9. РАЗМЕЩЕНИЕ ПРОЦЕССОВ СИНТЕЗА ПРОДУКТОВ

 НА ОБОРУДОВАНИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ХТС

 Ассортимент большинства многоассортиментных химических производств непостоянен и быстро обновляется, а создание новых производств связано со значительными затратами времени, трудовых и материальных ресурсов. Поэтому весьма актуальной является задача организации производства новых марок продукции на оборудовании действующих ХТС. Результатом ее решения является ответ на вопрос о возможности выпуска всех продуктов нового ассортимента при соблюдении всех технологических требований в необходимых количествах за отведенное время. Если возможно несколько вариантов размещения, целесообразно выбрать оптимальный.

Решение задачи размещения складывается из следующих этапов:

- проверка соответствия технологической структуры производства продуктов нового ассортимента аппаратурной структуре ХТС;

- проверка достаточности производительности оборудования ХТС.

На первом этапе выявляется возможность реализации технологических стадий процессов синтеза новых продуктов с помощью оборудования существующих аппаратурных стадий. Эта процедура аналогична выбору оборудования для реализации стадий синтеза продуктов основного ассортимента при создании новых производств, только множество доступных типов аппаратов ограничено имеющимися в действующей ХТС. Кроме того, необходимо проверять соответствие имеющихся технологических связей между аппаратурными стадиями и необходимых для синтеза продуктов нового ассортимента. Если в результате выполнения первого этапа удастся предложить несколько вариантов “наложения” процессов синтеза всех продуктов нового ассортимента на оборудование ХТС при заданном “уровне отсечки”, то они ранжируются по убыванию средней меры подобия технологических и аппаратурных стадий и для каждого из них выполняется второй этап. Если не существует ни одного варианта, то либо изменяется ассортимент новой продукции ХТС, либо принимается решение о ее реконструкции. На первом этапе может быть принято решение об организации производства продуктов нового ассортимента по принципу гибкой ХТС, если удастся организовать одновременный выпуск их нескольких групп.

На втором этапе определяется возможность обработки партий всех продуктов нового ассортимента в имеющихся аппаратах в соответствии с рассматриваемым вариантом их “наложения” на существующую ХТС и определяется время, необходимое для выпуска продуктов в плановых объемах. Эта задача является обратной задаче определения аппаратурного оформления проектируемой ХТС, к числу ее исходных данных дополнительно относятся значения основных размеров V_j и числа n_j аппаратов каждой стадии системы, а результатом решения являются минимальные продолжительности выпуска каждого продукта. Критерием оптимальности решения задачи является фонд рабочего времени, необходимый для выпуска всех продуктов заданного ассортимента в плановых объемах. Математическая формулировка этой задачи для случая организации производства по принципу совмещенной ХТС имеет вид.

Определить значения Т_i продолжительностей выпуска продуктов, при которых

                                                                                                          (21)

и выполняются условия:

                     .                                                                   (22)    

Eсли условия (22) не могут быть выполнены одновременно(W_*i>W_i^*) или сумма Т_i  больше  Т, необходимо изменение ассортимента, структуры ХТС или изменения ее АО.

Задача размещения процессов  синтеза новых продуктов на гибкой ХТС отличается от приведенной видом целевой функции: минимизируются совокупности сумм Т_i , соответствующие возможным последовательностям выпуска продуктов разных групп.

Пример: разместить процесс синтеза продукта на ХТС при Q=50 т, Т<=550 ч (рис. 23)

                      Ст. 1                               Ст. 2                  Ст. 3                     Ст. 4

                                              n₁=2                                  n₂=1                   n₃=1                      n₄=1

                                           V₁=1.6 м³                          V₂=3.2 м³               V₃=5 м³              V₄=40 м²

                                          g₁=2500 л/т                          g₂=4000 л/т           g₃=6500 л/т         g₄=1500 кг/т

                                             t₁=6 ч                                  t₂=4 ч                t₃=2 ч                  a₄=7.5 кг/м²ч

                                           0.3<j₁<0.8                       0.35<j₂<0.75            0.4<j₃<0.7               h₄=100%

Рис. 23

Предположим, что аппараты стадии 1 работают в режиме с равномерным запаздыванием, тогда:

Следовательно, имеется резерв фонда рабочего времени в 40 часовдополнительно может быть выпущено 10 партий продукта, т.е. 4 тонны. Если время выпуска продукта превышает заданное, то необходимо искать возможности увеличения размера партии (замена фильтра стадии 4 на более производительный) или уменьшения числа партий (сокращение длительности цикла обработки партии продукта путем увеличения числа аппаратов на стадии 2).Еще один пример смотрите в Приложении 7.