Метод автоматизированного контроля концентрации диэтаноламина с применением оптического сенсора при ректификации этаноламинов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Песков, Николай Павлович

• Песков, Николай Павлович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Песков, Николай Павлович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТАНОЛАМИНОВ И ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ

1.1 История развития производства этаноламинов

1.2 Краткое описание технологического процесса ректификации этаноламинов

1.3 Анализ процесса ректификации этаноламинов как объекта управления

1.4 Анализ способов управления технологическим процессом ректификации

1.5 Постановка цели и задач исследования

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ СМЕСИ ДИ- И ТРИЭТАНОЛАМИНА

2.1 Общая характеристика физико-химических основ процесса ректификации

2.2 Структурная идентификация математического описания процесса ректификации смеси ди- и триэтаноламина

2.3 Параметрическая идентификация математического описания процесса ректификации смеси ди- и триэтаноламина. Проверка адекватности модели

2.4 Построение модели испарителя

3 РАЗРАБОТКА ДАТЧИКА КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИЭТАНОЛАМИНА НА СТАДИИ РЕКТИФИКАЦИИ СМЕСИ ДИ- И ТРИЭТАНОЛАМИНА

3.1 Приборы и методы контроля концентрации диэтаноламина в газовой фазе

3.2 Экспериментальные исследования конструкции оптического сенсора для контроля концентрации диэтаноламина

4 СИНТЕЗ КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РЕКТИФИКАЦИИ СМЕСИ ДИ- И ТРИЭТАНОЛАМИНА С ПОЛНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КОМПОНЕНТОВ ПИТАЮЩЕЙ СМЕСИ

4.1 Принципы автоматического регулирования

4.2 Полное разделение компонентов смеси

4.3 Построение комбинированной системы управления процессом ректификации смеси ди- и триэтаноламина с полным разделением компонентов питающей смеси

4.4 Исследование работоспособности алгоритмов управления

5 РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИЭТАНОЛАМИНА В ПРОЦЕССЕ РЕКТИФИКАЦИИ

5.1 Аппаратно-программный комплекс системы автоматизированного контроля

концентрации диэтаноламина при ректификации

5.2 Визуализация системы автоматизированного управления процессом ректификации

этаноламинов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод автоматизированного контроля концентрации диэтаноламина с применением оптического сенсора при ректификации этаноламинов»

ВВЕДЕНИЕ

Впервые этаноламины были синтезированы Вюрцем в 1860 году нагреванием этиленхлоргидрина и водного аммиака в герметичной трубе. Кнорр в 1897 году сообщил о реакции оксида этилена с аммиаком и разделении моно-, ди-, триэтаноламинов фракционной дистилляцией. В СССР первое промышленное производство этаноламинов было организовано в 1949 году [1].

На сегодняшний день индустрия этаноламинов занимает значительный сегмент мирового химического комплекса. Общий мировой объем выпуска этаноламинов составляет около 1000 тыс. тонн/год, в том числе: США 525 тыс. тонн/год, Западная Европа 275 тыс. тонн/год, Азия и Австралия 150 тыс. тонн/год, Россия 40 тыс. тонн/год [2].

Основными направлениями применения этаноламинов являются: очистка природных и технологических газов от кислых примесей в нефтегазовой и азотной промышленности. Кроме того их используют в металлообработке, в производстве моющих средств, косметических препаратов, эмульгаторов, лекарственных веществ, ингибиторов коррозии, в сельскохозяйственной отрасли при производстве различных гербицидов, а также в текстильной промышленности, при производстве цементов для интенсификации помола, как сырье в ряде органических синтезов.

В России сегодня этаноламины производятся на трех предприятиях: ОАО «Казаньоргсинтез», АО «Салаваторгсинтез» и ОАО «Синтез» (г. Дзержинск). Проблемами разработки технологии и организации производств этаноламинов занималась компания ЗАО «Химтэк Инжиниринг» (г. Санкт-Петербург).

Промышленная технология получения этаноламинов базируется на процессах насыщения концентрированного раствора аммиака окисью этилена и последующем фракционировании полученной смеси методом непрерывной ректификации.

Как известно, процессы ректификации являются одними из самых энергоемких процессов химической технологии, и их эффективность часто определяет экономику производства в целом. В ряде случаев на разделение методом ректификации смесей органических продуктов затрачивается до 70% всей энергии, необходимой для их производства. Такие особенности производственных процессов как непрерывность и многотоннажность приводят к тому, что даже относительно невысокие снижение энергозатрат, повышение качества товарных фракций обеспечивают значительный экономический эффект при производстве [3].

Заключительной стадией производства этаноламинов является

разделение трехкомпонентной смеси моноэтаноламина (МЭА),

диэтаноламина (ДЭА), и триэтаноламина (ТЭА) путем ректификации в двух

колоннах насадочного типа. Управление работой последней из этих колонн

по разделению ДЭА и ТЭА вследствие того, что оба ее выходных потока

являются целевыми, требует регулирования состава как дистиллята, так и

кубовой жидкости. Применение базовых регуляторов состава дистиллята и

кубовой жидкости (температуры верха и низа колонны) из-за наличия

перекрестных связей по управляющим воздействиям этих регуляторов

приводит к их неустойчивой работе. На данной стадии удается получить

чистый ДЭА (97%) и технический ТЭА (85%). Для получения чистого ТЭА

(98%) необходима перегонка в дополнительной ректификационной колонне,

что связано с колоссальными энергетическими затратами. Проблема

управления качеством этаноламинов заключается также в том, что

ректификационная установка постоянно находится под воздействием

возмущений в виде изменения количества и состава сырья. В условиях

воздействия возмущений (контроль которых необходим) ее работа

характеризуется длительными переходными процессами со значительными

колебаниями выхода и качества этаноламинов. Существующие методы

контроля возмущающего воздействия по составу питающей смеси, а именно,

газожидкостной хроматографии анализа состава этаноламинов недостаточно

5

оперативны, дороги и не поддаются автоматизации. Ранее проведенные исследования показали перспективность применения для решения данной проблемы оптических химических сенсоров (ОХС), что особенно актуально в связи с их возможностями функционирования во взрыво- и пожароопасных условиях в составе автоматизированных систем мониторинга.

Большой вклад в развитие фундаментальных исследований по управлению ректификационными установками внесли работы Кафарова В.В., Анисимова И.В., Бодрова В.И., Покровского В.Б., Александрова И.А. [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] и других ученых. Также были изучены труды в области оптимального управления процессами химической технологии Балакирева В.С., Володина В.М., Цирлина А.М., Бояринова А.И., Островского Г.М., Чуракова Е.П. [10, 11, 12, 13] и др. Разработкой оптических методов контроля состава газовых сред занимались Александров С.Е., Сажин С.Г., Кечкина Н.И., Задворнов С.А., Соколовский А.А. и др. [51, 52, 53].

Таким образом, ввиду важнейшего народнохозяйственного значения этаноламинов и необходимости их получения на уровне мировых стандартов качества по конкурентоспособным ценам, проблема управления, связанная с обеспечением необходимого качества получаемых фракций имеет большое значение для данной отрасли и разработка метода автоматизированного контроля концентрации диэтаноламина в составе бинарной смеси этаноламинов с применением оптического сенсора в технологическом процессе ректификации является актуальной темой исследования.

Целью работы является разработка метода активного контроля концентрации диэтаноламина в автоматизированном режиме при ректификации бинарной смеси ди- и триэтаноламина с применением оптического сенсора для повышения качества производимой продукции.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Определение регулируемых параметров, управляющих и возмущающих воздействий технологического процесса ректификации этаноламинов.

2. Разработка алгоритма по повышению разделяющей способности колонны ректификации (с получением чистых ДЭА и ТЭА) на основе анализа существующих методов управления непрерывной ректификацией и способов определения состава этаноламинов.

3. Разработка математической модели ректификации бинарной смеси ДЭА-ТЭА и проведение параметрической идентификации для проверки работы системы автоматизированного контроля концентрации диэтаноламина.

