На цій сторінці подано основні матеріали дипломного проєкту: технологічну схему установки, модель трубчастої печі, дані щодо параметрів автоматизації та результати порівняння систем керування.
Технологічна схема демонструє основні апарати установки вакуумної перегонки мазуту: трубчасту піч, теплообмінники, вакуумну колону, приймачі продуктів, насоси та допоміжне обладнання. Сировина перед подачею у вакуумну колону нагрівається у теплообмінниках та змійовику печі, після чого відбувається розділення на фракції.
Трубчаста піч установки вакуумної перегонки мазуту.
Температура мазуту на виході з печі.
Витрата паливного газу.
Зміна температури мазуту на вході в піч.
Для керування температурним режимом було розглянуто ПІ-регулятор та MPC-регулятор. За результатами моделювання MPC-регулятор показав кращу якість керування, оскільки забезпечив менше перерегулювання та швидший вихід на сталий режим.
Трубчаста піч є основним елементом системи керування, оскільки саме в ній відбувається нагрів мазуту до необхідної температури перед подачею у вакуумну колону. Для дослідження процесу було розроблено спрощену математичну модель, у якій враховано витрату паливного газу, температуру мазуту на вході та температуру мазуту на виході з печі.
За результатами моделювання MPC-регулятор показав кращу якість керування, оскільки забезпечив менше перерегулювання та швидший вихід системи на сталий режим. Це важливо для процесу вакуумної перегонки мазуту, оскільки різкі температурні коливання можуть погіршити якість кінцевих фракцій.
Для кращого розуміння принципу фракційної перегонки нафти додано відео, у якому пояснюється розділення сировини на окремі фракції залежно від температури кипіння.