Синтез системы управления процессом получения винилацетата на основе этилена тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат наук Денисенко Владимир Владимирович

• Денисенко Владимир Владимирович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Денисенко Владимир Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНИЛАЦЕТАТА НА ОСНОВЕ ЭТИЛЕНА

1.1 Краткое описание технологической схемы производства винилацетата

1.1.1 Влияние технологических параметров

1.1.2Технология изготовления сложного катализатора

1.2 Характеристика производства винилацетата как объекта автоматизированного управления

1.3 Общая характеристика и функции автоматизированной системы управления получением винилацетата

1.3.1 Задачи управления процессом получения винилацетата

1.3.2 Назначение и функции системы

1.3.3 Общие принципы построения системы

1.3.4 Структура и состав элементов системы

1.4 Математическое моделирование процесса получения винилацетата

1.4.1 Общие подходы к моделированию больших систем

1.4.2 Общие сведения о каталитическом процессе синтеза винилацетата

1.4.3 Активность, селективность, стабильность катализатора

1.4.4 Анализ работ по моделированию и синтезу катализатора

1.4.5 Моделирование синтеза винилацетата на основе этилена

1.4.6 Моделирование реализаций управления на основе сети Ethernet

1.5 Выводы по главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИНТЕЗА ВИНИЛАЦЕТАТ НА ОСНОВЕ ЭТИЛЕНА

2.1 Общая структура математической модели

2.2 Математическая модель минерального носителя сложного катализатора синтеза винилацетата

2.3 Математическая модель каталитического комплекса

2.4 Математическое моделирование процесса синтеза винилацетата

2.4.1 Вывод кинетических уравнений модели

2.4.2 Алгоритм интегрирования уравнений кинетики

2.5 Математическая модель для управления процессом синтеза ВА на отечественном катализаторе

2.6 Выводы по главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССА СИНТЕЗА ВИНИЛАЦЕТАТА НА ОСНОВЕ ЭТИЛЕНА

3.1 Определение оптимального носителя катализатора и оптимизации его физических параметров

3.2 Многопараметрическая оптимизация состава сложного каталитического комплекса

3.3 Оптимизационная модель процесса гидротермической обработки носителя катализатора

3.4 Динамическая оптимизация процесса синтеза винилацетата

на основе этилена

3.5 Алгоритм настройки параметров модели синтеза винилацетата

на реальном объекте

3.6 Статическая оптимизация режима реактора синтеза винилацетата

3.6.1 Назначение алгоритма и используемая информация

3.6.2 Математическое описание задачи

3.6.3 Алгоритм решения

3.7 Выводы по главе

ГЛАВА 4. ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ, ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ НА БАЗЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МЕТОДОВ ЕЕ ОБРАБОТКИ

4.1 Разработка схемы технической реализации системы автоматизации процесса синтеза ВА на основе этилена

4.2 Схема организации информационных потоков

4.3 Математическое моделирование передачи данных

4.3 Разработка системы моделирования АСУТП на базе сети Ethernet

4.5 Разработка интерфейса оператора для управления процессом сжигания посредством АРМ и приборов ПАС-05

4.5.1 Обзорная мнемосхема системы управления процессом сжигания

4.5.2 Интерфейс доступа к цифровому ПИД-регулятору

4.5.3 Аналоговые параметры автоматизированного рабочего места

4.5.4 Барграфы аналоговых технологических параметров

4.5.5 Дискретные выходные сигналы

4.5.6 Тренды

4.5.7 Архив событий и тревог

4.5.8 Сервисное меню

4.6 Выводы по главе

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ДИССЕРТАЦИОННОМУ ИССЛЕДОВАНИЮ

Библиографический список

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез системы управления процессом получения винилацетата на основе этилена»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Мономер ванилацетат (ВА) служит органическим сырьем для производства поливинилацетата и поливинилового спирта, на которые расходуется 90% его мирового производства. В 2015 мировой объем выпуска ванилацетата превысил 7,2 млн. т. Для получения ванилацетата в качестве исходного сырья используют ацетилен, этилен и уксусная кислота. Процесс получения ванилацетата может протекать в паровой или жидкой фазе на основе ацетилена и этилена. Жидкофазный процесс производства ванилацетата связан с значительными трудностями проектирования барботажных аппаратов большой единичной мощности. Парофазный же процесс реализует использование энергии наиболее просто и эффективно, так как в нем температурные условия в реакторе синтеза генерируют греющий пар, который можно использовать в качестве энергоносителя при ректификации или для прочих химических процессов. Более современным и эффективным способом признан непрерывный парофазный метод [46,134]. При этом методе смесь из этилена и паров уксусной кислоты перегоняют через реактор синтеза заполненный катализатором при температуре 170-220°С. Пары ванилацетата конденсируют и перенаправляют на ректификацию для выделения сырого продукта ванилацетата. Показатели синтеза ванилацетата из этилена во многом зависят от свойств (активности, избирательности, срока службы) сложного, смешанного, гетерогенного катализатора.

На данный момент наиболее экономически выгодным сырьем для производства винилацетата является этилен, несмотря на большие энергетические и капитальные затраты. Технологии производства винилацетата постоянно совершенствуются. Так, BP Chemicals разработала технологию, которая уменьшает издержки производства на треть. Специалисты Celanese смогли увеличить выход продукции на 95% и снизить

себестоимость на 15%. Praxair разработала способ, увеличивающий выход продукции на 5%.

В РФ существует только одно производство ванилацетата на основе этилена парофазным методом на ООО «Ставролен» компании ЛУКОИЛ с проектной мощностью по ванилацетату 50 тыс. т. в год. Производство относится к среднетоннажным и полностью зависит от поставок импортного катализатора. Из-за санкционной политики западных стран: США и ЕС в отношении РФ и её ведущих компаний, включая компании нефтехимической отрасли промышленности, становится крайне необходимой задача замены импортных материалов, комплектующих, приборов, контроллеров, программного обеспечения на отечественные аналоги и разработки.

Системный подход на данный момент стал одним из основных для проектирования систем управления химическими производствами. Он позволяет выявить основные подсистемы исследуемого объекта управления, механизмы связей между ними, формализовать задачи, цели и функции этих подсистем и разрабатывать альтернативные варианты проектов, намечать последовательность действий по выбору оптимальных вариантов, по реализации проектных решений и оценке результатов их использования.

В этой связи работа актуальна, так как направлена на исследования в области создания системы оптимизации синтеза катализатора, перехода действующего производства ванилацетата на катализатор с отечественным носителем и оптимального управления этим производством.

Диссертация выполнена в соответствии с одним из направлений научных исследований кафедры Высшей математики и информационных технологий Воронежского государственного университета инженерных технологий и соответствует направлению кафедральной госбюджетной НИР по теме: «Информационные и когнитивные технологии математического и компьютерного моделирования в задачах проектирования и оптимизации функционирования информационно-телекоммуникационных и

технологических системах» и в рамках ФЦП «Исследования и разработки по

приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007-2012 гг.» по гос. контракту № 02.552.11.7053 от 25.09.09 г.

Степень разработанности проблемы. Анализ научных работ в области моделирования и оптимизации синтеза катализатора винилацетата и процесса синтеза винилацетата путем каталитического ацетоксилирования этилена показал, что основные разработки в этой области реализованы в США, ФРГ, Японии и КНР исследователями: Calaza F., Chen M., Kumar D., Goodman D., Hanrieder E. K., Huang Y., Kuhn M., Mingshu C., Nakamura S., Yasui T., Pohl M.-M. и др. В странах СНГ эту проблему исследуют ученые Ереванского НПО «Пластполимер»: Варданян Д.В., Восканян П.С. и др., где накоплен и опубликован в РФ экспериментальный материал по исследованию этого процесса на собственном катализаторе. Однако математическая обработка опытных данных выполнена не полностью и не вполне корректно из-за неоцененной точности разработанных «простейших дробно-линейных» моделей и недостаточно обоснованных оптимизационных моделей. В РФ данному вопросу должного внимания не уделяется.

Актуальность темы исследования. Мономер винилацетат служит органическим сырьем для производства поливинилацетата и поливинилового спирта, на которые расходуется 90% его мирового производства. В 2015 мировой объем выпуска винилацетата превысил 7,2 млн. т и ежегодно повышается на 5%. В настоящее время винилацетат большей частью изготавливают в процессе промышленного ацетоксилирования этилена парофазным методом. В РФ существует только одно такое производство на ООО «Ставролен» компании ЛУКОЙЛ с проектной мощностью по винилацетату 50 тыс. т. в год. Производство относится к среднетоннажным и полностью зависит от поставок импортного катализатора. Из-за санкционной политики западных стран: США и ЕС в отношении РФ и её ведущих компаний, включая компании нефтехимической отрасли промышленности, становится крайне необходимой задача замены импортных материалов, комплектующих, приборов, контроллеров, программного обеспечения на

отечественные аналоги и разработки. В этой связи работа актуальна, так как направлена на исследования в области создания системы оптимизации синтеза отечественного катализатора, перехода действующего производства винилацетата на отечественный катализатор и оптимального управления этим производством.

Диссертация выполнена в соответствии с одним из направлений научных исследований кафедры Высшей математики и информационных технологий Воронежского государственного университета инженерных технологий и соответствует направлению кафедральной госбюджетной НИР № 01.2006.06298 по теме: «Математическое и компьютерное моделирование в задачах проектирования и оптимизации функционирования информационных и технологических систем» и в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно технического комплекса России на 2007-2012 гг.» по гос. контракту № 02.552.11.7053 от 25.09.09 г.

Степень разработанности проблемы. Анализ научных работ в области моделирования и оптимизации синтеза катализатора винилацетата и процесса синтеза винилацетата путем каталитического ацетоксилирования этилена показал, что основные разработки в этой области реализованы в США, ФРГ, Японии и КНР исследователями: Calaza F., Chen M., Kumar D., Goodman D., Hanrieder E. K., Huang Y., Kuhn M., Mingshu C., Nakamura S., Yasui T., Pohl M.-M. и др. В странах СНГ эту проблему исследуют ученые Ереванского НПО «Пластполимер»: Варданян Д.В., Восканян П.С. и др., где накоплен и опубликован в РФ экспериментальный материал по исследованию этого процесса на собственном катализаторе. Однако математическая обработка опытных данных выполнена не полностью и не вполне корректно из-за неоцененной точности разработанных «простейших дробно-линейных» моделей и недостаточно обоснованных оптимизационных моделей. В РФ данному вопросу должного внимания не уделяется.

