РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ РЕАКТОРОВ БЛОКА ПРОИЗВОДСТВА СЕРЫ АТЫРАУСКОГО НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ЗАВОДА
https://doi.org/10.53360/2788-7995-2025-2(18)-9
Аннотация
Приведены результаты исследования по разработке системы моделей взаимосвязанных реакторов блока производства серы Атырауского нефтеперерабатывающего завода. Разработка моделей сложных технологических систем как блок производства серы усложнены из-за их сложности и неопределенности, связанные дефицитом и нечеткостью исходной информации. В связи с этим определена цель исследования - создание пакета моделей взаимосвязанных агрегатов сложных технологических систем при дефиците и нечеткости исходной информации на основе доступной информации различного характера. Основными результатами исследования являются: метод создания системы моделей взаимосвязанных агрегатов сложных химико-технологических систем, характеризующиеся дефицитом и нечеткостью исходной информации; системный анализ, экспертная оценка различных видов моделей и выбор эффективной модели основных агрегатов исследуемой установки производства серы; разработаны гибридные модели термореактора, реакторов Клауса и Cold Bed Absorption на основе доступных статистических данных, полученных пассивными, активными экспериментами и нечеткой информации, полученной от лица, принимающего решения и экспертов; создан пакет моделей, для системного моделирования и оптимизации режимов работы блока производства серы. Научная новизна полученных результатов заключается в развитии методов разработки математических моделей и системного моделирования сложных технологических систем в условиях неопределенности. Практическая значимость работы в том, что предложенный метод может быть использован для разработки пакета моделей различных технологических систем и системно моделировать их режимы работы для оптимизации их параметров.
Ключевые слова
Об авторах
Б. Б. ОразбаевКазахстан
Батыр Бидайбекович Оразбаев – доктор технических наук, профессор кафедры «Системный анализ и управления»,
010008, г. Астана, ул. Пушкина, 11
К. Н. Оразбаева
Казахстан
Кульман Нахановна Оразбаева – доктор технических наук, профессор кафедры «Информационные системы и технологии»,
040005, г. Астана, ул. Жубанова, 7
А. К. Жумадиллаева
Казахстан
Айнур Канадилловна Жумадиллаева – кандидат технических наук, ассоциированный профессор кафедры «Компьютерная и программная инженерия»,
010008, г. Астана, ул. Пушкина, 11
Г. Ж. Шүйтенов
Казахстан
Габит Жумабаевич Шүйтенов – кандидат педагогических наук, доцент, проректор по стратегии и цифровизации,
040005, г. Астана, ул. Жубанова, 7
М. Т. Зарыпхан
Казахстан
Зарыпхан Махамбет Талимулы – магистрант кафедры «Системный анализ и управление»,
010008, г. Астана, ул. Пушкина, 11
Список литературы
1. Edmonson N. Industrial sulfur demand: Analysis and prospect / N. Edmonson // Nat Resour Res. – 2020. – Vol. 3. – P. 205-215. https://doi.org/10.1007/BF02259046.
2. Ostrovsky G.M. Design of Chemical Engineering Systems with Chance Constraints / G.M. Ostrovsky, T.V. Lapteva, N.N. Ziyatdinov // Theor Found Chem Eng. – 2020. – Vol. 51, № 5. – P. 961-971. https://doi.org/10.1134/S0040579517060136.
3. Study and Design of Mathematical Models for Chemical-Technological Systems under Conditions of Uncertainty Based on the Systems Analysis / B.B. Orazbayev et al // Proceeding of the International Symposium on Industrial Engineering and Operations Management (IEOM). Bristol, UK. – 2017. – № 140528. – P. 776-790.
4. Analysis of sulfur production by the Claus method at oil and gas enterprises / I.A. Golubeva et al // Oil and Gas Chemistry. – 2020. – № 3. – Р. 10-18.
5. Ahmed M. Systems Modeling / M. Ahmed // Springer. – Singapore: 2020. – 217 р.
6. Protalinskii O.M. Analysis and Modelling of Complex Engineering Systems Based on the Component Approach / O.M. Protalinskii // World Applied Sciences Journal. – 2019. – Vol. 24, № 2. – P. 276-283.
7. Горшков П.С. Моделирование сложной технической системы как объекта испытаний / П.С. Горшков, А.В. Мухин, А.Г. Тригубович // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2020. – Т. 37. – С. 61-68.
