АЛГОРИТМ ВЫБОРА ЭКОНОМИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ ОПТИМАЛЬНОСТИ НА ХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
Aннотация
В статье осуществлен сравнительный анализ критериев оптимальности много тоннажных химико-технологических систем (ХТС). При этом использовались ранее опубликованные автором результаты работ по оптимизации технико-экономических показателей химических реакторов, являющихся ведущими звеньями находящихся в эксплуатации этих систем. Выбор оптимального режима работы реакторного отделения осуществлялся с использованием алгоритма нормализации критериев оптимальности, разработанного для случая, когда известны интервалы варьирования этих критериев.
Ключевые слова: оптимизация ХТС, нормализация разнородных показателей качества работы реакторного отделения
Введение
Проблема нахождения оптимальных режимов работы химических реакторов является одной из наиболее важных при разработке автоматизированных систем управления ХТС, так как от их эффективной работы зависит эффективность работы всей технологической цепочки [Полянчева А.Г., 2005]. Попытка нахождения оптимальных режимов работы реакторов димеризации ацетилена, используемых в производстве хлоропреновых каучуков и латексов, была решена на основе экономико-математических моделей, разработанных путем статистической обработки исходных данных, собранных на действующем производстве [Анисимов В.Г., Анисимов Е.Г., Ведерников Ю.В., Матросов В.В., Черныш А.Я., 2009]. Для нахождения оптимальных режимов в разное время использовались алгоритм случайного поиска с адаптацией [Кантарджян С.Л., 1980] и алгоритм векторной оптимизации, позволяющий выбрать компромиссное решение из эффективного множества решений [Кантарджян С.Л.,
Еганян Г.К., Хуршудян А.К., 1987]. Поскольку для выработкимо новинилацетилена (МВА) использовались два типа реакторов димеризации ацетилена (тангенциальный и прямой), нормализация критериев оптимальности осуществлялась для всего реакторного отделения [Коряков А.Г., 2013]. Подобное отделение в настоящее время находится в эксплуатации на китайском заводе по производству хлоропреновых каучуков и латексов в г. Шаньси.
В этой статье сделана попытка осуществить нормализацию возможных критериев оптимальности режимов работы реакторного отделения с использованием совокупности как экономических, так и технологических показателей. Нормализации были подвергнуты три возможных критерия [Денисов О.К., 2005], приведенные в таблице 1. В ней приведены те же обозначения, которые были заимствованы нами из описания алгоритма нормализации разнородных показателей качества [Экономика типовых процессов химической технологии, 1970].
Таблица 1
Таблица исходных данных
Table 1
Source Data Table
Критерии Ki (Sn) | Режимы работы реакторного отделения | |||
S1 | S2 | S3 | mi | |
K1(Sn)-ориентировочная технологическая себестоимость 1 т.МВА , руб./т. | [330; 360] | [350; 370]] | [370; 510] | 550 |
K2(Sn)-ожидаемый выход МВА на прореагировавший ацетилен, % образца (баллы) | [ 14; 19] | I10; 16J | [16;10 ] | 20 |
K3(Sn)- ожидаемая часовая производительность по МВА, т./ч. | [1,02; 1,14] | [0,7:1,02] | [0,5; 0,7] | 1,5 |
В этой таблице представлены возможные варианты режимов работы реакторного отделения, интервалы варьирования критериев оптимальности и ширина этих интервалов.
Необходимо отдать предпочтение одному из трех возможных режимов работы реакторного отделения (S1, S2, S3) с использованием трех возможных критериев оптимальности K1(Sn), K2(Sn), K3(Sn), значения которых заданы в интервальном виде. При этом должны выполняться следующие условия:
При n =1 выполняется режим S1 ,обеспечивающий минимизацию технологической себестоимости одной тонны целевого продукта моновинилацетилена (МВА).
При n=2 выполняется режим, обеспечивающий максимизацию выхода МВА на прореагировавшее сырье, т.е ацетилен,%.
При n= 3 выполняется режим, обеспечивающий максимизацию часовой производительности по МВА, т./ч.
Основная часть
Заключение
Список литературы