Цель работы. Разработка интегрированной система сбора, обработки информации и оптимального управления процессами для синтеза отечественного каталитического комплекса и винилацетата на отечественном катализаторе, обеспечивающей повышение эффективности и экологической безопасности производства в целом.

Задачи исследований:

1. Теоретико-множественный анализ технологических процессов изготовления каталитического комплекса и каталитического синтеза винилацетата для выявления факторов, оказывающих доминирующее влияние на эффективность и безопасность производства винилацетата на основе методологий графического структурного анализа.

2. Разработка систем принятия решений и оптимизации процессов изготовления каталитического комплекса на отечественном носителе и синтеза винилацетата из этилена, кислорода и уксусной кислоты на катализаторе с отечественным носителем.

3. Синтез специального математического обеспечения, пакетов прикладных программ, обеспечивающих функционирование подсистем АСУТП производственными процессами изготовления каталитического комплекса на отечественном носителе, синтеза винилацетата на основе этилена, кислорода и уксусной кислоты и сжигания парогазовых токсичных отходов.

4. Разработка алгоритмов и двухуровневых систем адаптивного управления процессами изготовления каталитического комплекса, ацетоксилирования этилена и сжигания парогазовых токсичных отходов.

Предметом исследования являются математические модели, алгоритмы и системы управления процессами изготовления каталитического комплекса на отечественном носителе, синтеза винилацетата из этилена, кислорода и уксусной кислоты и сжигания парогазовых токсичных отходов.

Объект диссертационного исследования: технологические процессы изготовления отечественного каталитического комплекса ацетоксилирования

этилена, синтеза ВА на его основе и сжигания токсичных парогазовых отходов.

Методы исследований. Реализованы методы системного анализа, теории систем, математического моделирования и идентификации, вычислительной математики и математической статистики, термодинамики и гидродинамики, теории химической кинетики и автоматического управления.

Научная новизна. Результатами диссертационной работы, обладающими научной новизной, являются:

по специальности 05.13.01

1. Предложен подход к моделированию связного управления стадиями изготовления каталитического комплекса и синтеза винилацетата, отличающийся применением теоретико-множественного анализа технологических процессов для выявления факторов, оказывающих доминирующее влияние на эффективность и экологическую безопасность сложной системы, позволивший сформировать её обобщенную структуру на основе DFD технологии (п. 7, 8 паспорта научной специальности).

2. Разработаны модели описания и систем принятия решений и оптимизации процессов изготовления каталитического комплекса на отечественном носителе и синтеза винилацетата из этилена, кислорода и уксусной кислоты на катализаторе с отечественным носителем, отличающиеся использованием математических моделей, учитывающих нелинейности и динамику объектов управления (п. 3 и 9 паспорта научной специальности).

по специальности 05.13.06

3. Специальное математическое обеспечение, пакеты прикладных программ, обеспечивающие функционирование подсистем АСУТП производственными процессами изготовления каталитического комплекса на отечественном носителе, синтеза винилацетата на основе этилена, кислорода и уксусной кислоты на катализаторе с отечественным носителем и сжигания парогазовых токсичных отходов, отличающиеся расчетом управляющих воздействий в классе линейных функций и учетом возмущений по изменению

зависящей от времени активности катализатора (п. 4 и 10 паспорта специальности).

4. Алгоритмы и двухуровневые системы адаптивного управления процессами изготовления каталитического комплекса и ацетоксилирования этилена, обеспечивающие на верхнем уровне оперативное решение задач оптимизации и на нижнем уровне - изменение задания программным задатчикам автоматических систем управления (п. 11 и 15 паспорта специальности).

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Предложен подход к моделированию связного управления стадиями изготовления каталитического комплекса и синтеза винилацетата, основанный на применении теоретико-множественного анализа технологических процессов для выявления факторов, оказывающих доминирующее влияние на эффективность и экологическую безопасность сложной системы, позволивший сформировать её обобщенную структуру на основе DFD технологии.

2. Разработана система принятия решений и оптимизации процессов изготовления каталитического комплекса на отечественном носителе и синтеза винилацетата из этилена, кислорода и уксусной кислоты на катализаторе с отечественным носителем, позволяющие определять оптимальные значения физических характеристик носителя катализатора и технологических параметров их получения, оптимальный состав каталитического комплекса и оптимальные значения технологических параметров синтеза винилацетата.

3. Специальное математическое обеспечение, пакеты прикладных программ, обеспечивающие функционирование подсистем АСУТП производственными процессами изготовления каталитического комплекса на отечественном носителе, синтеза винилацетата на основе этилена, кислорода и уксусной кислоты и сжигания парогазовых токсичных отходов, позволяющие

проводить имитационное моделирование, исследование и управление процессами.

4. Алгоритмы и двухуровневые системы адаптивного управления процессами изготовления каталитического комплекса и ацетоксилирования этилена, позволяющие на верхнем уровне оперативно решать задачи оптимизации и на нижнем уровне - изменять задания программным задатчикам автоматических систем управления.

Значимость для науки. На основе методов системного анализа предложена методика связного управления наиболее важными узлами технологической линии изготовления каталитического комплекса и процесса получения винилацетата, выполнены прикладные исследования по выявлению системных связей и закономерностей их функционирования.

Сформулированы задачи системного анализа, моделирования и управления процессами изготовления сложного отечественного каталитического комплекса и парофазного синтеза винилацетата методом ацетоксилирования этилена.

Разработаны оригинальные математические и имитационные модели для описания гидротермического воздействия на физические свойства каталитической подложки и катализатора в целом, влияния физических свойств подложки и состава катализатора на активность и селективность каталитического комплекса, для описания процесса ацетоксилирования этилена на отечественном катализаторе.

Практическая значимость работы и результаты внедрения. Определяется решением важной народно-хозяйственной задачи-создания отечественного производства винилацетата, одного из важнейших мономеров химической промышленности, а также увеличением мощности действующего производства винилацетата на основе этилена путем перехода на отечественный катализатор. Созданная система моделирования АСУТП на базе сети Ethernet, включающая динамические модели объекта управления, входного и выходного коммутатора сети Ethernet, экспоненциального фильтра,

цифрового регулятора, исполнительного механизма и измерительного датчика (например, температуры) позволяет анализировать и выбирать технические характеристики системы с конкурирующим доступом, включая расчет времени гарантированной доставки пакета. Прогнозируемый экономический эффект от внедрения диссертационных исследований составляет 0,85 млн. руб. в год.

Достоверность выводов и результатов исследований

подтверждается полученными оценками точности разработанных моделей, базирующихся на экспериментальных данных с погрешностью до 5-6%, доверительной вероятностью не менее 90% у полученных закономерностей, сравнением с теоретическими положениями, опубликованными в литературе, а также строгими математическими обоснованиями.

Личный вклад соискателя заключается в выполнении теоретической части, проведении экспериментальных исследований, получении результатов, разработке и внедрении практических рекомендаций.

Реализация работы программно-техническое обеспечение и научно-исследовательские данные системы оптимизации и управления процессом получения винилацетата на основе этилена используются на ПАО «Автоматика» г. Воронеж, в учебных процессах Ухтинского государственного технического университета и Воронежского государственного университета инженерных.

Апробация работы. Разработанные теоретические и методические положения докладывались автором на научно-практических конференциях разного уровня (XII Международной научно-технической конференции -Кибернетика и высокие технологии XXI века, 2011 г. - Воронеж, 2011 г.; XXVI и XXVII Международной научной конференции Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-26 и ММТТ-27. Саратов- 2013 и 2014; III международной конференции и молодежной школы Информационные технологии и нанотехнологии (ИТНТ-2017 г.) Самара 2017

г., V Международной научной конференции - Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн - Тамбов 2018 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ: 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК; 1 статья в журнале индексируемом библиографической и реферативной базой данных SCOPUS; 7 статей в других изданиях; получено 3 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов после каждой главы, выводы и рекомендации, списка используемой литературы и приложений. Материал изложен на 202 страницах, содержит 68 рисунков и 5 таблиц, список литературы из 176 источников.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНИЛАЦЕТАТА НА ОСНОВЕ ЭТИЛЕНА

Винилацетат (ВА) - виниловый эфир уксусной кислоты, является бесцветной прозрачной жидкостью с температурой кипения 72,5 °С с характерным эфирным запахом. В настоящее время ВА изготавливают большей частью из этилена, но проводятся исследования [126] для перехода на более дешевые и доступные виды сырья - метанол, этан. ВА является основным органическим сырьём для производства поливинилацета и поливинилового спирта, на которые расходуется ~90% его мирового производства [46,134], поливинилбутираля, поливинилформаля, винилацетатной эмульсии, сополимеров ВА с этиленом и пропиленом, мультиполимеров на основе ВА и ненасыщенных жирных кислот, ВА и винилхлорида. Эти продукты широко применяются в производстве пленок, текстильной промышленности, органическом синтезе, фармацевтике, покрытиях, клеях и т.п. Рост потребления этих продуктов в автомобильной и мебельной отраслях, в строительстве, в производстве покрытий и красок стимулируют мировое производство ВА [46]. В 2015 мировой объем выпуска ВА превысил 7,2 млн. т. В мире наблюдается тенденция роста постоянного спроса на ВА, что обусловило создание новых крупнотоннажных производственных мощностей 150-300 тыс. т в год в КНР, Индии, Иране, Саудовской Аравии. В США и КНР производят по 30% мирового объема ВА, на долю всех остальных стран приходится 40%. На РФ приходится менее 3% действующих в мире производственных мощностей ВА и производится примерно 40 тыс. т ВА в год. Цена 1 т. в РФ составляет 64-70 тыс. руб./т, в этой связи его производство является выгодным. По экспертным прогнозам рост рынка ВА будет продолжаться с темпами 5% в год, соизмеримыми с ростом мирового валового внутреннего продукта. Более высокие темпы роста ожидаются в азиатских странах, особенно в Китае.