4. Оптимизация разработанного ОХС (покрытие Д-924-Ст) для определения концентрации диэтаноламина в бинарной смеси ДЭА-ТЭА в газовой фазе.

5. Разработка комбинированной системы автоматизированного аналитического контроля концентрации ДЭА с применением оптического сенсора и компенсатора возмущающих воздействий для обеспечения требуемой степени разделения компонентов.

6. Разработка аппаратно-программного комплекса системы автоматизированного контроля концентрации диэтаноламина при ректификации бинарной смеси ди- и триэтаноламина.

Объектом исследования является технологический процесс производства этаноламинов на стадии ректификации смеси ди- и триэтаноламина, оптический сенсор с чувствительным покрытием Д-924-Ст.

Предметом исследования являются математические модели ректификации этаноламинов, методы и алгоритмы управления качеством готовой продукции, а также закономерности функционирования оптического сенсора контроля концентрации диэтаноламина.

Методы исследования. В диссертации научные исследования

основаны на методах системного анализа, статистической обработки данных,

7

теории управления, математического моделирования, идентификации, имитационного моделирования на ЭВМ, теории эксперимента. Экспериментальные исследования проводились на прошедших поверку средствах измерения с применением поверочной газовой смеси.

Научная новизна диссертационной работы

1. Разработана аналитическая математическая модель непрерывного процесса ректификации этаноламинов в колонне насадочного типа на основе уравнений материально-энергетического баланса с учетом объемного коэффициента массопередачи и параметров равновесного состояния парожидкостной смеси этаноламинов, позволяющая научно обоснованно подойти к выбору алгоритмов управления процессом.

2. Определены параметры модели ректификационного разделения смеси ДЭА и ТЭА путем обработки опытных данных промышленной эксплуатации ректификационной колонны, что позволило адаптировать полученную модель к реальным условиям работы.

3. Впервые предложен способ определения концентрации диэтаноламина методом градуировочного графика с использованием оптического сенсора (покрытие Д-924-Ст), обеспечивающий автоматизированный контроль технологических сред в реальном времени.

4. Разработан алгоритм работы компенсатора внешних возмущающих воздействий, при использовании которого повышается точность и стабильность регулирования технологического процесса ректификации, даже в случае образования азеотропных смесей (патент №2621331 «Устройство автоматического управления процессом ректификации с полным разделением компонентов питающей смеси» / Н.П. Песков, Э.М. Мончарж. - Опубл.02.06.2017. - 7 с.).

5. Разработан алгоритм расчета расхода дистиллята для регулирования состава дистиллята и кубовой жидкости с использованием управления на базе нечеткой логики.

Практическая ценность исследования. Основные результаты диссертационного исследования, имеющие практическую значимость, заключаются в следующем:

1. Оптимизирована конструкция ОХС с использованием покрытия Д-924-Ст для контроля концентрации диэтаноламина в процессе ректификации бинарной смеси ДЭА-ТЭА с определением оптимальных характеристик сенсора: толщина пленки чувствительного покрытия на уровне 0,52 мкм и рабочая температура 45-50 °С.

2. Разработан набор программ для проведения модельных исследований процесса ректификации смеси ди- и триэтаноламина.

3. Разработан пакет прикладных программ для визуализации процессов контроля и управления в ректификационной колонне.

4. На базе микропроцессорного контроллера разработана и внедрена распределенная система управления технологическим процессом производства этаноламинов на ООО «Синтез ОКА» (г. Дзержинск), что позволило повысить качество производимой продукции, уменьшить себестоимость чистых компонентов смеси за счет исключения операции доочистки полученных продуктов.

5. Диссертационные материалы используются в учебном процессе в рамках дисциплины «Автоматизация технологических процессов и производств», «Моделирование систем управления», «Приборы и средства измерений» кафедры «Автоматизация, транспортные и информационные системы» Дзержинского политехнического института (филиала) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования (ФГБОУ ВО) «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева» (ДПИ НГТУ).

На защиту выносятся:

1. Активный метод автоматизированного контроля концентрации ДЭА в процессе ректификации бинарной смеси ди- и триэтаноламина,

обеспечивающий повышение разделительной способности колонны с

9

получением чистых компонентов смеси без дополнительной операции доочистки получаемых продуктов.

2. Математическая модель насадочной ректификационной колонны для разделения бинарной смеси ДЭА-ТЭА с адаптацией к реальным условиям работы, позволяющая прогнозировать состав целевой продукции в зависимости от условий проведения процесса.

3. Оптический сенсор, основанный на измерении ослабления светового потока, происходящего вследствие избирательного поглощения света чувствительным покрытием Д-924-Ст, обеспечивающий измерение концентрации ДЭА в бинарной смеси при ректификации этаноламинов с минимальным запаздыванием в непрерывном режиме, в реальном времени.

4. Алгоритмическое и программно-техническое обеспечение комбинированной системы автоматизированного аналитического контроля концентрации ДЭА с применением оптического сенсора и блока оптимальной обработки информативных сигналов, позволяющих получить в одной ректификационной колонне чистые ДЭА и ТЭА.

Достоверность результатов и выводов настоящей работы подтверждена данными, полученными при математическом и имитационном моделировании процесса ректификации смеси ди- и триэтаноламина, сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, а также опытной эксплуатацией разработанных алгоритмов и систем управления с использованием стандартизированных методик и аттестованного оборудования.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты работы внедрены в производство на ООО «Синтез Ока» (г. Дзержинск), что позволило повысить качество производимой продукции, уменьшить себестоимость чистых компонентов смеси за счет исключения операции доочистки полученных продуктов.

Разработанные модели в виде методик, алгоритмов и программ используются в ООО «Синтез Ока» при разработке и эксплуатации систем автоматического управления.

Математические модели, алгоритмы и программы внедрены в учебный процесс на кафедре «Автоматизация, транспортные и информационные системы» Дзержинского политехнического института при подготовке бакалавров по направлению 150304 «Автоматизация технологических процессов и производств».

Практическое применение результатов исследования подтверждено актами внедрения в Приложении 2.

Апробация работы.

Основные научные результаты докладывались и обсуждались на Международных молодежных научно-технических конференциях «Будущее технической науки», Нижний Новгород, 2009 г., 2010 г., 2011 г., 2012 г.; на Международных научно-технических конференциях «Информационные системы и технологии», Нижний Новгород, 2010 г., 2011 г., 2012 г.; на Международной научно-практической конференции «Молодежь города -город молодежи: культурный и технологический потенциал инновационного развития», Дзержинск, 2010 г.; на Всероссийской научно-технической конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике, Москва, 2011 г.; на Международной научно-практической конференции «Perspektywiczne opracowania паик^ i technikami - 2011», Польша, 2011 г.; на Международной научной конференции «Актуальные вопросы современной техники и технологии», Липецк, 2012 г.; на Международных научных конференциях «Математические методы в технике и технологиях», Саратов, 2012 г., Нижний Новгород, 2013 г.; на Международной научно-практической конференции <Юпу vedy-2012», Прага, 2012 г.; на Международной научно-практической конференции «Образованието и науката на XXI век», Белгород, 2012 г.; на 18-й Нижегородской сессии молодых ученых, Нижний Новгород, 2013 г.

Соответствие диссертации паспорту специальности

Диссертация соответствует специальности 05.11.13 - «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», так как включает в себя:

1. Разработка, внедрение и испытания приборов, средств и систем контроля природной среды, веществ, материалов и изделий, имеющих лучшие характеристики по сравнению с прототипами

2. Разработка алгоритмического и программно-технического обеспечения процессов обработки информативных сигналов и представление результатов в приборах и средствах контроля, автоматизация приборов контроля.

Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 24 печатные работы, из которых 5 в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Связь работы с научными программами. Работа выполнена в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» по теме: «Разработка мобильной мультисенсорной системы мониторинга атмосферного воздуха (его приземного слоя) для качественного и количественного обнаружения газов основных приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха (ОПЗАВ)» при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации. Соглашение № 14.577.21.0144 от 28.11.14. Уникальный идентификатор проекта RFMEEFI57714X0144.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 128 наименований, двух приложений. Объем работы - 166 страниц машинописного текста, включая 64 рисунка и 20 таблиц.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТАНОЛАМИНОВ И ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА

РЕКТИФИКАЦИИ

1.1 История развития производства этаноламинов

Этаноламины впервые были синтезированы Вюрцем в 1860 году нагреванием этиленхлоргидрина и водного аммиака в герметичной трубе.

носшсша + киэ^ госшсшкш +на

Кнорр в 1897 году сообщил о реакции оксида этилена с аммиаком и разделении моно-, ди-, триэтаноламинов фракционной дистилляцией.

(СН2)20 + КН3 ^ ГОСШСШКШ 2 ГОСШСШКШ + 3 (СН2)20 ^ (НОСШ-СШЩН +

+(НОСШ-Ш2)3К

Производство триэтаноламина из аммиака и оксида этилена началось в США в 1928 году, моно- и диэтаноламины стали доступны с 1931 года. Промышленное значение этаноламинов стало расти с 1945 года, когда началось широкомасштабное производство оксида этилена. В СССР первое промышленное производство этаноламинов организовано в 1949 году [1].

На сегодняшний день индустрия этаноламинов занимает значительный сегмент мирового химического комплекса. Основные мощности по производству этаноламинов созданы в США и Западной Европе, что обусловлено высоким уровнем развития химической промышленности в этих регионах. Общий мировой объем выпуска этаноламинов составляет около 1000 тыс.тонн/год, в том числе: США 525 тыс.тонн/год, Западная Европа 275 тыс.тонн/год, Азия и Австралия 150 тыс.тонн/год, Россия 40 тыс.тонн/год [2].

В настоящее время, этаноламины производятся в России на трех предприятиях: ОАО «Казаньоргсинтез», АО «Салаваторгсинтез» и ОАО «Синтез» (г. Дзержинск). Особенностью всех трех производств являлось то,

что они работали по старым технологиям, разработанным в 1946 году в Дзержинске и в 60-е годы на двух других предприятиях. Качество этаноламинов не соответствовало современным требованиям не только внешнего, но и внутреннего рынка. Нужна была новая промышленная технология, обеспечивающая качество выпускаемой продукции на уровне мировых стандартов и конкурентоспособность по ценам как на внутреннем, так и на внешнем рынке.

ЗАО «Химтэк Инжиниринг» является российским лидером в области разработки технологий и организации производств этаноламинов. Использование решений, защищенных патентами РФ, позволило придать технологии производства ряд новых качеств:

- оригинальное решение реакторного узла, обеспечивающее гибкость синтеза, тепловую устойчивость и безопасность;

- использование безводного аммиака;

- использование высокоэффективных ректификационных колонн с насадкой Norton, обеспечивающих высокое качество продукции;

-применение безфлегмовых аппаратов на реакционных потоках.

Все это позволяет получать этаноламины на уровне мировых стандартов качества по конкурентоспособным ценам. Технология защищена патентами РФ № 2141475, 2063955, 2167147 [14].

Из трех предприятий наиболее подготовленным для внедрения новой технологии было ОАО «Синтез», которое работало по самой старой технологии и не имело собственного сырья - окиси этилена, то есть было более уязвимо с точки зрения выживаемости на рынке этаноламинов [15].

В настоящее время комплекс выпускает 3 целевых продукта: моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА) и триэтаноламин (ТЭА). Данное производство имеет возможность варьировать количество и марки выпускаемых продуктов в зависимости от рыночной конъюнктуры. Производство этаноламинов осуществляется на территории двух промышленных комплексов.

На новой установке первая партия этаноламинов была выпущена осенью 2001 года. Это производство обладает современной инновационной технологией, основанной на безводном способе синтеза аммиака и окиси этилена, с помощью чего достигается экономный расход энергозатрат, высокое качество продукции, экологичность и безопасность процесса, а также широкая селективность выпуска продуктов. Первоначально предполагалось, что данная установка будет выпускать 10 - 12 тысяч тонн этаноламинов в год. В настоящее время, после проведения многоступенчатой модернизации, мощности производства увеличились до 25 тысяч тонн товарной продукции в год.

Второе производство этаноламинов имеет богатейшую историю, которая ведет свое начало с 1948 года. За это время был накоплен бесценный опыт, который позволил компании превратиться в лидера на российском рынке аминов и успешно выйти на мировые горизонты. Производственные мощности этой установки составляют 15 000 тонн в год.

В основу производства положена технология получения этаноламинов из окиси этилена и аммиака с использованием продуктов реакции -этаноламинов - в качестве катализаторов основной реакции.

По указанной выше технологии синтез этаноламинов может проводиться при следующих параметрах [16]:

- давление - 1.40-3.50 МПа,

- температура - 40-70 °С,

- мольное соотношение аммиака и окиси этилена, поступающих в зону реакции - от 8:1 до 30:1.

В зависимости от соотношения окиси этилена и аммиака можно получать разные составы этаноламинов (таблица 1.1).

Таблица 1.1 - Зависимость состава смеси этаноламинов от соотношения окиси этилена и аммиака

Продукт реакции Содержание при различном мольном соотношении окиси этилена и аммиака, %

1:10 1:2 1:1

Моноэтаноламин 75,6 25,3 12,1

Диэтаноламин 21,3 38,5 23,3

Триэтаноламин 3,1 36,2 64,6

После получения смеси этаноламинов избыточный аммиак выделяется из реакционной смеси в три ступени:

- отгонкой под давлением синтеза;

- отгонкой под давлением 1.40-1.60 МПа;

- десорбцией под давлением 0.30-0.40 МПа.

Выделившийся аммиак возвращается в процесс.

Полученная после удаления аммиака смесь этаноламинов разделяется на готовые продукты путем ректификации в колоннах с регулярной насадкой.

Все стадии технологического процесса решены по непрерывной схеме.

Общая схема технологического процесса представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Общая схема технологического процесса производства

этаноламинов

Таким образом, в настоящее время на ОАО «Синтез» действует новая технология получения этаноламинов, но мало проведено исследований в области автоматизации технологического процесса.

1.2 Краткое описание технологического процесса ректификации ди- и триэтаноламина

Этаноламины — аминоспирты общей формулы RR'NCH2CH2OH, бесцветные вязкие гигроскопичные жидкости, хорошо растворимые в воде, спирте и хлороформе, слабые основания. Обладают свойствами аминов и спиртов. В процессе производства получают смесь этаноламинов [17].

Различают моноэтаноламин, или коламин НОСН2СН2КН2, диэтаноламин (НОСШСШ)2КН, триэтаноламин (НОСН2СН2)3^ имеющие температуры кипения 171, 271 и 360°С и плотности при 20°С: 1,0179; 1,0919 и 1,1258 г/см соответственно. Регламентом предусмотрен выпуск продуктов, отвечающих требованиям качества согласно таблицам 1.2, 1.3, 1.4.

Таблица 1.2 Моноэтаноламин. Технические характеристики [18]

Наименование показателя Норма

Внешний вид Бесцветная или слегка желтоватая прозрачная жидкость. Допускается легкая опалесценция.

Массовая доля этаноламинов (в пересчете на 2-аминоэтанол), %, в пределах 97.3-100.0

Плотность при 20 С, г/см3 1.017-1.025

Показатель преломления при 20 С 1.4535-1.4560

Температура кристаллизации, С, не ниже 9

Растворимость в воде Удовлетворяет испытанию

Таблица 1.3 Диэтаноламин по ТУ 2423-054-05807977-2000 [19]

Наименование показателя Значение

Сорт высший Марка А Марка Б

1. Внешний вид Вязкая прозрачная жидкость при температуре 30 ОС, от бесцветного до желтого цвета, без механических включений

2. Массовая доля этаноламинов в пересчете на диэтаноламин, %, не менее 97 85

3. Массовая доля диэтаноламина, %, не менее 99

4. Массовая доля примесей (вода, моноэтаноламин, триэтаноламин, неидентифицированные примеси), %, не более: В том числе: -массовая доля воды, %, не более: 1 0,3 - -

5. Плотность при 20ОС, в пределах, г/см3 - - 1,090-1,110

Таблица 1.4 Триэтаноламин по ТУ 2423-061-05807977-2002 [20]

Наименование показателя Значение

Марка А Марка Б Марка В

1. Внешний вид Прозрачная жидкость от бесцветного до темно-коричневого цвета. Допускается зеленоватый оттенок.

