Optimal control of the process of catalytic reforming of petrol fractions

Рассматривается актуальная задача разработки системы оптимального управления процессом каталитического риформинга, обеспечивающей достижение оптимальных соотношений октанового числа бензина и производственных затрат. Выполнена постановка задачи оптимального управления процессом каталитического риформинга, отличающаяся использованием обобщенного критерия оптимальности в качестве целевого функционала. Разработана гибридная математическая модель процесса каталитического риформинга, которая учитывает влияние параметров, характеризующих производственные затраты и октановое число бензина, на эффективность процесса и позволяет вычислять значения обобщенного критерия оптимальности в зависимости от значений входных переменных процесса. На основе модели для установки ЛЧ-35-11/1000 выполен расчет максимальных годовых затрат (4,05 млрд руб.) и минимального октанового числа бензина 92,83. Выполнен многокритериальный выбор системы регулирования температуры на выходе из печи. Синтезирован алгоритм определения настроек регулятора температуры на выходе из печи в различных режимах процесса каталитического риформинга. Разработана методика оптимального управления процессом каталитического риформинга, учитывающая экспертную информацию при формализации нечетких целей и ограничений при управлении процессом и позволяющая рассчитывать оптимальные управляющие воздействия по схеме Беллмана–Заде в зависимости от значений входных переменных процесса. На основе данной методики определен вектор управлений, соответствующий минимуму обобщенного критерия оптимальности (I = 0,964). Выполнен поиск Парето-оптимальных решений при управлении процессом каталитического риформинга. Получены положительные эффекты при использовании разработанной системы оптимального управления процессом каталитического риформинга: снижение средних затрат на 0,33 млн руб.; повышение среднего октанового числа на 0,53; снижение среднего значения обобщенного критерия оптимальности на 0,025.