1.1 Краткое описание технологической схемы производства

винилацетата

Винилацетат образуется путем синтеза паров уксусной кислоты (УК), этилена и кислорода (рис. 1.1) [48]. Подготовка реакционной смеси, поступающей в реактор синтеза, проходит ряд стадий: нагрев циркуляционного газа, насыщение его УК, промывка свежей кислотой от полимерных примесей, введение в смесь кислорода и активатора - ацетата калия. Ввод свежего этилена от установки ЭП-250 осуществляется в трубопровод нагнетания компрессора циркуляционного газа (ЦГ) К-101 (рис.1.2). Возвратная УК подается на вход испарителя Е-101 после очистки от высококипящих соединений. Циркуляционный газ, нагретый в теплообменнике Е-103 выходящими из реактора продуктами синтеза, с давлением 0,81 МПа (8,1 кгс/см ) подается в испаритель Е-101, где насыщается УК при температуре 120 °С в зависимости от ее парциального давления. Разделение парогазовой и жидкой фаз осуществляется в отделителе V-102, из которого парогазовая смесь поступает в перегреватель Е-102, где нагревается до температуры реакции. С целью получения парогазовой реакционной смеси кислород в неё вводится через смеситель А-101, после перегревателя Е-102.

Процесс синтеза ВА осуществляется в газовой фазе при температуре 145-200 °С и давлении 0,81 Мпа (8,1 кгс/см ) в трубчатом реакторе R-101.

Катализатором процесса являются соли благородных металлов, нанесенные на активный носитель. Он загружается в трубки реактора, в межтрубном пространстве находится кипящая вода. Тепло экзотермической реакции синтеза:

Структурная схема производства винилацетата

Рис. 1.1 Структурная схема производства винилацетата

А-102

Кислород

Свежая УК

Отделение высо-кокипящих от УК

у

Ацетат калия

А-101

Е-102

Е-101

Циркуляционная УК

На ректификацию

Е-104

Отмывка ЦГ от продуктов

реакции

Сырой продукт

-

Очистка ЦГ от СО, Ь

I

^Циркуляционный газ¥ (ЦГ) • '

Этилен от ЭП-250

Рис. 1.2 Принципиальная схема приготовления парогазовой смеси и синтеза винилацетата

О

С2Н4 + СНССООН + 2 О2 —— СН2 = СН - О - С - СН3 + Н2О + Q1 (1.1)

отводится за счёт образования водяного пара.

Конверсия этилена в ВА за один проход составляет 7,5 %. Наряду с прямой реакцией проходит основная побочная реакция окисления этилена до диоксида углерода (ДУ) и воды:

Сг Я4 + 3O2 —— 3Ш2 + 2ир + Q2 (1 2)

Селективность катализатора к прямой реакции со временем падает. Смена катализатора осуществляется один раз в год. Для сохранения постоянного выхода ВА в течение года поднимается температура реакции от 145 до 200 °С. При этом активизируется побочная реакция, и расход этилена на образование CO2 увеличивается с 5 до 12 %. В процессе получения ВА

кроме ДУ образуются еще побочные продукты - метил и этилацетаты, диацетаты, этилидендиацетат и другие.

Разделение газовой и жидкой фаз и отмывка ВА от газа производится УК в колонне С-101. Кислота, содержащая ВА, из кубовой части С-101 отводится в резервуар сырого продукта У-107. Для предотвращения накапливания ДУ в циркуляционном газе часть его, (примерно 10%) отводится после компрессора К-101 на очистку от ДУ, которая осуществляется раствором поташа в узле абсорбции. Часть ЦГ сбрасывается на факел с целью поддержания в нем постоянного содержания инертных материалов. Жидкий сырой продукт, содержащий примерно 15 % ВА, 79% УК и 5% воды, поступает на дистилляцию в колонну С-301 (рис. 1.3). Пар из верхней части С-301, представляющий собой ВА с водой, поступает далее в колонну обезвоживания С-302, в которой ВА освобождается от растворённой воды и легких фракций. Кубовой продукт азеотропной колонны С-301, представляющий собой УК с содержанием 1-2 % воды, направляется на

приготовление реакционной смеси в испаритель Е-101 и на отделение циркуляционного газа от ВА и жидких продуктов (к V-107 и С-101). Вода из ёмкостей V-301, V-303, содержащая большую часть легкокипящих продуктов, поступает в колонну С-304 для выделения ацетальдегида, образующегося путем частичного гидролиза ВА.

ВА из куба колонны С-302 поступает на очистку от тяжелых углеводородов в колонну выделения ВА С-305.

Полимеры, образующиеся в ходе процесса получения ВА, а также диацетаты, частички ингибитора, ацетат калия накапливаются в циркулирующей УК, которая непрерывно отводится из испарителя Е-101 на выделение высококипящих веществ. Другой побочный продукт-этилацетат удаляется из ВА в насадочной колонне С-306. Выделение высококипящих веществ из УК проводится в аппаратах: выпарном и с мешалкой, соединенных последовательно. Нижний продукт аппарата с мешалкой, содержащий 31,5 % полимеров, 31,7 % этилидендиацетата, 36,8 % УК непрерывно подается на сжигание. Производство ВА имеет следующие особенности:

1) повышенная взрывоопасность процесса в связи с наличием парокислородной смеси;

2) близость интенсивного ведения процесса к предаварийному режиму;

3) концентрация ВА относительно невелика (~ 15 ± 1 % мас.);

4) в ВА - сырце сравнительно велико содержание реакционной воды (7± 1 % мас.);

5) в ВА - сырце имеется ряд трудноотделяемых от ВА примесей (метилацетат, этилацетат) наряду с ацетальдегидом и тяжелокипящими примесями;

6) все побочные продукты уничтожаются, так как представляют большую экологическую опасность.

Сжигание жидких побочных продуктов производства ВА осуществляется в циклонных печах [53].

Азеотропная колонна

Этилацетатная Кнлннна Кнлонна нтде- Ацеталъдегид- Винилацетат-

калонна обезвоживания ления орг. фазы мая колонна нал колонна

Рис. 1.3 Принципиальная схема установки разделения производства винилацетата

В качестве топлива используется природный газ. Сжигаемые продукты подаются в циклон сверху, а с боков по касательной нагнетается природный газ и воздух. В печи реализуется обезвоживание и окисление органических компонентов. Газообразные токсичные и горючие побочные продукты производства ВА сжигаются на факельной установке (ФУ). ФУ нефтехимического комплекса предназначена [138] для сжигания образующихся при пуске оборудования и в процессе нормальной эксплуатации производства некондиционных и вредных газов, дальнейшая переработка которых невозможна или экономически не выгодна. Сжигание сбросных газов на ФУ позволяет предотвратить загрязнение окружающей среды горючими и токсичными веществами. Для передачи сбросных газов от технологической установки до ФУ по территории предприятия и за его пределами прокладывают факельные трубопроводы диаметром 500 - 600 мм и длиной, достигающей нескольких киометров. Давление в системе трубопроводов ФУ поддерживают в пределах 150 - 170 кПа, при этом давлении реализуется наиболее эффективное и безопасное функционирование ФУ по сжиганию сбросных газов. Трубопроводы изолируют и обогревают, предусматривают установку отбойников -сепараторов, прокладку труб делают наклонно в сторону отбойников и самой ФУ. Из операторной осуществляют централизованное управление всей ФУ, включая трубопроводы, сепараторы, теплообменники, факельную трубу, запальники и т.п. Несмотря на относительную простоту ФУ, вероятность аварии на них выше, чем на технологическом оборудовании. Это обусловлено возможностью попадания воздуха в систему через открытый конец факельной трубы и образованию взрывоопасной смеси. Возле открытого конца трубы всегда имеется источник поджигания - дежурные горелки. Это обусловливает повышенную пожаро-взрывоопасность ФУ и требует принятия мер, в том числе оснащения ФУ современными средствами автоматизации и противоаварийной защиты, которые обеспечивают безопасные условия эксплуатации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Денисенко Владимир Владимирович, 2019 год

Библиографический список

1. Al-Megren, H. and Xiao T. Petrochemical Catalyst Materials, Processes, and Emerging Technologies. IGI Global, 2016. -539 p.

2. Arapov D.V., Karmanova O.V., Tikhomirov S.G., Denisenko V.V. Software-algorithmic complex for the synthesis of catalyst of ethylene acetoxylation process В сборнике: International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 17, Informatics, Geoinformatics and Remote Sensing. 2017. С. 587-594

3. Arapov D.V., Tikhomirov S.G., Denisenko V.V. Mathematical software for the synthesis of domestic catalyst of ethylene acetoxylation process В сборнике: Информационные технологии и нанотехнологии (ИТНТ-2017) сборник трудов III международной конференции и молодежной школы. Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева. 2017. С. 1169-1172

4. Astrom K.J., Hagglund T. Advanced PID control. -ISA (The Instrumentation, Systems, and Automation Society), 2006. -460 p.

5. Calaza, F. Disentangling ensemble, electronic and coverage effects on alloy catalysts: Vinyl acetate synthesis on Au/Pd(111)/F. Calaza, M. Mahapatra, M. Neurock, W. T. Tysoe // Journal of catalysis. -2014. -312. - pp. 37-45.

6. Chen M., Kumar D., Yi C.W., Goodman D. // Science. 2005. № 310.

P. 291.

7. Crathorne E., MacGowan D., Morris S., Rawlinson A. // J. Catal. 1994. № 149. P. 254.

8. Han Y., Kumar D., Goodman D. // J. Catal. 2005. № 230. P. 353.

9. Han Y., Kumar D., Sivadinarayana C., Clearfield A., Goodman D. // Catal. Lett. 2004. № 94. P. 131.

10. Han Y., Wang J., Kumar D., Yan Z., Goodman D. // J. Catal. 2005. № 232. P. 467.

11. Hanrieder, E. K. Impact of alkali acetate promoters on the dynamic ordering of PdAu catalysts during vinyl acetate synthesis. / E. K. Hanrieder, A. Jentys, J.A. Lercher // Journal of Catalysis. -2016. -333. -pp. 71-77.