2. Плотность при 20ОС, г/см3 1,120-1,135 1,090-1,130

3. Массовая доля триэтаноламина, %, не менее 95 85 80

4. Массовая доля диэтаноламина, %, не более 5 15 20

5. Массовая доля моноэтаноламина, %, не более 0,5 2 не нормируется

6. Массовая доля воды, % не более 0,5 1 не нормируется

Основные физико-химические свойства и константы производимой продукции занесены в таблицу 1.5.

Таблица 1.5 Основные физико-химические свойства и константы

производимой продукции [16]

Наименование показателей Моноэтаноламин Диэтаноламин Триэтаноламин

Эмпирическая формула С2Н7ON С4НllO2N С6Нl5OзN

Молекулярная масса 61.09 105.14 149.20

Температура кипения, °С 170 (при абсолютном давлении 100.5 кПа) 268 (при абсолютном давлении 100.1 кПа) 277-279 (при абсолютном давлении 20.0 кПа)

Температура затвердевания (плавления), °С 10,5 28,0 21,2

Вязкость при 40 °С, сП 10.06 196.4 208.1

Теплота испарения, при 10 °С, ккал/кг 196 ккал/моль 139 115

Теплота образования, ккал/моль 65 112.6 159.5

Растворимость:

- в хлороформе растворим не растворим растворим

- в эфире 0.72 г/100мл легко растворим трудно растворим

- в воде растворим растворим растворим

Продолжение таблицы 1.5

Наименование показателей Моноэтаноламин Диэтаноламин Триэтаноламин

Показатель преломления при 20 °С 1.4539 1.4776 (30 °С) 1.4852

Молекулярная рефракция 16.2 27.3 38.1

Зависимость плотности от температуры 1.1135-0.00073Ш 1.1366-0.0006т

Зависимость давления паров (мм.рт.ст.) от температуры (Т °К, t °С) ^Р=7.7380-1732.11 ^Р=10.0031-3797.41 , 3993.04 ^=9.3435-—-—

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Песков, Николай Павлович, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Луговской, С.А. Разработка энергосберегающей технологии синтеза этаноламинов: дисссертация ... к.т.н.: 05.17.04. - Санкт-Петербург, 2004. -120 с.

2. Пенкин, К.В. Математические модели стадии синтеза производства этаноламинов и разработка оптимальных систем коррекции его фракций на основе хроматографической диагностики: диссертация ... к.т.н.: 05.11.13. -Москва, 2014. - 184 с.

3. Александров, И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке / И.А. Александров. - Химия, 1981. - 353 с.

4. Кафаров, В.В. Основы массопередачи / В.В. Кафаров. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1972. - 494 с.

5. Кафаров, В.В. Математическое моделирование основных процессов химических производств / В.В. Кафаров, М.Б. Глебов. - учеб. пособие. - М.: Высшая школа, 1991. - 400 с.

6. Кафаров, В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии / В.В. Кафаров. - М.: Химия, 1968. - 496 с.

7. Анисимов, И.В. Математическое моделирование и оптимизация ректификационных установок / И.В. Анисимов, В.И. Бодров, В.Б. Покровский. - М.: Химия, 1975. - 216 с.

8. Александров, И.А. Массопередача при ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей / И.А. Александров. - М.: Химия, 1975, 320 с.

9. Александров, И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и основы конструирования / И.А. Александров. - 2-е изд. перераб. - М.: Химия, 1971. - 296 с.

10. Балакирев, В.С. Оптимальное управление процессами химической технологии (экстремальные задачи в АСУ) / В.С. Балакирев, В.М. Володин, А.М. Цирлин. - М.: Химия, 1978. - 383 с.

11. Бояринов, А.И. Методы оптимизации в химической технологии / А.И. Бояринов, В.В Кафаров. - М.: Химия, 1969. - 564 с.

12. Островский, Г.М. Оптимизация химико-технологических процессов. Теория и практика / Г.М. Островский, Т.А. Бережинский. - М.: Химия, 1984. - 240 с.

13. Чураков, Е.П. Оптимальные и адаптивные системы / Е.П. Чураков. -учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 256 с.

14. Технология производства этаноламинов // сайт АО «Химтэк Инжиниринг». - 2016: [Электронный ресурс]. URL: http://www.himtek.ru/tekhnologii/tekhnologiya-proizvodstva-etanolaminov/ (дата обращения: 14.07.2016).

15. Искрицкая, Н.И. Опыт эффективной инновационной деятельности инжиниринговой компании в химической промышленности [Электронный ресурс].Ц^Ь: http://invest.rin.ru/cgi-bin/method/search_method.pl?action=full&num=131&p_n=55&PageIn=6 (дата обращения: 20.07.2016).

16. Постоянный технологический регламент первого цеха этаноламинов ПТР №61 // ОАО «Синтез». - г. Дзержинск, Нижегородской обл., 2013. - 274 с.

17. Этаноламины // сайт «Химик». - 2015: [Электронный ресурс]. URL: http://www.xumuk.ru/bse/3304.html (дата обращения: 05.03.2015).

18. Моноэтаноламин (МЭА) // сайт группы компаний «Синтез ОКА». -2016.: [Электронный ресурс]. URL: http://sintez-oka.com/products/ethanolamines/mea/ (дата обращения: 27.08.2016).

19. Диэтаноламин (ДЭА) // сайт группы компаний «Синтез ОКА». -2016.: [Электронный ресурс]. URL: http://sintez-oka.com/products/ethanolamines/dea/ (дата обращения: 27.08.2016).

20. Триэтаноламин (ТЭА) // сайт группы компаний «Синтез ОКА». -2016.: [Электронный ресурс]. URL: http://sintez-oka.com/products/ethanolamines/tea/ (дата обращения: 27.08.2016).

21. Этаноламины // сайт группы компаний «Синтез ОКА». - 2016.: [Электронный ресурс]. URL: http://sintez-oka.com/products/ethanolamines/ (дата обращения: 27.08.2016).

22. Анисимов, И.В. Автоматическое регулирование процесса ректификации / И.В. Анисимов. - 2-е изд. - М.: Гостоптехиздат, 1961. - 178с.

23. Песков, Н.П. Оптимизация системы управления процессом ректификации этаноламинов / Н.П. Песков. - монография Lambert Academic Publishing ist ein Imprint der AV Akademikerverlag GmbH &Co.KG Heinrich-Bocking-Str.6-8, 66121 Saarbrucken, Deutshland 2012 (ISBN: 978-3-659-218187). - 145 стр.

24. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин. - учебник для вузов - 10-е изд., дораб. - М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. - 753 с.

25. Песков, Н.П. Система оптимального управления ректификацией этаноламинов с использованием математической модели процесса / Н.П. Песков // Современные проблемы науки и образования. - 2011. - №6.: [Электронный ресурс]. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=5076 (дата обращения: 03.02.2016).

26. Кузьменко, Н.В. Автоматизация технологических процессов и производств / Н.В. Кузьменко - учебное пособие в 2 частях. Часть 1. -Ангарск: АГТА, 2005. - 78 с.

27. Дудников, Е.Г. Автоматическое управление в химической промышленности / Е.Г. Дудников. - М.: Химия, 1987. - 368 с.

28. Анисимов, И.В. Основы автоматического управления технологическими процессами нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности / И.В. Анисимов. - издательство «Химия» Ленинградское отделение, 1967. - 408 с.

