метанол, то весь реагент, вводимый в поток газа, теряется. Минимально необходимый расход метанола определяется по уравнению:

                          (3)

Умножив потери метанола q на его цену Ц₃, получим технологические затраты

З₂' = qЦ₃.                                          (4)

Известно, что удельный расход конденсата на конкретной установке является функцией температуры, давления сепарации и пластового давления [8]. При автоматическом регулировании производительности промысла давление сепарации поддерживается постоянным. Пластовое давление в течение смены, суток, декады остается практически постоянным. В связи с этим в процессе оперативного управления удельный расход конденсата можно рассматривать как функцию только температуры сепарации.

Приведенные алгоритмы определения оптимальных значений технологических параметров процесса низкотемпературной сепарации применимы и для других технологических схем.

Список литературы:

1. Akhmedov I.G’., Muxitdinov M., Umarov I., Ibragimova Z. Assessment of the effect of sedibles from sokhsoy river to kokand hydroelectric power station //InterConf. – 2020
2. B.Sh.Rizaev, A.T.Mamadaliyev, М.Б.Мухитдинов, А. Одилжанов. Анализ эффективности использования порыстых заполнителей для лёгких бетонов. Экономика и социум 2022 №2(93) С-1-7.
3. B.Sh.Rizaev, A.T.Mamadaliyev, М.Б.Мухитдинов, А. Одилжанов. Влияние агрессивных сред на долговечность легкого бетона. Universum:// Технические науки:электрон научн. журн. 2022. №2(95)
4. B.Sh.Rizaev, A.T.Mamadaliyev, М.Б.Мухитдинов,М.А. Мухторалиева Прочностные и деформативные свойства  внецентренно-сжатых железобетонных колонн в условиях сухого жаркого климата. Матрица научного познания. 2-2/2022г.27-40с
5. B.Sh.Rizaev, A.T.Mamadaliyev, М.Б.Мухитдинов. Shrinkage deformations of concrete in natural conditions of the republic of Uzbekistan. Universum:// Технические науки:электрон научн. журн. 2022. №2(95)
6. D.T.Kodirov, F.M.Kodirova, B.Xaydarov. Algorithms For Stable Estimation Of The Extended State Vector Of Controlled Objects. Solid State Technology. 2020
7. Абдуманнопов Н. А. и др. Модернизация кольцевой печи для обжига строительного кирпича //Научное знание современности. – 2018. – №. 12. – С. 25-29.
8. Акбаров А. Н. и др. Обжиг кирпича твёрдым топливом взамен газа //Научное знание современности. – 2018. – №. 4. – С. 40-43.
9. Алимджанова Д. И., Муйдинова Н. К. К. Повышение эффективности горения угольного топлива в кольцевой печи для обжига строительного кирпича //Universum: технические науки. – 2020. – №. 4-1 (73). – С. 67-71.
10. Алимджанова Д. И. и др. ВОДОУГОЛЬНОЕ ТОПЛИВО НА ОСНОВЕ БУРОГО УГЛЯ АНГРЕНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ //Universum: технические науки. – 2021. – №. 3-2 (84). – С. 68-72.
11. Алимджанова Д., Акбаров А., Муйдинова Н. К. Способ повышения эффективности горения угольного топлива в кольцевой печи. Issues of modern education in the condition of globalization. Collection international scientific conference. – 2017.
12. Беспалов А.В., Харитонов Н.И. Системы управления химико-технологическими процессами. Учебное издание. –М.: Изд. «Академкнига», 2001. – 690 с.
13. Исакович Р.Я., Логинов В.И., Попадько В.Е. Автоматизация производственных процессов нефтяной и газовой промышленности. Учебник для вузов. -М., Недра, 1983. - 424 с.
14. Кодиров Д. Т., Кодирова Ф. М. Алгоритмы совместного оценивания вектора состояния и параметров динамических систем //Universum: технические науки. – 2021. – №. 7-1 (88). – С. 66-68.
15. Кравцов А.В., Ушева Н.В., Мойзес О.Е., Кузьменко Е.А., Ануфриева О.В. Анализ влияния технологических параметров и оптимизация процессов низкотемпературной сепарации // Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 315. №3. –С.57-60.
16. Ланчаков Г.А., Кульков А.Н., Зиберт Г.К. Технологические процессы подготовки природного газа и методы расчета оборудования. -М.: Недра-Бизнесцентр, 2000. – 279 с.
17. Математическое моделирование химико-технологических процессов: Учебное пособие / Ас.М.Гумеров, Н.Н.Валеев, Аз.М.Гумеров, В.М.Емельянов; Казан. гос. технол. ун-т. – Казань, 2006. – 216 с.
18. Тараненко Б.Ф., Герман В.Т. Автоматическое управление газопромысловыми объектами. –М.: «Недра» 1976. – 213 с.
19. Хамидов А. И., Мухитдинов М. Б., Юсупов Ш. Р. Физико-механические свойства бетона на основе безобжиговых щелочных вяжущих, твердеющих в условиях сухого и жаркого климата. – 2020.  59-67.   
20. Юсупбеков Н.Р., Нурмуҳамедов Ҳ.С., Зокиров С.Г. Кимёвий технология асосий жараён ва қурилмалари. –Т.: «Фан ва технология», 2015. – 848 б.