12. Holland, J.H. Adaptation in Natural and Artificial Systems. An Introductory Analysis with Applications to Biology, Control, and Artificial Intelligence / J.H. Holland, C. Langton, S.W. Wilson. - London: 1st MIT Press ed., 1992. - 211 p.

13. Huang, Y. Kinetic Monte Carlo study of vinyl acetate synthesis from ethylene acetoxylation on Pd(100) and Pd/Au(100) / Y. Huang, X. Dong, Y. Yu, M. Zhang // Applied Surface Science. -2017. -423. -pp.793-799.

14. Kuhn, M. Dendrimer-stabilized bimetallic Pd/Au nanoparticles: Preparation, characterization and application to vinyl acetate synthesis / M. Kuhn, J. Jeschke, S. Schulze, M. Hietschold, H. Lang, T. Schwarz // Catalysis Communications. -2014. -57. -pp.78-82.

15. Kumar D., Chen M., Goodman D.W. // Catalysis Today. 2007. № 123. P. 77-85.

16. Kumar D., Han Y., Chen M., Goodman D. // Catal. Lett. 2006. № 106.

P. 1.

17. Luyben M.L., Tyreus B.D. // Comput. Chem. Eng. 1998. № 22 . P.

867.

18. Macleod N., Keel J., Lambert R. // Appl. Catal. 2004. Vol. A. № 261.

P. 37.

19. Mingshu, C. Promotional Effects of Au in Pd-Au Catalysts for Vinyl Acetate Synthesis / C. Mingshu, D. W. Goodman // Chin J Catal. -2008. -29(11) -pp. 1178-1186.

20. Nakamura, S. and Yasui, T. Mechanism of the palladium-catalyzed synthesis of vinyl acetate from ethylene in a heterogeneous gas reaction // Journal of catalysis. -1970. -17(3). - pp. 366-374.

21. Neurock M. // J. Catal. 2003. № 216. P. 73.

22. Pohl, M.-M. Bimetallic PdAu-KOac/SiO2 catalysts for vinyl acetate monomer (VAM) synthesis: Insights into deactivation under industrial conditions / M.-M. Pohl, Radnik J., Schneider M., Bentrup U., Linke D., Brückner A., Ferguson E. // Journal of Catalysis. -2009. -262. -pp. 314-323.

23. Provine W., Mills P., Lerou J. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1996. № 101.

P. 191.

24. Samanos, B., Boutry, P. and Montarnal, R. The mechanism of vinyl acetate formation by gas-phase catalytic ethylene acetoxidation // Journal of Catalysis. -1971. -23(1). -pp. 19-30.

25. Simulation of Local Area Networks Matthew N.O. Sadiku, Prairie View A&M University, Texas, USA; Mohammad Ilyas

26. Stacchiola D., Calaza F., Burkholder F., Tysoe W.T. // J. Am. Chem. Soc., 2004, 126 (47), pp. 15384-15385.

27. Xie Xue-ying, Zhao Zheng-hong, Wang, Shang-di Studies of vinyl acetate synthesis by vapor phase acetoxylation of ethylene. III. Kinetics study of deactivated catalysts // J. Huaxue Fanying Gongcheng Yu Gongyi. - 2000. -16(2). -pp. 142-147.

28. Абдуллаев, А.А. Принципы построения автоматизированных систем управления промышленными предприятиями [Текст] / А.А. Абдуллаев (и др.). - М.: Энергия, 1975. - 440 с.

29. Абрамов, Г.В. Анализ передачи данных по каналу множественного доступа с гарантированной доставкой пакетов [Текст] / Г.В. Абрамов, В.В. Денисенко // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2015. - № 12 (138). -С. 18-22

30. Абрамов, Г.В. Вероятностная модель локальной вычислительной сети с протоколом случайного доступа CSMA/CD [текст] / Г.В. Абрамов, А.Е. Емельянов, К.Ч. Колбая // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2009. - №4. - С.25-28

31. Абрамов, Г.В. Исследование влияния параметров математической модели сети конкурирующего доступа с учетом очередей на характеристики

времени доставки пакетов [Текст] / Абрамов Г.В., Данилов Р.В., Емельянов А.Е. // Системы управления и информационные технологии. 2011, Том: 46, № 4. с. 46-49.

32. Абрамов, Г.В. Исследование передачи данных по каналу множественно доступа с гарантированной доставкой в системах реального времени [Текст] / Г.В. Абрамов, В.В. Денисенко // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии. - 2015. - № 4. - С. 38-43

33. Абрамов, Г.В. Математическая модель передачи пакетов по сети Ethernet с гарантированной доставкой [Текст] / Г.В. Абрамов, В.В. Денисенко // В сборнике: Фундаментальные и прикладные науки сегодня. Материалы IV международной научно-практической конференции. Научно-издательский центр «Академический» North Charleston, SC, USA, -2014. - С. 165

34. Абрамов, Г.В. Моделирование пакетной передачи сети при условии гарантированной доставки [Текст] / Г.В. Абрамов, В.В. Денисенко // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. Саратов: Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. - 2014. - № 4 (63). - С. 211-213.

35. Абрамов, Г.В. Моделирование систем управления на основе сетей Ethernet с протоколами реального времени [Текст] / Г.В. Абрамов, Д.В. Арапов, В.В. Денисенко // В сборнике: Материалы XLVIII отчетной научной конференции за 2009 год в 3 частях. Воронеж: Воронежская государственная технологическая академия. - 2010. - С. 92

36. Абрамов, Г.В. Определение закона распределения времени обслуживания заявки информационной системы с множественным доступом к каналу передачи [Текст] / Г.В. Абрамов, А.Е. Емельянов, К.Ч. Колбая // Системы управления и информационные технологии. - 2008. - № 3 (33). - С. 49-51.

37. Абрамов, Г.В. Повышение эффективности проектирования АСУТП на основе сети Ethernet [Текст] / Г.В. Абрамов, Д.В. Арапов, В.В.

Денисенко, А. Н. Рязанов // ФЭС: Финансы. Экономика. Статистика. - 2010. № 2. С. 25 - 27.

38. Абрамов, Г.В. Разработка математической модели очереди на отправку пакетов с гарантированной доставкой по протоколу TCP/IP [Текст] / Г.В. Абрамов, В.В. Денисенко // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. Саратов: Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. - 2013. - № 9-1 (59). - С. 317-320

39. Абрамов, Г.В. Разработка системы моделирования АСУТП на базе сети Ethernet [Текст] / Г.В. Абрамов, Д.В. Арапов, В.В. Денисенко // Кибернетика и высокие технологии XXI века : XII Междунар. науч.-техн. конф., 11-12 мая 2011 г. - Воронеж, 2011 -Т.1 -С. 207-212.

40. Абрамов, Г.В., Исследование переходных процессов в сети Ethernet с конкурирующим методом доступа [Текст] / Г.В. Абрамов, Д.В. Арапов, В.В. Денисенко // В книге: Материалы XLIX отчетной научной конференции за 2010 год в 3-х частях. Воронеж: Воронежская государственная технологическая академия. - 2011. -С. 121

41. Автоматическое управление в химической промышленности: Учебник для вузов [Текст] / Под ред. Е.Г. Дудникова. - М.: Химия, 1987. -368 с.

42. Антонов, А.В. Системный анализ: Учеб. для вузов [Текст] / А.В. Антонов. - М.: Высшая школа, 2004. - 454 с.

43. Анфилатов, В.С. [и др.]. Системный анализ в управлении: Учеб. пособие [Текст] / В.С. Анфилатов, А.А. Емельянов, А.А. Кукушкин; под ред. А.А. Емельянова. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 368 с.

44. Арапов, Д.В. Математическое моделирование процесса ацетоксилирования этилена на отечественном катализаторе [Текст] / Д.В. Арапов, А.В. Скрыпников, В.В. Денисенко, Е.В. Чернышова // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. -2018. - Т. 80. - № 1 (75). - С. 124-128.

45. Арунянц, Г. Г. Математическое моделирование в системах автоматизированного обучения операторов химических производств [Текст] / Г.Г. Арунянц, Г.Г. Бошян, А.С. Даниелян, С.С. Хачатрян. - М.: НИИТЭХИМ, 1985. - 54 с.

46. Ашпина, О. Винилацетат - дефицитный продукт [Текст] / О. Ашпина // The Chemical Journal. - Май 2016. -С. 44-47.

47. Балашов, Е.П. Эволюционный синтез систем [Текст] / Е.П. Балашов. - М.: Радио и связь, 1985. -328 с.

48. Бояджян, В.К. Производство винилацетата на основе этилена: Учеб. пособие для рабочих профессий [Текст] / В.К. Бояджян, В.К. Ерицян, А.В. Татевосян, Г.Ш. Алавердян, С.Н. Сергеева. - М.: НИИТЭХИМ, 1987. -75 с.

49. Варданян, Д.В. Влияние начальных условий на активность и показатели процесса получения винилацетата путем парофазного ацетоксилирования этилена [Текст] / Д.В. Варданян, В.Н. Сапунов, И.Ю. Литвинцев. Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева. - М.: 2003. - 26 с. - Депонировано на ВИНИТИ 11.03.2003, №426-В2003.

50. Варданян, Д.В. Закономерности газофазного ацетоксилирования этилена на модифицированном палладиевом катализаторе [Текст] / дис. ... канд. хим. наук: 05.17.04. - РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва, 2003. - 134 с.

51. Варданян, Д.В. Математическая модель процесса получения винилацетата парофазным ацетоксилированием этилена [Текст] / Д.В. Варданян, И.Ю. Литвинцев, В.Н. Сапунов [и др.] // Химическая промышленность сегодня. - 2003. -№ 3. -С. 50-54.

52. Вентцель, Е.С. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения [Текст] / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров - М.: Высшая школа, 2000 - 280 с.

53. Веселова, Н.М. Эксплуатация теплотехнологического оборудования предприятий: Учеб. пособ. [Текст] / Н.М. Веселова. -Волгоград: ВолгГАСУ, 2005. - 120 с.