8. Zhao T. Artificial Intelligence in Mathematical Modelling of Complex Systems / T. Zhao // EAI Endorsed Transactions on e-Learning. – 2024. – Vol. 10, № 3. –P. 2-12.
9. Тулеуов Ж.Н. Технологический регламент установки производства серы / Ж.Н. Тулеуов. – Атырау: Изд-во Атырауского университета нефти и газа, 2020. – 116 с.
10. Солодов В.С. Применение методов планирования активного эксперимента при разработке моделей / В.С. Солодов, Ю.И. Юдин // Известия МГТУ им. Н. Э. Баумана. – 2018. – Т. 9, № 2. – С. 187-190.
11. Воронина О.А. Эксперимент, планирование, реализация, анализ / О.А. Воронина. – Учебно-научный институт информационных технологий. М.: Физматиздат, 2020. – 292 с.
12. Pen R.Z. Statistical methods for modeling and optimization of technological processes / R.Z. Pen, V.R. Pen // International Journal of Experimental Education. – 2017. – Vol. 2. – P. 81-83. https://expeducation.ru/ru/article/view?id=11169 (date of access: 25/03/2025).
13. Карманов Ф.И. Статистические методы обработки эксперимента данных с использованием пакета MathCad / Ф.И. Карманов, В.А. Острейковский. – М.: Металлург, 2020. – 287 с.
14. Гуцыкова С. Метод экспертных оценок: Теория, практика / С. Гуцыкова. – М.: Когито-Центр, 2021. – 47 с.
15. Zimmermann H.-J. Fuzzy Set Theory – and Its Applications / H.-J. Zimmermann // Springer Science+Business Media, LLC. Fifth. Edition. – 2023. – 527 p. https://doi.org/10.1007/978-94-010- 0646-0.
16. Aliev R.A. Production management with fuzzy initial information / R.A. Aliev, A.E. Tserkovny, G.A. Mamedova. – 3-edit. Energoatomizdat; Moscow, 2022. – 255 p.
17. A Hybrid Method for the development of Mathematical Models of a Chemical Engineering System in Ambiguous Condition / B.B. Orazbayev, E.A. Ospanov, K.N. Orazbayeva, L.T. Kurmangazieva // Mathematical Models and Computer Simulations. – 2018. – Vol. 10, № 6. – P. 748-758. https://doi.org/10.1134/S2070048219010125.
18. Валеев С.Г. Регрессионное моделирование в обработке наблюдений / С.Г. Валеев. – М.: Наука, 3-е изд., 2021. – 272 с.
19. Uncini A. Least Squares Method. In: Fundamentals of Adaptive Signal Processing / A. Uncini // Signals and Communication Technology. Springer, Cham. – 2020. – P. 143-204. https://doi.org/10.1007/978-3-319-02807-1_4.
20. Aida-Zade K.R. Analysis of the Methods for Constructing Membership Functions Using Expert Data / K.R. Aida-Zade, P.S. Guliyeva, R.E. Ismibayli // Recent Developments and the New Directions of Research, Foundations, and Applications. Studies in Fuzziness and Soft Computing, Springer, Cham. – 2023. – Vol 422. – P. 361-365. https://doi.org/10.1007/978-3-031-20153-0_29.
21. Шумский В.М. Инженерные задачи в нефтепереработке и нефтехимии / В.М. Шумский, Л.А. Зырянова. – М.: Химия, 3-е изд., 2023. – 478 с.
Рецензия
Для цитирования:
Оразбаев Б.Б., Оразбаева К.Н., Жумадиллаева А.К., Шүйтенов Г.Ж., Зарыпхан М.Т. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ РЕАКТОРОВ БЛОКА ПРОИЗВОДСТВА СЕРЫ АТЫРАУСКОГО НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ЗАВОДА. Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки. 2025;(2(18)):75-86. https://doi.org/10.53360/2788-7995-2025-2(18)-9
For citation:
Orazbayev B., Orazbayeva K., Zhumadillayeva A., Shuitenov G., Zarypkhan M. DEVELOPMENT OF A SYSTEM OF MODELS OF INTERCONNECTED REACTORS OF THE SULFUR PRODUCTION UNIT OF THE ATYRAU REFINERY. Bulletin of Shakarim University. Technical Sciences. 2025;(2(18)):75-86. (In Russ.) https://doi.org/10.53360/2788-7995-2025-2(18)-9