تعيين ساختار كنترلي خودبهينه واحد شيرين سازي پالايشگاه گاز بيدبلند

Self-optimizing control structure design for natural gas sweetening unit of the Bidboland refinery

ساختار كنترل خودبهينه، ساختاري است كه پس از يك‌بار بهينه‌سازي واحد و علي‌رغم رخ‌دادن اغتشاش‌هاي متداول، با انتخاب متغير كنترلي مناسب، مي‌تواند واحد را نزديك نقطه بهينه نگه دارد. در اين مقاله، ساختار كنترلي مذكور براي واحد شيرين سازي گاز طبيعي پالايشگاه بيدبلند پياده‌سازي شده است. بدين منظور، اين واحد در محيط نرم‌افزار اسپن پلاس شبيه‌سازي شد و سپس بهينه‌سازي گرديد. در اين بهينه‌سازي بارحرارتي جوش‌آور برج احيا به‌عنوان تابع هدف انتخاب شد. سپس، قيود عملياتي و درجات آزادي واحد شيرين‌سازي، به‌منظور تعيين درجه آزادي بدون قيد، موردبررسي قرار گرفتند. درنهايت، بارحرارتي جوش آور برج احيا، به‌عنوان تنها درجه آزادي بدون قيد و متغير كنترل كننده ساختار كنترلي خودبهينه شناسايي و پس‌ازآن دماي سيني‌هاي برج احيا و غلظت هيدروژن سولفيد و كربن دي‌اكسيد در جريان خروجي از پايين برج احيا، به‌عنوان كانديداهاي كنترل‌شونده انتخاب‌شدند. جهت انتخاب بهترين متغير كنترل‌شونده، از روش بيشينه بهره استفاده‌شد. استفاده از اين روش نشان داد كه دماي سيني دوم برج احيا و غلظت هيدروژن سولفيد، بالاترين بهره بدون بعدشده را در بين كانديداهاي متغيرهاي كنترل‌شونده دارا هستند.

In presence of unavoidable disturbances, self-optimizing control procedure is applied for selection of appropriate controlled variables (CVs) to keep the unit near optimum. As a case study, in this paper, self-optimizing is applied to gas sweetening unit of the Bidboland refinery in southwest of Iran. Steady state simulation of the unit was carried out in Aspen Plus commercial software and the results were verified with the data taken from the plant. The flowsheet was optimized nominally and in presence of the disturbances where minimizing of the stripper reboiler duty was the objective function. After doing optimization, several active constraints were found, which need to be controlled. Only one steady state unconstrained degree of freedom was left, which was reboiler duty. Maximum gain rule was used to find the best single measurement as a self-optimizing CV. The results showed that second tray temperature at the top of the column and concentration of hydrogen sulfide in lean amine stream are the best CVs.