54. Восканян, П.С. Влияние природы носителя на каталитическую активность палладиевого катализатора синтеза винилацетата газофазным ацетоксилированием этилена [Текст] // Катализ в промышленности. -2012. -№4. - С. 33-41

55. Восканян, П.С. Влияние содержания и соотношения активных компонентов на активность и селективность катализатора синтеза винилацетата газофазным ацетоксилированием этилена [Текст] // Катализ в промышленности. - 2010. - № 2. - С. 43.

56. Галимов, Ж.Ф. Методы анализа катализаторов нефтепереработки [Текст] / Ж.Ф. Галимов, Г.Г. Дубинина, Р.М. Масагутов. - М.: Химия, 1973. -192 с.

57. Гапеев, В.В. Функционально-алгоритмический синтез АСУТП химико-технологических производств непрерывного действия [Текст] / В.В. Гапеев, А.Э. Софиев // Методические вопросы проектирования АСУ. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 319 с.

58. ГОСТ 24.104-85 ЕСС АСУ. Автоматизированные системы управления. Общие требования.

59. ГОСТ 34.003-90 ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. Автоматизированные системы. Термины и определения.

60. ГОСТ 34.601-90 ЕСС АСУ. Автоматизированные системы. Стадии создания.

61. ГОСТ 34.602-89 ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы.

62. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость [Текст] / С. Грег, К. Синг. - М.: Мир, 1984. - 306 с.

63. Даниелян, А.С. Разработка системы управления отделением синтеза производства винилацетата [Текст] / дис. ... канд. техн. наук: 05.13.07. - МХТИ им. Д.И. Менделеева, Москва, 1984. - 197 с.

64. Денисенко, В.В. Анализ передачи данных по каналу множественного доступа в процессе промышленного ацетоксилирования [Текст] / В.В. Денисенко // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2018. - Т. 80. - № 3. - С. 70-73.

65. Денисенко, В.В. Безопасность однонаправленной передачи данных [Текст] / В.В. Денисенко, Е.В. Арзамасов // Аллея науки. - 2018. - Т. 2. № 6 (22). - С. 1016-1020.

66. Денисенко, В.В. Описание промышленного процесса ацетоксилирование этилена [Текст] / В.В. Денисенко // Аллея науки. -2018. -Т. 3. - № 8 (22). - С. 10-14.

67. Денисенко, В.В. Модель буфера передачи по сети ethernet с гарантированной доставкой пакета [Текст] / В.В. Денисенко // В книге: Материалы LI отчетной научной конференции преподавателей и научных сотрудников ВГУИТ за 2012 г. Воронеж: ВГУИТ. - 2012. - С. 89.

68. Денисенко, В.В. Современные математические методы моделирования сетей передачи данных [Текст] / В.В. Денисенко // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. Воронеж: Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова. -2014. -Т. 2. -№ 5-2 (10-2). -С. 178-181.

69. Дэннис, Дж., мл. Численные методы безусловной оптимизации и решения нелинейных уравнений [Текст] / Дж. Дэннис, мл., Р Шнабель / Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. - 440 с.

70. Ерицян, В.К. Дезактивация катализатора процесса ацетоксилирования этилена [Текст] / В.К. Ерицян, С.Н. Сергеева, П.С. Восканян, В.Е. Бадалян // В книге: Проблемы дезактивации катализаторов: III Российская конференция с участием стран СНГ (Стерлитамак, 2000). - С. 245.

71. Жоров, Ю.М. Моделирование физико-химических процессов нефтепереработки и нефтехимии [Текст] / Ю.М. Жоров. - М.: Химия, 1978. -376 с.

72. Ивашин, А.Л. Цифровая система управления с передачей информации по каналу множественного доступа и регулярным тактом квантования [Текст] / А.Л. Ивашин, А.Е. Емельянов, Г.В. Абрамов // Автоматизация и современные технологии. - 2009. - №9. - С. 35 - 39.

73. Изерман, Р. Цифровые системы управления [Текст] / Р. Изерман. -М.: Мир, 1984. -541 с.

74. Кафаров, В.В. Математические основы автоматизированного проектирования химических производств. Методология проектирования и теория разработки оптимальных технологических схем [Текст] / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин, В.Л. Перов. - М.: Химия, 1979. - 320 с.

75. Кафаров, В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии [Текст] / В.В. Кафаров / Изд. 4-е перераб. и доп. - М.: Химия, 1985 . - 468 с.

76. Корн, Г. Справочник по высшей математики. Для научных работников и инженеров [Текст] / Г. Корн и Т. Корн. - М.: Наука, 1974. - 832 с.

77. Лэсдон, Л. Оптимизация больших систем [Текст] / Л. Лэсдон. -М.: Наука, 1975. - 432 с.

78. Магарил, Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти [Текст] / Р.З. Магарил. - М.: Химия, 1976. - 312 с.

79. Макаренко, А.В. Модель динамики коммутатора Gigabit Ethernet [Текст] / А.В. Макаренко // Интернет-публикация. - Журнал «Радиоэлектроники». - 2001. - № 11. - http: //j re.cplire.ru/jre/nov01/2/

80. Моисеев, А.В. Расчетные методы определения физико-химических свойств углеводородных систем, нефтей и нефтепродуктов: Примеры и задачи: учеб. пособие/ А. В. Моисеев. - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО «КнАГТУ», 2010. - 179 с.

81. Обновленский, П.А. Системы защиты потенциально опасных процессов химической технологии [Текст] / П.А. Обновленский (и др.). - Л.: Химия, 1978. - 224 с.

82. Олифер, Н.А. Использование моделирования для оптимизации производительности сети [Текст]. / Н.А. Олифер, В.Г. Олифер. - С.-П.: ПИТЕР, 2007. - 372 с.

83. Основы автоматизации химических производств [Текст] / Под ред. П.А. Обновленского и А.А. Гуревича. - М.: Химия, 1975. - 528 с.

84. Островский, Г.М. Моделирование сложных химико-технологических систем [Текст] / Г.М. Островский, Ю.М. Волин. - М.: Химия, 1975. -312 с.

85. Панфилов, В.А. Технологические линии пищевых производств (теория технологического потока) [Текст] / В.А. Панфилов. - М.: Колос, 1993. - 288 с.

86. Панченков, Г.М. Химическая кинетика и катализ [Текст] / Г.М. Панченков, В.П. Лебедев/ Изд. 2-е перераб. и доп. - М.: Химия, 1974. - 592 с.

87. Пат. 0058008 (Германия). Catalysts for the gasphase oxidation of ethylene and acetic acid to vinyl acetate, their production and their use / A. Hagemeyer, H. W., U. Dingerdissen, K. Kuhlein, G. Dambeck, G. Geiss. 2000.

88. Пат. 19721368 (Германия). Preparation of vinyl acetate using supported catalysts / A. Hagemeyer, U. Dingerdissen, H. Werner.1998.

89. Пат. 2056405 (Россия). Способ получения винилацетата / П. Виртц, К.-Ф. Вернер, Ф. Вундер, К. Айхлер, Г. Рошер, И. Николау. 1996.

90. Пат. 2061544 (Россия). Катализатор для получения винилацетата / В.Д. Бартли, Г.Д. Харкридер, С. Джобсон, М. Китсон, М.Ф. Лемански. 1996.

91. Пат. 2093506 (РФ). Способ получения винилацетата / Ю.М. Петров, В.В. Борисова, С.М. Волостнов [и др.]; заявл. 11.12.1996; опубл. 20.10.1997 г. - бюл. № 29.

92. Пат. 2122466 (СССР). Метод получения катализатора для синтеза винилацетата из паровой фазы / К.Б. Хуанг, О.Н. Темкин, А.Ч. Юван, Г.К.

Шестаков, А.К. Аветисов, Е.И. Гельперин, И.И. Курляндская, И.Т. Соломоник, Е.Д. Глазунова. 1988.

93. Пат. 2132230 (Россия). Способ приготовления катализаторов / Д.Д. Гулливер, С.Д. Китчен. 1996.

94. Пат. 2132325 (Россия). Процесс в псевдоожиженном слое для ацетоксилирования этилена при получении винилацетата / Н.К. Бенкалович, П.Р. Блюм, Л.М. Сирджак, М.Ф. Лемански, К. Папаризос, М.Э. Пепера, Д.Р. Вагнер. 1999.

95. Пат. 2149055 (Россия). Способ получения винилацетатного катализатора в псевдоожиженном слое / П.Р. Блюм, Л.М. Сирджак, М.Ф. Лемански, К. Папаризос, М.Э. Пепера, Д.Д. Суреш. 2000.

96. Пат. 2163841 (Россия). Способ получения катализатора для производства винилацетата / Р. Абель, И. Николау. 1999.

97. Пат. 2181356 (Россия). Объединенный способ получения винилацетата / Д. Саймон, Д. Д. Ватсон. 2002.

98. Пат. 2182516 (Россия). Гетерогенный биметаллический палладий — золотой катализатор для получения винилацетата и способ его получения. / Т. Ванг, Д.А. Бруссар. 2002.

99. Пат. 2184609 (Россия). Способ получения палладий золотого катализатора для производства винилацетата / И. Николау, Л.Р. Джонсон, Ф.М. Коллинг. 2000.

100. Пат. 2184725 Российская Федерация, С07С69/15. Способ автоматического контроля и управления процессом получения винилацетата на основе этилена / С.М. Петров, В.А. Курицын, Е.А. Хромых, Д.В. Арапов № 2001128929; заявл. 26.10.2001; опубл. 10.07.2002, Бюл. № 19.

101. Пат. 2192409 (Россия). Способ ацетоксилирования олефинов / Т.К. Бристоу, С.Д. Китчен, Д. Ньютон. 2002.

102. Пат. 2193553 (Россия). Катализатор на основе палладия, золота, щелочного металла / Б. Херцог, Т. Ванг, И. Николау. 2002.

103. Пат. 2194036 (Россия). Способ получения винилацетата на катализаторе палладий-золото-медь / И. Николау, Д.А. Бруссар, Ф.М. Коллинг. 2001.

104. Пат. 2197472 (Россия). Способ получения винилацетата / Д.У. Коувз, С.Д. Китчин; №97118606/04, заявл. 11.04.1997; опубл. 27.01.2003.