29. Агринская С.А. Разработка и ислледование алгоритмов управления температурным профилем ректификационной колонны тарельчатого типа: диссертация ... к.т.н.: 05.13.06. - Москва, 2011. - 194 с.

30. Мончарж, Э.М. Постановка задач автоматизации технологических процессов / Э.М. Мончарж. - Н.Новгород, 2003. - 76 с.

31. Дытнерский, Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты / Ю.И. Дытнерский. - М.: Химия, 1995. - 400 с.

32. Айнштейн. В.Г. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии / В.Г. Айнштейн. - М.: Химия, 1999. - 888 с.

33. Иванец, В.Н. Процессы и аппараты химической технологии / В.Н. Иванец, Д.М. Бородулин. - учебное пособие для студентов вузов. -Кемерово, 2006. -172 с.

34. Холоднов, В.А. Математическое моделирование и оптимизация химико-технологических процессов / В.А. Холоднов, В.П. Дьяконов и др. -СПб.: «Профессионал», 2003. - 480 с.

35. Мончарж, Э.М. Идентификация параметров модели технологического процесса ректификации этаноламинов / Э.М. Мончарж, Н.П. Песков, А.А Попов // Автоматизация в промышленности. - 2015. - №4. - С.32-40.

36. Комиссаров, Ю.А. Научные основы процессов ректификации / Ю.А. Комиссаров, Л.С. Гордеев, Д.П. Вент. Под ред. Л.А. Серафимова. -учебное пособие для вузов в 2 т. Том 1. - М.: Химия, 2004. - 416 с.

37. Фрэнкс, Р. Математическое моделирование в химической технологии / Р. Фрэнкс. - М.: Химия, 1971. - 272 с.

38. Штейнберг, Ш.Е. Идентификация в системах управления / Ш.Е. Штейнберг. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 80 с.

39. Гартман, Т.Н. Основы компьютерного моделирования химико-технологических процессов / Т.Н. Гартман, Д.В. Клушин. - учеб. пособие для вузов. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. - 416 с.

40. Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н.Б. Варгафтик. - 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Наука, 1972. -721 с.

41. Гельперин, Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии / Н.И. Гельперин. - в двух книгах. - М.: Химия, 1981. - 812 с.

42. Газохроматографическое измерение массовых концентраций 2-аминоэтанола (моноэтаноламина) в воздухе рабочей зоны. Методические указания МУК 4.1.1296-03 (утв. 30.03.2003).: [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200042678 (дата обращения: 08.01.2017).

43. Газохроматографическое определение ди-(2-гидроксиэтил)-амина (диэтаноламина) в атмосферном воздухе. Методические указания. МУК 4.1.2323-08 (утв. 28.12.2007).: [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200097969 (дата обращения: 08.01.2017).

44. Измерение массовых концентраций ди-(2-гидроксиэтил)-амина (диэтаноламина) методом газовой хроматографии в воздухе рабочей зоны. Методические указания. МУК 4.1.2258-07 (утв. 17.08.2007).: [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200077021 (дата обращения: 08.01.2017).

45. Фирма «Artvik». Информационный каталог, 2003. - 136 с.

46. Зенкевич, И.Г. Особенности ВЭЖХ-МС определения моноэтаноламина в водных растворах методом стандартной добавки / И.Г. Зенкевич, Т.Е. Морозова // Аналитика и контроль. - 2012. - Т. 16. - № 2. -С. 181-187.

47. Датчик концентрации паров этаноламина. Патент на изобретение № 2034285, Рос. Федерация: МПК G01N27/12 / С.И.Сорокин, Л.П.Маслов, С.А. Крутоверцев. Патентообладатель: Малое государственное предприятие "Практик-НЦ". опубл. 30.04.1995.

48. Кучменко, Т.А. Идентификация моноэтаноламина в воздухе с применением двух сенсоров на основе микрофазы фторида калия / Т.А. Кучменко, С.Е. Чернышова // Вестник ВГУИТ. - 2015. - Т.4. - С.135-139.

49. Маслов, Л.П. Сенсоры аммиака на основе координационных соединений рутения / Л.П. Маслов, Т.М. Буслаева, К.Р. Левин // Журнал прикладной химии. - 1997. - Т. 70, - № 6. - С. 1002-1005.

50. Маслов, Л.П. Газовая чувствительность комплексов осмия и рутения к аммиаку в воздухе / Л.П. Маслов, Т.М. Буслаева, Е.В. Копылова // Журнал прикладной химии. - 2000. - Т. 73. - № 3. - С. 241-245.

51. Сажин, С.Г. Сенсорные методы контроля аммиака / С.Г. Сажин, Э.И. Соборовер, С.В. Токарев // Дефектоскопия. - 2003. - №10. - С. 78-96.

52. Сажин, С.Г. Разработка мобильной мультисенсорной системы мониторинга атмосферного воздуха (его приземного слоя) для качественного и количественного обнаружения газов - основных приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха (ОПЗАВ): отчет о ПНИЭР (промежуточный, этап 1), номер госрегистрации 115012770281, рег. номер ИКРБС 215081440002 / С.Г. Сажин. - Нижний Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2015. - 187 с.

53. Сажин, С.Г. Разработка мобильной мультисенсорной системы мониторинга атмосферного воздуха (его приземного слоя) для качественного и количественного обнаружения газов - основных приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха (ОПЗАВ): отчет о ПНИЭР (промежуточный, этап 2), номер госрегистрации 115012770281, рег. номер ИКРБС AAAA-B15-21522550003-0 / С.Г. Сажин. - Нижний Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2015. - 253 с.

54. Масленников, А.В. Разработка мобильной мультисенсорной системы мониторинга атмосферного воздуха (его приземного слоя) для качественного и количественного обнаружения газов - основных приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха (ОПЗАВ): отчет о ПНИЭР (промежуточный, этап 3), номер госрегистрации 115012770281, рег. номер ИКРБС AAAA-A16-216042140030-3 / А.В. Масленников. - Нижний Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2016. - 153 с.

55. Масленников, А.В. Разработка мобильной мультисенсорной

системы мониторинга атмосферного воздуха (его приземного слоя) для

143

качественного и количественного обнаружения газов - основных приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха (ОПЗАВ): отчет о ПНИЭР (промежуточный, этап 4), номер госрегистрации 115012770281, рег. номер ИКРБС АААА-А16-216112520021-3 / А.В. Масленников. - Нижний Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2016. - 225 с.

56. Колесников, А.А. Современная прикладная теория управления. Часть 1. Оптимизационный подход в теории управления / А.А. Колесников. -Таганрог: Издательство ТРТУ, 2000. - 400 с.

57. Голубятников, В.А. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности / В.А. Голубятников, В.В. Шувалов. - М.: Химия, 1985. - 352 с.

58. Комиссарчик, В.Ф. Автоматическое регулирование технологических параметров / В.Ф. Комиссарчик. - учебное пособие, Тверской государственный технический университет, Тверь, 2001. - 248 с.

59. Дядик, В.Ф. Теория автоматического управления / В.Ф. Дядик, С.А. Байдали, Н.С. Криницын. - учебное пособие, Национальный исследовательский Томский политехнический университет. - Томск: изд-во Томского политехнического университета, 2011. - 196 с.

60. Платонов, В.М. Разделение многокомпонентных смесей /

B.М. Платонов, Б.Г. Берго. - М.: Химия, 1965. - 368 с.

61. Петлюк, Ф.Б. Многокомпонентная ректификация / Ф.Б. Петлюк, Л.А. Серафимов. - М.: Химия 1983. - 304 с.

62. Песков, Н.П. Комбинированная система управления процессом ректификации смеси ди- и триэтаноламина / Н.П. Песков, Э.М. Мончарж,

C.В. Токарев // Вестник ВГУ. Серия: Системный анализ и информационные технологии. - 2016. - №4. - С.49-55.

63. Песков, Н.П. Устройство автоматического управления процессом ректификации с полным разделением компонентов питающей смеси /

Н.П. Песков, Э.М. Мончарж // патент на изобретение № 621331 от 02.06.2017. - 8 с.

