دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – طراحی فرآیند

عنوان:

بررسی و انجام عملیات DATA RECONCILIATION در کوره های شکست حرارتی هیدروکربن ها

چکیده:

به طور کلی اندازه گیری متغیرهای یک فرآیند شیمیایی به منظور کنترل فرآیند به کار می رود. از آنجا که داده های اندازه گیری شده ممکن است دارای خطا باشد این داده ها در محدودیت های فرایند (معادلات جرم و انرژی) صدق نمی کنند و بایستی تصحیح شوند. تصحیح داده ها خطاهای رندوم موجود در فرآیند را برطرف می کند ولی وجود خطاهای gross در سیستم باعث انحراف داده ها از مقادیر واقعی خود می گردد. به طور کلی عملیات تصحیح داده ها با استفاده از اندازه گیری چند متغیر (به دفعات) از پلنت شیمیایی، تعیین محدودیت سیستم و همچنین تابع هدف که به وسیله آن خطاهای موجود در سیستم مینیمم می شود، صورت می گیرد. در این تحقیق از دو تابع Least-square و Fair-Function به عنوان توابع هدف استفاده شده است. عملیات تصحیح داده ها و تخمین پارامترها (DRPE) بر روی دو سری از داده ها، داده های تئوری (داده هایی که با استفاده از نرم افزار پتروشیمی آبادان برای تست برنامه تولید شده است) و داده های صنعتی (داده های اندازه گیری شده از پلنت الفین واحد پتروشیمی آبادان) انجام شده است. در هردو عملیات تابع Fair-Function نتایج واقعی تری را نسبت به تابع Least-square نشان می دهد و داده های حاصل از آن به مقادیر واقعی نزدیک تر است. در انتها با استفاده از مقادیر تصحیح شده درصد وزنی اجزای خروجی از راکتور شکست حرارتی با استفاده از محدودیت های فرآیند محاسبه می گردد.

فصل اول

– مروری بر مقالات:

اندازه گیری داده های یک فرآیند شیمیایی به منظور کنترل فرآیند در پلنت های شیمیایی به کار می رود. البته به دلیل مشکلات تکنیکی و هزینه های وارده همه متغیرهای موجود در فرآیند اندازه گیری نمی شوند. داده های اندازه گیری شده اغلب به واسط کالیبره نبودن سیستم اندازه گیری و یا خرابی دستگاه های اندازه گیری دارای خطای gross و یا خطای نرمال می باشند، بنابراین این داده ها به صورت خام در محدودیت های فرآیند (معادلات جرم و انرژی) صدق نمی کنند و قبل از استفاده در مدل فرآیند بایستی تصحیح شوند.

عملیات DRPE از ابتدا در سال (13) 1987 توسط با استفاده از تابع Least square به عنوان تابع هدف آغاز شد. در سال (2) 1996، Beigler , Albuqurqe این کار را با استفاده از توابع هدف Contaminated , Least square , method,Fair Function بر روی شبکه مبدل های حرارتی و همچنین مخازن بهم پیوسته انجام دادند. از آنجایی که تابع Least square فقط خطاهای رندوم را تصحیح می کند، در صورت وجود خطای gross این تابع مقادیر دقیقی را ارائه نمی دهد. لیکن تابع Fair Function جزء دسته توابع Maximum likelihood بوده و مقادیر دقیق تری را ارائه می کند. جدول زیر نتایج حاصل از عملیات تصحیح داده ها را برای شبکه مبدل های حرارتی نشان می دهد.

در سال (1) 2002، بار دیگر Biegler این عملیات را بر روی مخازن متصل بهم انجام داده و تابع هدف دیگری را با نام تابع Redescending معرفی کرد. خاصیت این تابع این است که پارامترهای سازگار کننده بیشتری در آن دخلی است و نسبت به تابع Fair Function نیز قوی تر عمل می کند. نتایج به دست آمده و نمودارهای حاصله به شرح زیر است.

در سال 1996، Sentoni , Samchez عملیات DRPE را بر روی راکتور صنعتی اتیلن انجام دادند. در اینجا هدف به دست آوردن پارامترهایی بود که در آنها خطای gross وجود داشته باشد.

در این تحقیق با توجه به مشکلات اخیری که در اندازه گیری داده های پلنت شیمیایی پتروشیمی آبادان وجود دارد، داده های پلنت اندازه گیری شده است و با استفاده از توابع هدف Least square, Fair Function نتایج حاصله مورد بحث قرار می گیرد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.