105. Пат. 2202411 (Россия). Катализатор синтеза винилацетата, содержащий палладий, золото, медь и определенный четвертый металл / И. Николау, Ф.М. Коллинг. 2002.

106. Пат. 2204548 (Россия). Винилацетатный катализатор, включающий металлический палладий и золото, а также ацетата меди / И. Николау, Д.А. Бруссар, Ф.М. Коллинг. 2002.

107. Пат. 2208481 (Россия). Катализатор для винилацетата, содержащий металлический палладий, медь и золото / Т. Ванг. 2003.

108. Пат. 2212937 (Россия). Способ. получения катализатора для синтеза винилацетат / И. Николау, Ф.М. Коллинг, Л.Р. Джонсон, М.А. Левенштайн. 2002.

109. Пат. 2214307 (Россия). Катализатор для винилацетата, содержащий металлический палладий, медь и золото / Т. Ванг. 2002.

110. Пат. 2216401 (Россия). Катализатор для винилацетата, содержащий палладий, золото и аурат калия / Т. Ванг, Д. Брауссард. 2002.

111. Пат. 2225254 (Россия). Катализатор и способ получения винилацетата, с его использованием. / С.Д. Китчин, Ц. Дайи. 2001.

112. Пат. 2239626 (Россия). Способ получения винилацетата / З. Цайс, Д.У. Дингер, Д. Фритч. 2004.

113. Пат. 2247709 (Россия). Интегрированный способ получения винилацетата / З. Цайс, Д.У. Дингер, Д. Фритч. 2004.

114. Пат. 2261142 (Россия). Катализаторы для получения винилацетата из этилена и уксусной кислоты / А. Хагемейер, Х. Вернер, У. Дингердиссен, К. Кюхляйн, Г. Дамбек, Г. Гайсс, А. Рутш, Ш. Вайдлих. 2003.

115. Пат. 2506141 (ФРГ). Способ получения виниловых эфиров карбоновых кислот/ Z. Horning, G. Man, Th. Quadfliend. 1977.

116. Пат. 306607 (СССР). Способ приготовления катализаторов для синтеза виниловых эфиров / В. Кренинг, Г. Шарфе; Заявл. 23.01.1969, №1300484/23; Опубл. 11.06.1971, Б.И. №19.

117. Пат. 383275 (СССР). Способ получения винилацетата / К. Зенневальд, В. Фогт, Х. Эрпенбах [и др.]; Заявл. 19.09.1969, №1363690/23; Опубл. 23.05.1973, Б.И. №23.

118. Пат. 5859287 (США). Process and heterogeneous palladiumgold acetoxylation catalysts for manufacturing vinyl acetate from the reaction of ethylene with acetic acid and oxygen / N. loan, Ph.M. Colling. 1999.

119. Пат. 922491 (Германия). Catalysts based on Pd, Au and alkali metals for the preparation of vinyl acetate / B. Herzog. 1999.

120. Пат. 9723442 (США). Method for modifying catalyst performance during the gas-phase synthesis of vinyl acetate from ethylene and acetic acid / Provine, William Douglas. 1997.

121. Пат. 9855225 (США). Catalysts comprising palladium and gold deposited on copper-containing carrier for manufacture of vinyl acetate / N. Ioon, A. Aguilo, Ph.M. Colling. 1998.

122. Пат. 9929418 (Германия). Catalysts based on palladium, gold, alkali metal, and rare earth metal and method for producing vinyl acetate / B. Herzog, Tao Wang, N. loan. 1999.

123. Пат. 9930818 (США). Vinyl acetate catalyst comprising palladium, gold, copper and any of certain fourth metals / N. loan, Ph.M. Colling. 1999.

124. Пат. 9942212 (США). Vinyl acetate manufacturing catalyst preparation method / N. loan, Ph.M. Colling, L.R. Johnson, A.M. Loewenstein. 1999.

125. Перегудов, Ф.И. Введение в системный анализ: Учеб. пособ. для вузов [Текст] / Ф.И. Перегудов, Ф.П. Тарасенко. - М.: Высшая школа, 1989. -367 с.

126. Платэ, Н.А. Основы химии и технологии мономеров [Текст]./ Н.А. Платэ, Е.В. Сливинский. - М.: Наука, 2002. - 696 с.

127. Покровский, В.Б. Автоматизированное управление газофракционирующими установками [Текст] / В.Б. Покровский, Н.В. Лемаев. - М.: Химия, 1980. - 192 с.

128. Полоцкий, Л.М. Автоматизация химических производств. Теория, расчет и проектирование систем автоматизации [Текст]. / Л.М. Полоцкий, Г.И. Лапшенков. -М.: Химия, 1982. - 295 с.

129. Программа «Модель АСУ на основе Ethernet» (Электронный ресурс) / Г. В. Абрамов, Д.В. Арапов, В.В. Денисенко // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ, РУС, № 2012612020, 2012.

130. Программа многопараметрической оптимизации состава катализатора [Электронный ресурс] / В.Г. Козлов, А.В. Скрыпников, Д.В. Арапов, В.В. Денисенко, Е.В. Чернышова // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, RUS, № 2018616668, 2018

131. Программа определения оптимального носителя катализатора и оптимизации его физических параметров [Электронный ресурс] / В.Г. Козлов, А.В. Скрыпников, Д.В. Арапов, В.В. Денисенко, Д.С. Сайко // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, RUS, № 2018616669, 2018

132. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие [Текст] / Под ред. А.С. Клюева. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 464 с.

133. РД 03-418-01. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов. Госгортехнадзор, 2001.

134. Розенберг, М.Э. Полимеры на основе винилацетата [Текст] / М. Э. Розенберг. - Л.: Химия, 1983. - 176 с.

135. Рябчунов, Д.В. Применение технологии unrealengine в разработке интерфейсов физических задач [Текст] / Д.В. Рябчунов, В.В Денисенко // В

сборнике: Материалы студенческой научной конференции за 2016 год. / Воронеж: ВГУИТ. -2016. -С. 420.

136. Скрыпников, А.В. Анализ методов оценки надежности сложных технических комплексов [Текст] / А.В. Скрыпников, М.М. Умаров, А.Ю. Арутюнян, А.Ю. Чернышова // В сборнике: Системный анализ и моделирование процессов управления качеством в инновационном развитии агропромышленного комплекса Конференция приурочена к 85-летию ВГУИТ и проводится в рамках реализации технологической платформы "Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК -продукты здорового питания". 2015. С. 76-81.

137. Скрыпников, А.В. Общенаучные итоги создания эталонной модели защищенной автоматизированной системы [Текст] / А.С. Дубровин, А.В. Скрыпников, Т.В. Лютова, Е.В. Глазкова, Е.В. Чернышова // Фундаментальные исследования. 2015. № 2-15. С. 3247-3251.

138. Скрыпников, А.В. Оценка эффективности системы защиты информации автоматизированной системы проектирования сложных многокомпонентных продуктов [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, Е.В. Заець // В сборнике: Междисциплинарные исследования в области математического моделирования и информатики Материалы 5-й научно-практической ^ете^конференции. Ответственный редактор Ю.С. Нагорнов . 2015. С. 31-38.

139. Скрыпников, А.В. Способы оценки требуемого уровня надежности функционирования комплексного технического обеспечения [Текст] / А.В. Скрыпников, М.М. Умаров, А.Ю. Арутюнян, Е.В. Чернышова // В сборнике: Системный анализ и моделирование процессов управления качеством в инновационном развитии агропромышленного комплекса Конференция приурочена к 85-летию ВГУИТ и проводится в рамках реализации технологической платформы "Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания". 2015. С. 587-594.

140. Скрыпников, А.В. Методика построения корпоративной системы защиты информации [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, И.С. Чичасова // В сборнике: Междисциплинарные исследования в области математического моделирования и информатики Материалы 5-й научно-практической ^ете^конференции. Ответственный редактор Ю.С. Нагорнов . 2015. С. 45-51.

141. Скрыпников, А.В. Разграничение доступа к объектам операционной системы [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, Е.А. Лыжник // В сборнике: Междисциплинарные исследования в области математического моделирования и информатики Материалы 5-й научно-практической ^ете^конференции. Ответственный редактор Ю.С. Нагорнов . 2015. С. 39-45.

142. Скрыпников, А.В. Исследование задач проектирования комплексного технического обеспечения и обобщенная модель их решения [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, Р.В. Стукалов, Н.В. Ширинкин // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2015. № 4 (66). С. 93-97.

143. Скрыпников, А.В. Технологии безопасности распределенных информационных систем на базе ГРИД-технологий [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, И.Т. Эль // В сборнике: Тенденции инновационных процессов в науке 2015. С. 34-37.

144. Скрыпников, А.В. Методика обеспечения заданного уровня надежности функционирования комплексного технического обеспечения [Текст] / А.В. Скрыпников, М.М. Умаров, А.Ю. Арутюнян, Е.В. Чернышова // В сборнике: Системный анализ и моделирование процессов управления качеством в инновационном развитии агропромышленного комплекса Конференция приурочена к 85-летию ВГУИТ и проводится в рамках реализации технологической платформы "Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания". 2015. С. 594-599.

145. Скрыпников, А.В. Определение надежности функционирования комплексного технического обеспечения на основе параметрических методов [Текст] / А.В. Скрыпников, М.М. Умаров, А.Ю. Арутюнян, Е.В. Чернышова // В сборнике: Системный анализ и моделирование процессов управления качеством в инновационном развитии агропромышленного комплекса Конференция приурочена к 85-летию ВГУИТ и проводится в рамках реализации технологической платформы "Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания".

2015. С. 582-587.

146. Скрыпников, А.В. Автоматизация поиска принципов действия технических систем [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, С.А. Рябцева // Автоматизация. Современные технологии. 2016. № 9. С. 12-14.

147. Скрыпников, А.В. Способы формализации метода морфологического ящика [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, Т. Эль Иаали, Н.В. Ширинкин // В сборнике: Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечениеКонференция приурочена к 85-летию ВГУИТ и проводится в рамках реализации V агропромышленного конгресса и Ассоциации «Технологическая платформа «Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания». 2015. С. 444-451.