64. Гостев, В.И. Нечеткие регуляторы в системах автоматического управления / В.И. Гостев. - К.: Радюаматор, 2008. - 972 с.

65. Датчики температуры // Электронный ресурс. URL: http://www2.emersonprocess.com/ru-

RU/brands/Metran/products/Temperature/Pages/index.aspx (дата обращения : 27.08.2016).

66. Датчики давления // Электронный ресурс. URL: http://www2.emersonprocess.com/ru-

RU/brands/Metran/products/Pressure/Pages/index.aspx (дата обращения : 27.08.2016).

67. Хроматограф промышленный «ЦветПоток» // Электронный ресурс. URL: http://www.tswet.ru/products/tsvp.html (дата обращения: 27.08.2016).

68. Преобразователи электропневматические ЭП // Электронный ресурс. URL: http://saranskpribor.ru/products/pribory-avtomatizatsii-tekhnologicheskikh-protsessov/preobrazovateli-elektropnevmaticheskie-ep-ep-ekh/ (дата обращения: 21.10.2016).

69. Simatic S7-400H // Электронный ресурс. URL: http://www.intechcom.ru/sites/default/files/production_files/s7-400_cat.pdf (дата обращения: 11.01.2017).

70. Siemens. Simatic. Каталог ST70. Компоненты для комплексной автоматизации, 2016. - 900 с.

71. Siemens. Информация по продуктам, 2016. - 224 с.

72. APC / Электронный ресурс. URL: http://www.apc.com/shop/ru/ru/categories/Smart-UPS/_/N-1h89yke (дата обращения: 10.02.2017).

72. SCADA system WinCC / Электронный ресурс. URL: https://support.industry.siemens.com/dl/files/807/19551807/att_76063/v1/System_ Description_ru.pdf (дата обращения: 10.01.2016).

73. Siemens. Simatic. Руководство. PLCSIM v.5.0. Редакция 06/2016. - 78

с.

74. Siemens. Simatic. Руководство по языку LAD. Редакция 10/2016 -

284 с.

75. Холланд, Ч.Д. Многокомпонентная ректификация / Ч.Д. Холланд. -М.: Химия, 1969. - 352 с.

76. Латош, М.М. Основы теории автоматического управления. М.: Наука, 1979. - 256 с.

77. Бушуев, С.Д. Автоматика и автоматизация производственных процессов. М.: Высш.шк., 1990. - 256 с.

78. Дудников, Е.Г. Комплексная автоматизация химических производств / Е.Г. Дудников // Труды Московского института химического машиностроения. М.: Машгиз, Т.25, 1963. - 288 с.

79. Вайнберг, A.M. Математическое моделирование процессов переноса. Решение нелинейных краевых задач / А.М. Вайнберг. - Москва-Иерусалим, 2009. - 120 с.

80. Холоднов, В.А. Химико-технологические системы. Синтез, оптимизация и управление / В.А. Холоднов, К. Хартманн. - Л.: Химия, 1986. -402 c.

81. Багатуров, С.А. Курс теории перегонки и ректификации / С.А. Багатуров. - М.: Гостоптехиздат, 1954. - 479 с.

82. Багатуров, С.А. Основы теории и расчета перегонки и ректификации / С.А. Багатуров. - М.:Химия, 1974. - 441 с.

83. Багатуров, С.А. Перегонка и ректификация неидеальных растворов / С.А. Багатуров. - М.: Гостоптехиздат, 1951. - 169 с.

84. Багатуров, С.А. Теория и расчет перегонки и ректификации / С.А. Багатуров. - М.:Химия, 1961. - 436 с.

85. Воронцов, И.И. Ректификация в органической химической промышленности / И.И. Воронцов. - М.: ГОНТИ НКПТ, 1938. - 348 с.

86. Галиаскаров, Ф.М. Расчет ректификации нефтяных смесей / Ф.М. Галискаров. - Уфа: изд-во Башкирского Государственного Университета, 1999. - 154 с.

87. Грязнов, В.П. Практическое руководство по ректификации спирта / В.П. Грязнов. - М.: Пищевая промышленность, 1968. - 193 с.

88. Евстафьев, А.Г. Ректификационные установки / А.Г. Евстафьев. -М.: Машгиз, 1963. - 164 с.

89. Коган, В.Б. Равновесие между жидкостью и паром / В.Б. Коган,

B.М. Фридман. - М.: Наука, 1966. - 646 с.

90. Коган, В.Б. Справочник по равновесию между жидкостью и паром в бинарных системах / В.Б. Коган, В.М. Фридман. - Л.: Госхимиздат, 1957. -552 с.

91. Крель, Э.Н. Руководство по лабораторной ректификации / Э.Н. Крель. - М.: изд.ИЛ, 1960. - 632 с.

92. Львов, С.В. Некоторые вопросы ректификации бинарных и многокомпонентных смесей / С.В. Львов. -М.: изд-во Аккад. Наук, 1960. -168 с.

93. Овезов, Б.Б. Автоматизированное управление качеством продуктов ректификации нефти / Б.Б. Овезов. - Ашхабад, 1980. - 144 с.

94. Пасконов, В.М. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена / В.М. Пасконов. - М.: Наука, 1984. - 288 с.

95. Праусниц, Д.М. Машинный расчет парожидкостного равновесия многокомпонентных смесей / Д.М. Праусниц. - М.: Химия, 1974. - 217 с.

96. Романков, П.Г. Массообменные процессы химической технологии / П.Г. Романков, Н.Б. Рашковская, В.Ф. Фролов. - Ленинград: Химия, 1975. -336 с.

97. Стабников, В.Н. Ректификационные аппараты / В.Н. Стабников. -М.: Машиностроение, 1965. - 357 с.

98. Уэйлес, С. Фазовые равновесия в химической технологии /

C. Уэйлс. - М.: Мир, 1989. - 664 с.

99. Никольский, Б.П. Справочник химика / Б.П. Никольский. - Л.: Химия, 1971. - 723 с..

100. Вавилов, А.А. Имитационное моделирование производственных систем / А.А. Вавилов. - М.: Машиностроение; Берлин: Техника, 1983. - 417 с.

101. Кротов, В.Ф. Методы и задачи оптимального управления / В.Ф. Кротов, В.И. Гурман. - М.: Наука, 1973. - 448 с.

102. Белова, Д.А. Применение ЭВМ для анализа и синтеза автоматизированных систем управления / Д.А. Белова, Р.Е. Кузин. - М.: Энергия, 1979. - 264 с.

103. Советов, Б.Я. Моделирование систем / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. - М.: Высш.шк., 1985. - 423 с.

104. Платонов, В.М. Разделение многокомпонентных смесей. Расчет и исследование ректификации на вычислительных машинах / В.М. Платонов, Б.Г. Берго. - М.: Химия, 1965. - 368 с.

105. Розенброк, Х. Вычислительные методы для инженеров химиков / Х.Розенброк, С. Стори. - М.: Мир, 1968. - 444 с.

106. Банди, Б. Методы оптимизации. Вводный курс / Б.Банди. - М.: Радио и связь, 1988. - 128 с.

107. Реклейтис, Г., Рейвидран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике / Г. Реклейтис, А. Рейвидран, К. Рэгсдел. - М.: Мир, 1986. - 349 с.

108. Половко, А.М. Интерполяция. Методика и компьютерные технологии их реализации / А.М. Половко, П.Н. Бутусов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 320 с.

109. Ахназарова, С.Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии / С.Л. Ахназарова, В.В. Кафаров. - М.: Высш. шк., 1985. - 327 с.

110. Калекин, B.C. Процессы и аппараты химической технологии: Массообменные и механические процессы / B.C. Калекин. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. - 200 с.

111. Песков, Н.П. Автоматизация производства этаноламинов / Н.П. Песков, С.В. Виноградов // Будущее технической науки: сборник научных трудов по материалам VIII Международной молодежной научно-технической конференции. - Н. Новгород: НГТУ, 2009. - С.58-59.

