Дальневосточные ученые разработали метод повышения точности контроля качества арктического топлива

Владивосток, 23 окт - ИА Neftegaz.RU. Ученые Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН создали технологию, повышающую эффективность автоматизированных систем мониторинга и управления качеством в нефтеперерабатывающей промышленности.
Об этом сообщила пресс-служба Минобрнауки РФ.

В ведомстве пояснили, что применяемые ранее методы не учитывали корреляцию ошибок при анализе многокомпонентных характеристик качества, что являлось причиной существенных отклонений в результатах. Новый метод решает эту проблему за счет внедрения усовершенствованного алгоритма настройки многомерного предиктора ошибок на каждом этапе обработки информации.

Как отметил участник исследовательской группы О. Снегирев, инновационный подход базируется на использовании многомерных моделей временных рядов.

Многомерные модели временных рядов - это модели, в которых значения составляющих ряда зависят не только от предшествующих значений этого же ряда, но и от значений нескольких других рядов. Это обобщение одномерной модели временного ряда на случай нескольких рядов, связанных друг с другом. Это может быть, к примеру, векторная авторегрессия, которая, в отличие от системам одновременных уравнений, не имеет ограничений структурных моделей. Многомерные модели временных рядов дают возможность учитывать динамические зависимости ошибок в измерениях качества нефтепродуктов, что снижает уровень погрешности и улучшает контроль ключевых показателей.

Разработанный метод построения виртуальных анализаторов предназначен для повышения качества фракционного состава продуктов в ректификационных колоннах. Эти технологические аппараты служат для разделения смеси углеводородов на отдельные фракции с заданными свойствами.

Виртуальных анализаторов и алгоритмов их адаптации к изменению параметров технологического процесса достаточно много, но пока нет точного определения, какой метод наиболее эффективный. Качество продукции определяется с помощью лабораторного анализа, но Пробы для лабораторного анализа отбираются не часто (несколько раз в сутки), что снижает оперативность управления технологическим процессом. Поточные анализаторы позволяют увеличить частоту отбора проб, но их интеграция дорогостоящая, появляются дополнительные расходы на калибровку и ТО. Поэтому для оценки качества выходного продукта в период между проведением лабораторного анализа стали использовать виртуальные анализаторы. Виртуальные анализаторы - это математические модели, на основе которых производится расчет показателя качества продукта с использованием промышленных данных со встроенных измерительных приборов. Это позволяет контролировать техпроцесс производства продукции в режиме реального времени.

Предложенный дальневосточными учеными подход:

• позволяет значительно повысить точность оценивания трудноизмеримых показателей качества нефтепродуктов и специальных фракций углеводородов;
• особенно важен при работе с компонентами арктического топлива и основой буровых растворов, что имеет критическое значение для задач освоения Арктики.

Проведенные экспериментальные испытания подтвердили снижение средней ошибки оценивания качества в режиме реального времени примерно на 30% по сравнению с текущими подходами для технологической установки гидрокрекинга.

По словам руководителя исследования А. Торгашова, коллективу удалось создать первую систему, способную более точно оценивать комплексные характеристики ошибок и повышать точность управления даже самыми сложными процессами глубокой переработки нефти.

Работа была выполнена в рамках государственного задания. Результаты исследования опубликованы в научном журнале «Автоматика и телемеханика». Внедрение данной разработки на ведущих российских нефтеперерабатывающих заводах может способствовать снижению производственных издержек и повышению конкурентоспособности отечественного арктического топлива на международном рынке.


Автор: А. Шевченко