148. Скрыпников, А.В. Концепция построения компьютерных баз данных по физическим эффектам [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, В.В. Ермоленко // Автоматизация. Современные технологии.

2016. № 11. С. 16-19.

149. Скрыпников, А.В. Методы поиска принципов действия технических систем [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, Т. Эль Иаали, А.И. Андриенко // В сборнике: Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечениеКонференция приурочена к 85-летию ВГУИТ и проводится в рамках реализации V агропромышленного конгресса и Ассоциации «Технологическая платформа «Технологии пищевой

и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания». 2015. С. 441-444.

150. Скрыпников, А.В. Систематизированный поиск принципов действий и технических решений [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, Т. Эль Иаали, М.В. Подстрешная // В сборнике: Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечение. Конференция приурочена к 85-летию ВГУИТ и проводится в рамках реализации V агропромышленного конгресса и Ассоциации «Технологическая платформа «Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания». 2015. С. 438-441.

151. Скрыпников, А.В. Постановка задачи исследования технических решений [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, Т. Эль Иаали, Д. Жанымханкызы // В сборнике: Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечение. Конференция приурочена к 85-летию ВГУИТ и проводится в рамках реализации V агропромышленного конгресса и Ассоциации «Технологическая платформа «Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания». 2015. С. 452-454.

152. Скрыпников, А.В. Безопасность систем баз данных [Текст] / А.В. Скрыпников, С.В. Родин, Г.В. Перминов, Е.В. Чернышова // Учебное пособие / Воронеж, 2015.

153. Скрыпников, А.В. Технологии безопасности распределенных информационных систем на базе ГРИД-технологий [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова // В сборнике: Материалы LIV отчетной научной конференции преподавателей и научных сотрудников ВГУИТ за 2015 год 2016. С. 117.

154. Скрыпников, А.В. Реализация функций информационной безопасности на базе сервисов инфраструктуры ишсоге [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова // В сборнике: Материалы LIV отчетной

научной конференции преподавателей и научных сотрудников ВГУИТ за 2015 год 2016. С. 118.

155. Скрыпников, А.В. Интеграция объектных и реляционных возможностей субд ключевых систем информационной инфраструктуры [Текст] / А.С. Дубровин, Д.С. Сайко, А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, Е.Ю. Микова // Фундаментальные исследования. 2016. № 9-2. С. 253-257.

156. Скрыпников, А.В. Создание эталонной модели защищенной автоматизированной системы в контексте смены естественнонаучных парадигм [Текст] / А.С. Дубровин, А.В. Скрыпников, Т.В. Лютова, Е.В. Чернышова, Е.В. Глазкова // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1-1. С. 240.

157. Скрыпников, А.В. Функционирование объектно-реляционной СУБД в ключевой системе информационной инфраструктуры [Текст] / А.С. Дубровин, А.В. Скрыпников, Д.С. Сайко, Е.В. Чернышова, Т. Ииали // Современные наукоемкие технологии. 2016. № 9-2. С. 213-217.

158. Скрыпников, А.В. Исследование задач проектирования комплексного технического обеспечения и обобщенная модель их решения [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2015. № 3 (65). С. 74-78.

159. Скрыпников, А.В. Исследование функций и структуры информационной системы управления [Текст] / А.В. Скрыпников, Е.В. Чернышова, Р.В. Стукалов, Н.В. Ширинкин // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2015. № 4 (66). С. 76-79.

160. Советов, Б.Я. Моделирование систем: Учеб. для вузов [Текст] / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев / 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2001. - 343 с.

161. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений [Текст] / Редакторы Дж. Холл и Дж. Уатт. -М.: Мир, 1979. - 312 с.

162. Стрижевский, И.И. Факельные установки [Текст] / И.И. Стрижевский, А.И. Эльнатанов. -М.: Химия, 1979. -184 с.

163. Сурмин, Ю.П. Теория систем и системный анализ: Учеб. пособие [Текст] / Ю.П. Сурмин. - Киев: МАУП, 2003. - 368 с.

164. Тарасенко, Ф.П. Прикладной системный анализ: Учеб. пособие [Текст] / Ф.П. Тарасенко. - М.: КНОРУС, 2010. - 224 с.

165. Теоретические основы системного анализа [Текст]. / В.И. Новосельцев [и др.]; под ред. В.И. Новосельцева. - М.: Майор, 2006. - 592 с.

166. Теория систем и системный анализ в управлении организациями: Справочник: Учеб. пособие. [Текст] / Под ред. В.Н. Волковой и А.А. Емельянова. - М.: Финансы и статистика, 2006. - 848 с.

167. Тучинский, М.Р. Автоматизированные системы управления производством олефинов [Текст] / М.Р. Тучинский, Ю.В. Родных. - М.: Химия, 1985. - 304 с.

168. Федоров, Ю.Н. Справочник инженера по АСУТП. Проектирование и разработка: Учеб.-метод. пособие [Текст] / Ю.Н. Федоров. - М.: Инфра-инженерия, 2008. - 928 с.

169. Функционально - алгоритмический синтез АСУТП. Методические указания МУ-25607-83. - М.: Издательство стандартов, 1985, -168 с.

170. Харари, Ф. Теория графов [Текст] / Ф. Харари / Пер. с англ. и предисл. В. П. Козырева. Под ред. Г. П. Гаврилова. Изд. 2-е. — М.: Едиториал УРСС, 2003. - 296 с.

171. Черняева С.Н., Денисенко В.В. Имитационное моделирование систем. Учебное пособие. Воронеж: ВГУИТ, 2016. - 94 с.

172. Черняева, С.Н. Избыточность экспертной информации в задачах индивидуального выбора [Текст] / С.Н. Черняева, В.В. Денисенко, Ю.В. Бугаев. - Saarbrucken: LAP LAMBERT, 2017. - 110 с.

173. Швец, В.Ф. Совершенствование химических производств [Текст] / В.Ф. Швец // Соросовский образовательный журнал. - 1997. - № 6. - С. 4955.

174. Шуп, Т. Решение инженерных задач на ЭВМ: Практическое руководство [Текст] / Т. Шуп / Пер. с англ. - М.: Мир, 1982. -238 с.

175. Эберт, К. Компьютеры. Применение в химии [Текст] / К. Эберт, Х. Эдерер / Пер. с нем. - М.: Мир, 1988. - 416 с.

176. Эмануэль, Н.М. Курс химической кинетики [Текст] / Н.М. Эмануэль, Д.Г. Кнорре / Изд. 4 перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1984. -463 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Таблица 1.1 Характеристика основных технологических процессов производства ВА, как объекта автоматизированного управления

Операция над Технико- Режимные параметры Управляющие Контролируемые Неконтролируемые

потоком или экономические воздействия возмущающие возмущающие

веществом показатели воздействия воздействия

1 2 3 4 5 6

Приготовление парогазовой смеси

Испарение УК и Состав, давление и Давление и Расход свежей УК, Давление Загрязнение

смешение с температура ШС на температура этилена, расход возвратной теплоносителей, поверхности

этиленом и входе в реактор давление и УК, расход УК на состав теплообмена

кислородом температура очистку, расходы циркуляционного полимерными

кислорода, давление и теплоносителей, газа отложениями. Состав

температура в расход этилена на циркуляционной УК.

испарителе, уровень подпитку, расход ЦГ

УК в испарителе, в испаритель

давление и

температура ЦГ,

температура в кубе

испарителя

Синтез винилацетата

Каталитический Состав продуктов Температура и Расход ацетата калия Расход ПГС на входе Активность

синтез ВА синтеза на выходе из реактора давление реакционной смеси по длине реактора; давление в паровом барабане; уровень воды в паровом барабане в реактор; расход котельной воды в барабан, расход пара в теплопункт, давление кипящей воды в реактор катализатора

Операция над Технико- Режимные Управляющие Контролируемые Неконтролируемые

потоком или экономические параметры воздействия возмущающие возмущающие

веществом показатели воздействия воздействия

1 2 3 4 5 6

Ректификация продуктов синтеза

Выделение Энергетические Температура куба Расход флегмы, Расход питания Состав питания,

винилацетата из затраты ВА, колонны, расход температуры температура

продуктов реакции концентрация температура на теплоносителя, отбор теплоносителя, окружающей среды

примесей в ВА контрольных тарелках, давление в верхней части колонны, уровень в дефлегматоре дистиллята, отбор кубового продукта, расход хладагента в дефлегматоре давление теплоносителя

Сжигание побочных продуктов

Уничтожение Энергетические Температура Расход топливного Давление топлива, Состав топлива,

побочных продуктов затраты, полнота горения, содержание газа на сжигание, давление и состав сжигаемых

сжигания кислорода в дымовых газах, контроль пламени расход воздуха температура атмосферного воздуха веществ

Таблица 3.2 Аналоговая автоматическая информация

Наименование технологического Технологическая Обозначение в Системный

параметра позиция алгоритме номер в БД

1. Температура ПГС на входе в TRC1623 Т1623 61

реактор

2. Давление ПГС на входе в R-101 PRC1441 Р1441 73

3. Расход ПГС на анализ FRC1228 F1228 74

4. Расход УК на очистку FRC1225 F1225 75

5. Расход ЦГ на анализ FRC1281 F1281 76

6. Расход свежей УК в V-102 FRC1221 F1221 79

7. Расход возвратной УК в Е-101 FRC1223 F1223 80

8. Расход кислорода в А-101 FRC1205 F1205 81

9. Расход свежего этилена FR1209 F1209 82

10. Расход ЦГ в Е-101 FRС1279 F1279 83

11. Перепад давления на реакторе PdR1447 Р1447 229

12. Концентрация кислорода в ЦГ ЛЕЛ1163 Л1163 96

13. Концентрация кислорода в ЦГ ЛЕЛ1164 Л1164 97

14. Концентрация кислорода в ЦГ ЛЕЛ1165 Л1165 98

15. Концентрация кислорода в ПГС ЛЕЛ1101 Л1101 101

16. Концентрация кислорода в ПГС ЛЕЛ1102 Л1102 102

17. Температура воды в V-103 TR1632 Т1632 130

Таблица 3.3 Информация, вводимая вручную

Наименование параметра Условное обозначение Системный номер в БД констант Численное значение

1 2 3 4

1. Тепловой эффект реакции образования ВА Н1 1592 35

2. Тепловой эффект реакции образования ДУ Н2 1593 153

3. Шаг интегрирования по времени, сутки НТ 1594 5

4. Показатель активности каталитической системы (начальное значение) ТЕО 1599 1

5. Плотность свежей УК, кг/м3 R1221 1793 Задается по данным анализа

6. Содержание уксуса в потоке возвратной УК, % С1223 1807 Задается по данным анализа

7. Содержание уксуса в потоке загрязненной УК, % С1225 1808 Задается по данным анализа

8. Плотность возвратной УК, кг/м3 R1223 1838 Задается по данным анализа

1 2 3 4

9. Высота слоя катализатора в LR 1624 5,85

реакторе, м

10. Внутренний диаметр DM1 1625 0,033

реакционной трубы, м

11. Наружный диаметр DMА 1626 0,038

реакционной трубы, м

12. Количество реакционных труб ЖРУБ 1627 4800

13. Теплоёмкость ПГС на входе в СР1628 1628 0,2249

реактор, ккал/моль. град.