112. Песков, Н.П. Автоматизация технологических процессов на базе программно-технического комплекса фирмы Siemens / Н.П. Песков, С.В. Виноградов // Информационные системы и технологии: сборник научных трудов по материалам XVI Международной научно-технической конференции. - Н. Новгород: НГТУ, 2010. - С. 32-33.

113. Песков, Н.П. Оптимальная система управления процессом производства этаноламинов / Н.П. Песков // Молодежь города - город молодежи: культурный и технологический потенциал инновационного развития: сборник научных трудов по материалам V Международной научно-практической конференции. - Н. Новгород: НГТУ, 2010. - С. 44-46.

114. Песков, Н.П. Оптимальное управление процессом производства этаноламинов / Н.П. Песков, С.В. Виноградов // Будущее технической науки: сборник научных трудов по материалам IX Международной молодежной научно-технической конференции. - Н. Новгород: НГТУ, 2010. - С. 91-93.

115. Песков, Н.П. Анализ информационной системы управления процессом производства этаноламинов / Н.П. Песков, В.П. Луконин // Информационные системы и технологии: сборник научных трудов по материалам XVII Международной научно-технической конференции. - Н. Новгород: НГТУ, 2011. - С. 120-121.

116. Песков, Н.П. Оптимизация контура нагрева кубовой жидкости ректификационных колонн на основе методов нечеткой логики / Н.П. Песков, В.П. Луконин // Информационные системы и технологии: сборник научных трудов по материалам XVII Международной научно-технической конференции. - Н. Новгород: НГТУ, 2011. - С. 113-115.

117. Песков, Н.П. Разработка системы оптимального управления

процессом производства этаноламинов / Н.П. Песков, В.П. Луконин //

149

Будущее технической науки: сборник научных трудов по материалам X Международной молодежной научно-технической конференции. - Н. Новгород: НГТУ, 2011. - С. 83-84.

118. Песков, Н.П. Разработка системы управления непрерывной ректификацией этаноламинов с диагностическим контролем параметров процесса / Н.П. Песков // Сборник научных трудов по материалам XIX Всероссийской научно-технической конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике. - Москва, 2011. - С. 57-58.

119. Песков, Н.П. Эффективное управление многомерным процессом ректификации этаноламинов / Н.П. Песков // Materiafy VII Mi$dzynarodowej naukowi-praktycznej ко^егепед «Perspektywiczne opracowania паиЦ i technikami - 2011». - Ргеетуё1, 2011. - С. 28.

120. Песков, Н.П. Управление процессом ректификации этаноламинов на базе математической модели / Н.П. Песков // Актуальные вопросы современной техники и технологии: сборник научных трудов по материалам VI Международной научной конференции. - Липецк, 2012. - С. 49-50.

121. Песков, Н.П. Информационное обеспечение системы управления процессом получения этаноламинов / Н.П. Песков, В.П. Луконин // Информационные системы и технологии: сборник научных трудов по материалам XVIII Международной научно-технической конференции. - Н. Новгород: НГТУ, 2012. - С. 132-134.

122. Песков, Н.П. Программно-технический информационный комплекс для управления процессом производства этаноламинов / Н.П. Песков // Математические Методы в Технике и Технологиях - ММТТ-25: сборник научных трудов по материалам XXV Международной научной конференции. - Саратов, 2012. - С. 62-63.

123. Песков, Н.П. Постановка задач оптимизации при управлении процессом получения этаноламинов / Н.П. Песков, В.П. Луконин // Будущее технической науки: сборник научных трудов по материалам XI

Международной молодежной научно-технической конференции. - Н. Новгород: НГТУ, 2012. - С. 74-75.

124. Песков, Н.П. Система управления процессом получения этаноламинов / Н.П. Песков // Materialy VIII mezinarodni vedecko-prakticka conference «Dny vedy-2012». Dil 94. Technicke vedy: Praha, 2012. - С.25-28.

125. Песков, Н.П. Пакет программирования STEP 7 / Н.П. Песков // Материали за 8-а международна научна практична конференция, «Образованието и науката на XXI век»,-2012. Том 44. Съвременни технологии на информации. София. «Бял ГРАД-БГ» ООД-72 стр.

126. Песков, Н.П. Интегрированные системы управления производством / Н.П. Песков // Актуальные вопросы современной техники и технологии: сборник научных трудов по материалам IX Международной научной конференции. - Липецк, 2012. С. 45-46.

127. Песков, Н.П. Разработка автоматизированной информационной системы управления технологическим процессом ректификации этаноламинов / Н.П. Песков // Сборник научных трудов по материалам 18 Нижегородской сессии молодых ученых. - Н. Новгород: НГТУ, 2013. - С.18-19.

128. Песков, Н.П. Математическое моделирование технологического процесса ректификации этаноламинов / Н.П. Песков // Математические Методы в Технике и Технологиях - ММТТ- 26: сборник научных трудов по материалам XXVI Международной научной конференции. - Нижний Новгород: НГТУ, 2013. С. 43-44.

21.06.08 10:28:55 АМ проба Производство ЭА |21.0Б.0В |10:29:07 АМ |про6а "

25.06.2008 13:51:20

подача окиси этилена и аммиака

Нижний конц. предел взрыва ОЭ О

Аварийная вентиляция ПДК аммиака в насосной (20мг/мЗ) О

ПДК аммиака на этажерке О

Склад N43 Склад пр.1 Склад пр.2 1 2 3 4 5 6 7 8

ПАЗ Подана | Синтез Отг. ЫНЗ Цэтг воз.МЭ^|| ОтгМЭА | Доотг.МЭА | ОтгДЭА || Сбор сдув. 11 Обесп. N2

и

к й о о я

рэ Й 43

Е о К о н о

со

к

03

рэ

к

03 РЭ

С

К К

Я

Ч

В

г=| о

й и X

в

и

Рис. 1. «Подача окиси этилена и аммиака»

21.06.08 10:28:55 АМ проба

21.06.08 10:29:07 АМ проба

Т

Склад ЫНЗ Склад пр. 1 Склад пр.2 1 2 3 4 5 в 7 8

ПАЗ Подача |Синтез Отг.ЫНЗ ||>гг воз.МЭЛ Отг МЭА ~~| [ Доотг.МЭА 11 ОтгДЭА || Сбор сдув. || Обесп. N2

Рис.2. Видеокадр «Синтез смеси этаноламинов»

Производство ЭА 21.06.08 10:28:55 АМ проба

21.06.08 10:29:07 АМ проба

Х238/2 ,*~*1 На вход Т214

Этаноламины к апп. Т241

Склад N143 Склад пр. 1 Склад пр.2 1 || 2 || Э || 4 || . || в || 7 || 8

ПАЗ Подача Синте* Отг. N43 | |этг БОЗ.МЭ/| ОтгМЭА |доотг.МЭд|| ОтгДЭА | СЗор сдув. 11 Обесп. N2

Производство ЭА 21.06.08 10:28:55 AM проба

21.06.08 10:29:07 AM проба

РучБв Блокировки ДрхЖ Справка Пароль

Сброс аварии

МЭА возвратный к аппарату Т232

[ отгонка возвратного мэа |

ы

Склад NH3 Склад пр. 1 Склад пр.2 1 || 2 || 3 || 4 || 5 || 6 || 7 || 8

ПАЗ Подача Синтез Отг. NH3 Ьтгвоа.МЭгЦ ОтгМЭА |доотг.МЭА|| ОтгДЭД | Сбор сдув. 11 Обесп. N2

Рис.4. Видеокадр «Отгонка возвратного МЭА»

Производство ЭА 21.06.08 С 28 55 .'\Ч проба

21.06.08 10:29:07 АМ проба

РучВв || Блокировки | | АрхЖ Справка Пароль

ш т.

