Методы построения моделей и оптимизации режимов работы химико-технологической системы производства бензола в нечеткой среде

• Main Authors: Batyr Orazbayev, Kulman Orazbayeva, Valentina Makhatova, Raigul Tuleuova, Zhumazhan Kulmagambetova, Timur Toleuov, Nurlan Mukatayev, Yerbol Ospanov
• Format: Article
• Language: English
• Published: PC Technology Center 2021-04-01
• Series: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
• Subjects: математическое моделирование; нечеткая информация; химико-технологическая система; принципы оптимальности; эвристический алгоритм
• Online Access: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/226167
• ISSN: 1729-3774; 1729-4061

Объектом исследования является химико-технологическая система производства бензола и оптимизация режимов ее работы на основе моделирования. Предложен подход к эффективному решению задач оптимизации режимов работы реальных химико-технологических систем. Так как такие системы обычно являются многокритериальными и характеризуются нечеткостью исходной информации, предложен подход к разработке их моделей и оптимизации их режимов работы в нечеткой среде. Сущность этого подхода заключается в построении математических моделей и оптимизации режимов работы систем на основе методологии системного анализа с использованием доступной информации детерминированного, статистического и нечеткого характера. Путем модификации различных принципов оптимальности для работы в нечеткой среде получены постановки задач оптимизации химико-технологическими системами в нечеткой среде. На основе модификации принципов максимина и Парето оптимальности предложен эвристический алгоритм решения сформулированной задачи оптимизации, основанный на использовании знания и опыта лица, принимающего решения. Предложенный метод построения модели и алгоритм оптимизации реализованы на практике при построении моделей бензольной и ректификационной колонн химико-технологической системы производства бензола, при постановке и решении задачи оптимизации режимов их работы в нечеткой среде. Анализ и сравнение результатов оптимизации позволяют сделать вывод об эффективности предложенного нечеткого подхода к решению задач оптимизации в нечеткой среде. В результате оптимизации процесса производства бензола выход увеличился на 1,45 тыс. тонн или на 1,1 %, объем рафинада  на 0,4 тыс. тонн, в условиях выполнения нечетких ограничений на качество бензола. Предлагаемый подход позволяет оценить степени выполнения нечетких ограничений