14. Время работы реактора, сут. ТАШ 1620 0

15. Начальный шаг в методе НО 1649 0,1

оптимизации

16. Точность решения EPS 1650 0,0001

17. Максимальный расход УК в МАБ 1637 30000

реактор, кг/ч

18. Минимальный расход УК в МШ 1638 20000

реактор, кг/ч

19. Шаг для расчета максимальной DTX2 1655 1

температуры хладагента, град.

20. Шаг для расчета минимальной DTX1 1654 1

температуры хладагента, град.

21. Шаг для расчета максимальной DTBX2 1653 1

температуры на входе в реактор,

град.

22. Шаг для расчета минимальной DTBX1 1652 1

температуры на входе в реактор,

град.

23. Задание по съёму ВА, г/л.кат.ч SEZ 1614 Задается технологом

24. Заданный перепад температуры DTZ 1656 Задается

на реакторе, град. технологом

25. Объем катализатора в реакторе 1908 Задается технологом

Таблица 3.4 Информация, сформированная другими алгоритмами

Наименование параметра Условное обозначение Системный номер в БД констант Численное значение

1. Рассчитанное значение коэффициента теплопередачи КТР 1621 Определяется в алгоритме идентификации

2. Рассчитанное значение коэффициента в скорости образования ВА АК1 1622 Определяется в алгоритме идентификации

3. Рассчитанное значение коэффициента в скорости образования ДУ АК2 1623 Определяется в алгоритме идентификации

Таблица 3.5 Информация, формируемая алгоритмом

Наименование параметра Условное Системный номер в Примечание

обозначение БД констант

1. Коэффициент а в модели А 1581

синтеза

2. Коэффициент Ь в модели B 1582

синтеза

3. Коэффициент О в модели AL 1583

синтеза

4. Коэффициент О1 в модели AL1 1584

синтеза

5. Коэффициент О2 в модели AL2 1585

синтеза

6. Температура хладагента TX 1586 TX=T1632+27 3,15

7. Площадь сечения трубы, м2 S 1587

8. Промежуточная величина VOCP 1588 VOCP= VO ■ CP

9. Мольное отношение газов к ALFA1 1589

кислороду на входе в реактор

10. Мольное отношение УК к ALFA2 1590

кислороду на входе в реактор

11. Давление ПГС в зоне P 1591 P=P1441-

реакции, атм. 0,5P1447+1

12. Расчетный коэффициент HAP 1595

13. Расчетный коэффициент A1 1596

14. Расчетный коэффициент B1 1597

15. Расчетный коэффициент D1 1598

16. Средний диаметр DSR 1600 DSR=(DM1+

реакционной трубки, м +DMA)/2

17. Расчётное значение съёма ВА SE 1504

18. Расчетное значение перепада DT 1603

температуры на реакторе

19. Счетчик количества КШАГ 1605

обращений к подпрограмме FF

20. Температура ПГС на входе в ТВХ 1606 ТВХ=Т1623+

реактор +273,15

21. Расчётное значение Х1 1607

конверсии О2 на образование ВА

22. Расчётное значение Х2 1608

конверсии О2 на образование ДУ

23. Расчётное значение ТВЫХ 1609

температуры реакции

24. Мольная скорость ПГС, VO 1610

моль/с

1 2 3 4

25. Оптимальные значения БУКОП 1670 Выходная

расхода УК в реактор информация

26. Оптимальное значение ТХОП 1672 Выходная

температуры хладагента информация

26. Оптимальное значение ТВХОП 1671 Выходная

температуры ПГС на входе в информация

реактор

27. Максимальная температура МАТХЛ 1639 МАТХЛ=ТХЛ

хладагента + +DTX2

27. Минимальная температура М1ТХЛ 1640 М1ТХЛ=ТХЛ-

хладагента -ОТХ1

28. Максимальная температура МАТВХ 1641 МАТВХ=ТВХ

ПГС на входе в реактор + +DTВX2

29. Минимальная температура М1ТВХ 1642 М1ТВХ=ТВХ-

ПГС на входе в реактор -ОТВХ1

30. Шаг интегрирования по Н 1601 Н=ЬК/(ЫН-1)

длине реактора

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ни 2018616669

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛ ЛЕКТУЛЛ ЬНОЙ СОБСТВЕ ННОСТИ

государственная регистрация программы для эвм

I )омер рстсграцнн (свидстпьсгаа): 2018616669

Дат ретарации: 05.06.2018

I 1омср и дата поступления швки: 2018613616 12.04.2018

Дата публикации и номер бкгаетсня: 05,062018 Бюл,№ 6

Кол ик1 лыс реквизиты: ист

Автору Копов Вячеслав Геннадиевич (КУ), Скрыпников Алексей Васильевич [К\1)я Арапов Денис Владимирович (ЯиК Деянсснко Владимир В;шимнрович ИНД СаАко Дмитрий Сергеевич (НО)

ПравсюавдпатМи}: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра

Ь(Ки)

Нашанис лршрачмы для ЭВМ:

Программа определения оптимального носителя каталнлтора и оптимизации его фиадческих параметров

Реферат:

Про|рамиа предназначена д ля выбора тЧ возможных носителей кагаишюра оптимального носителя и расчета оптимальных фишчеыгич параметров выбранного носителя - среднею радиуса пор. удельного ооъема. удельной поверхности, насыпной плотности. Критерием оптншшцни является выработка ншш/шешгаи селективность процесса, которая не должна быть меньше величины Н2 Ошншшцня реализуется методом Хухд-Дживса.

Язык программирования:

С# <в среде УЬии! $ШсЬо 2010)

Объем программы хтя ЭВМ:

1.91 Мб

СПРАВКА О ВНЕДРЕНИИ

Настоящая справка подтверждает, что на основе научно - исследовательских работ, проведенных творческим коллективом в составе проф., д.т.н. Скрыпникова A.B., доц., к.т.н. Арапова Д.В., ст. преподавателя кафедры ВМ и ИТ ФГОУ ВПО «ВГУИТ» (г. Воронеж) Денисенко В.В., разработаны эффективные проблемно - ориентированные системы оптимального управления и автоматического регулирования на примере производства винилацета-та на основе этилена, кислорода и уксусной кислоты. Полученные на их основе методики в виде законченных алгоритмических решений и пакетов прикладных программ используются при программном конфигурировании специализированных микропроцессорных контроллеров типа УЗС в проектах систем автоматизации ПАО «АВТОМАТИКА», г. Воронеж.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработок творческого коллектива составляет 850 тыс. руб. в год.

Данная справка не является основанием для выплаты вознаграждения из фонда предприятия.

11ервый заместитель генерального директора, технический дире ~ * * .......

Проф., д.т.н. Доц., к.т.н. Ст. преподаватель

В.В. Дснисенко

Министерство науки и высшего образования РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего образования Российской Федерации ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

УТВЕРЖДАЮ

О внедрении в учебный процесс на кафедре Высшей математики и информационных технологий Воронежского государственного университета инженерных технологий

разработок по проблеме «Оптимизации и управления процессом получения винилацетата на основе этилена»

1. Выполненная кафедрой информационной безопасности Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий».

2. Ответственные исполнители - профессор A.B. Скрыпников, доцент Д,В. Арапов, аспирант В.В. Денисенко.

3. Наименования разделов темы, выполненных коллективом авторов: выбраны доминирующие процессы синтеза винилацетата, разработана нестационарная математическая модель процесса синтеза ВА с учетом конструктивных характеристик реактора синтеза и количественного состава парогазовой смеси на входе в реактор.

3. Краткое описание результатов внедрения, конечный результат.

Разработана математическая модель синтеза отечественного каталитического комплекса для процесса ацетоксилирования этилена, включая алгоритм оптимального выбора носителя каталитического комплекса, оптимизацию состава смешанного отечественного каталитического комплекса для синтеза ВА.

Разработаны оригинальные математические и имитационные модели для описания гидротермического воздействия на физические свойства каталитической подложки и катализатора в целом, влияния физических свойств подложки и состава катализатора на активность и селективность каталитического комплекса, для описания процесса ацетоксилирования этилена на отечественном катализаторе, для моделирования АСУТП на базе сети Ethernet.

4. Внедрение по курсу дисциплин: «Моделирование систем», «Теория динамических систем», «Имитационное моделирование систем», «Моделирование информационных и технологических процессов».

5. Влияние на качество подготовки специалистов - решается актуальная задача моделирования процессов промышленного химического производства.

6, Рекомендации - результаты исследований использовались в выпускных квалификационных работах и в проведении учебно-практических занятий выпускающей кафедры Высшей математики и информационных технологий.

7. Эффект от внедрения - повышение качества подготовки бакалавров и магистров по направлению Информационные системы и технологии.

Состав комиссии: Зав. кафедрой д.ф.-м..н. Сайко Д.С

Зам. зав. кафедрой к.т.н. Чикунов С.В

Профессор д.ф.-м,.н. Бугаев Ю.В,