Склад ЫНЗ Склад пр.1 Склад пр.2 1 || 2 || 3 || 4 || 5 || в || 7 || 8

ПАЗ Подача Синтез Отг. ЫНЗ Цзтг воз.МЭ^11 Отг МЭА ]|| Доотг.МЭА || ОтгДЭА | Сбор едув. | Обесп. N2

Ороизводство ЭА 21.06.08 10:28:55 АМ проба

21.06.08 10:29:07 АМ проба

РучВв | Блокировки АрхЖ 11 Справка \ Пароль

25.0в.2008 16:20:52

Сброс аварии

доотгонка мэа

тнн

сдувки в Т106

ДЭА+ТЭА в К267

Склад N143 Склад пр. 1 Склад пр.2 1 || 2 || 3 || 4 || 5 || в || 7 || 8

ПАЗ Подача Смите з Отг. ИНЗ ||31ТВ01.МЭ<|| ОтгМЭА Доотг.МЭА ОтгДЭА 11 Сбор сдув. | Обесп. N2

25.06.08 05:31:25 РМ Параметр прев! Производство ЭА |25.0Б.0В |о5:31:25РМ |откр/Закр клап"

25.06.2008 17:59:02

Сброс аварии

Склад ынз Склад пр.1 Склад пр.2 1 || 2 3 || 4 5 6 Ч 7 | 5

ПАЗ Подача Синтез Отг. ЫНЗ Цзтг во».МЭ^|| ОтгМЭА |доотг.МЭа| ОтгДЭА | Сбор сдув. | Обесп. N2

ы Т.

Производство ЭА 25.06.08 05:31:25 РМ Параметр прев1 25.06.2008 18:02:31

25.06.08 05:31:25 РМ Откр/Закр клап

РучВв

Блокировки

АрхЖ

Справка

Пароль

Сброс аварии

| СБОР СДУВОК

Падение давления воздуха КИП О

: Корп. 124/11

Сточные воды

<3=| =

на термич. обезвр.

Дренажный слив

оборотная

Е165/1

<3= -

Е143

У///////////////////////"/

а

Сдувки амин.

К ДЫХ. КЛ. N21

Азот Р=0.06 МПа

*77777

^ Н20 ^

МЭА возврати.

М Э А+ДЭ А+ТЭ А

ДЭА+ТЭА

Н20 оборотная

Н20 горячая

Ш Ю

Склад NN3 Склад пр.1 Склад пр.2 1 Л.. 2 || 3 || 4 || 5 || 6 || 7 || 8

ПАЗ Подача Синтез Отг. ИНЗ Этг воз.МЭ^Ц Отг МЭА || Доотг.МЭА || ОтгДЭА Сбор сдув. Обесп. N2

Производство ЭА 25.06.08 05:31:25 РМ Параметр превысил ВА, отказ насоса, отказ клапана

25.06.08 05:31:25 РМ Откр/Закр клапана

РучВв || Блокировки || АрхЖ [ Справка | | Пароль |

26.06.2008 12:15:14

Сброс аварии

Переход на 3-ий независимый источник питания

Склад ЫНЗ Склад пр.1 Склад пр.2 1 || 2 || 3 || 4 || 5 || в || 7 || в

ПАЗ Подача Синтез ОТГ. ЫНЗ Этг в01.МЭ*| ОтгМЭА Доотг.МЭА ОтгДЭА | Свор сдув. | Обесп. Ы2

ел о

Производство ЭА 25.06.08 05:31:25 РМ Параметр превысил ВА, отказ насоса, отказ клапана

25.06.08 05:31:25 РМ Откр/Закр клапана

Сброс аварии

[склад аммиака]

- Давление аммиака

Включение аварийной вентиляции

I

I

Е1/2

Е1/3

|

|

|

Е1/5

|

Е1/6

|

Е1/7

|

Е1/8

|

Е1/Э

Ьз Т.

Склад N143 Склад пр. 1 Склад пр.2 1 || 2 || 3 || 4 || 5 || 6 || 7 || 8

ПАЗ Подача Синтез Отг. N43 ||этгво!.М»|| ОтгМЭА || Доотг.МЭА || ОтгДЭА 11 СЗор сдув. | Овесп. N2

25.06.08 05:31:25 РМ Параметр превысил ВА, отказ насоса, отказ клапана

25.06.08 05:31:25 РМ Откр/Закр клапана

РучВв Блокировки АрхЖ Справка Пароль

26.06.2008 12:20:22

Сброс аварии

[склад готовой продукции -Т|

<3 Включение аварийной вентиляции

¡£3 ^

Склад ынз Склад пр.1 Склад пр.2 1 || 2 | 3 | 4 | 5 6 7 8

ПАЗ Подача Синтез отг. ЫНЗ ^[этг воз.МЭ^ отгмэа |доотг.МЭа|| ОтгДЭА | Сбор сдув. | Обесп. N2

Рис.11. Видеокадр «Склад готовой продукции - 1»

о\ ю

Производство ЭА

РучВв Блокировки

25.ОБ.08 05:31:25 РМ Параметр превысив ВА, отказ насоса, отказ клапана

25 0В 08 05:31:25 РМ Отир/Закр клапана

АрхЖ

Справка

Пароль

Сброс аварии

|СКЛАД ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ -~г\

МЭА

ДЭА

т ж N Г 1 ! } V и ||||11111111

I о I о I о I

IО IО IО I

м р т

IО IО IО I IО IО IО I

Отгрузка в тоннах (мЗ)

Текущие сутки Предыдущие сутки

МЭА хх.ххх хх.ххх

ДЭА хх.ххх хх.ххх

ТЭА хх.ххх хх.ххх

Склад ынз Склад пр.1 Склад пр.2 1 2 3 4 5 6 7 8

ПАЗ Подача Синтез Отг. ЫНЗ ||:>тгво*.МЭ£ ОтгМЭА ||доотг.МЭа| ОтгДЭА || Сбор сдув. || Обесп. N2

Рис. 12. Видеокадр «Склад готовой продукции - 2»

Производство ЭА 25.06.0В В 31:25 РМ Параметр превысил ВА, отказ насоса, отказ клапана

25.06.08 В 31:25 РМ Откр/Закр клапана

Ц РучВв || Блокировки || ДрХЖ Справка | Пароль

26.06.2003 12:29:28

[сигналы основной и дублирующей систем паз

N1 п п НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА ОСНОВНАЯ ПАЗ ДУБЛИРУЮЩАЯ ПАЗ

1. Тем-ра реакц.смеси на смешение |от Н213Л.2 и Н2101 ТсЮ ■ Е ■ 1 РТ10 ■И

2. тем-ра оэ на смешение от Н204 1,2 ТО04 ЙИШ □ТО 4 н

3. Расход аммиака сжиж. на Х212 после Н210 РаЮ шц ВаЮ ■■

4. Расход ОЭ на узел синтеза |после Н204 1,2) Ро04 и РО04 №

5. Расход циркуляционной смеси перед смешением с ОЭ РсЮ 11 ИсЮ |

шосле Н2131.2 и Н210)

е. Тем-ра реакц.смеси в реакторе Р215 Тс15 — ИТ15 |

7. Давление газообра). аммиака на выходе Р215 на Т219 Р15 lJlll.lll.JII; 0Р15 | |

8. Разность тем-р ОЭ и реакц. массы на стадии синтеза ОТРО ООТИ | |

|Тс10-То04> ШТЮ-ОТ(Н|

8. Соотношение расхода аммиака к расходу ОЭ (Раю ро04| ЮаЮ Ро04| ОЭТА н ОБЗТ .....

10. Повышение уровня ОЭ в приемной емкости Е201 свыше 550мм ио! н низ

II. Снижение расхода прямой оборотной воды на охлаждение теплообменников ниже ЮОкуб.м.час рроу и Орру •

Склад ЫНЗ Склад пр.1 Склад пр.2 1 || 2 || 3 || 4 || 5 || 6 || 7 || 8

ПАЗ Подача Синтез Отг.ЫНЗ | |этг В01.МЭ" 11 ОтгМЭА || Доотг.МЭА || ОтпДЭА | Сбор сдув. | Обесп. N2

Рис. 13. Видеокадр «Сигналы основной и дублирующей систем ПАЗ»