Алгоритмическое обеспечение систем поддержки принятия решения по выбору наилучших доступных технологий в химическом производстве (1090345), страница 4
Текст из файла (страница 4)
в Московском энергетическом институте (НИУ МЭИ). ЭтоИнформационная электронная постоянно обновляемой системы открытогодоступа«Наилучшиедоступныеиперспективныеприродоохранныетехнологии в энергетике России» (ОИС НДТ в энергетике России)на русском и английском языках.В настоящий момент крупные российские экспортеры химической инефтехимическойпродукцииужеосуществляютмодернизациюпроизводства, направленную на сокращение негативного влияния наокружающуюсреду.Поэтомупредприятияданныхотраслейпромышленности могут стать пилотными проектами для внедрения НДТ вРФ.
Внедрение НДТ в остальных отраслях промышленности можетпроводиться с учетом полученного опыта, а также по предложениямпромышленности и заинтересованных органов власти.1.3 Системная модель наилучших доступных технологийС точки зрения теории систем НДТ в сфере производства химическихпродуктов является химико-технологической системой, целью которой23является рентабельное производство целевого химического продуктазаданного качества в необходимом количестве при максимальном уровнезащиты окружающей среды.Приведенные выше материалы характеризуютисходные данные дляидентификации технологии в качестве НДТ как исключительно сложные всилу гетерогенности системных факторов и измеряемых показателей,связанныхразнороднымикритериями,атакжетребованиямииограничениями, распределенного характера объекта контроля – природнойсреды и элементов химико-технологической системы, разной степениизученности протекающих процессов и необходимости участия на всехэтапах жизненного цикла технологии специалистов разного профиля(технологов, экологов, экономистов) для решения единой задачиЭКОНОМИКАэкономическиобоснованнаяминимальновлияющая на ОСНДТЭКОЛОГИЯпромышленнореализованнаяТЕХНОЛОГИЯРисунок 1.5.
Системные факторы идентификации технологии как НДТВ таких условиях эффективной методологической основой являетсясистемныйподход[61,73].Системныйподходпозволяетсвестикомплексную задачу (или сложную систему) высокой размерности ксвязанным (соединенным) по определенным правилам более простымзадачам (соответственно - подсистемам или блокам). При этом в каждой изподсистем могут достигаться не все, а только некоторые цели (критерии), вто время как остальные – в других подсистемах; тогда общий результатполучается на основе результатов решения составляющих частных задач24(блоков), обрабатываемых по определенным правилам, определяемымсвязями между подсистемами. Если полученный общий результат неприводит к заданной цели, необходимо вернуться к постановке задачи,внести в нее изменения и повторить весь процесс.Применительно к сформулированным условиям предложена системнаямодель, с использованием которой возможно единообразно ставить и решатьзадачу идентификации технологии как НДТ для производства различныххимических продуктов.На основе общей теории систем можно записать системную модель НДТв виде кортежа:НДТ = {Прод, Тех, Кр} ПЭТ(1.1)где Прод – множество получаемых продуктовТех – множество технологий производства продуктовКр – множество критериев, характеризующих все стороны производствапродукта, предельными значениями которых будут являться критериипредельно-эффективной технологии.Множество получаемых продуктов можно представить в виде кортежа:Прод ={Пцелев;Ппобочн}(1.2)Побочные продукты подразделяются на утилизируемые - Путил, часть изкоторых возвращается в производство как непрореагировавшее сырье - Пвозвр,а часть реализуется как товарные продукты – Птовар.
В том случае, еслипобочные продукты не утилизируются, то они поступают в окружающуюсреду, в этом случае их обычно называют загрязняющими веществами (ЗВ) ПЗВ, их подразделяют на выбросы, проступающие в атмосферу – Пвыброс,сбросы в водные объекты – Псброс, и размещаемые как твердые отходы –Птв.отх.Множество технологий будем рассматривать с точки зрения ихжизненного цикла. В этом случае все множество технологий производствацелевого продукта можно представить в виде кортежа:Тех = {Тустар,Треализ, Тразраб}(1.3)25где Тустар – устаревшие и/или «грязные» технологии, которые внастоящее время не используются либо по причине нерентабельности какправило из-за ценовой недоступности сырья и/или низких показателейресурсо- и энергоэффективности – Тнерентаб, либо по причине ужесточенияэкологических требований из-за использования высокотоксичных веществ иматериалов для производства целевого продукта и/или образования большогоколичества неутилизируемых побочных продуктов– Тгрязн.Технологии, которые сегодня используются для производства целевогопродукта необходимо разделить на реализованные в России – Тросс, итехнологии, реализованные только зарубежом – Тзаруб.Разрабатываемые технологии могут находиться на разных стадияхразработки: - полупромышленные установки - Тполупр, пилотные установки –Тпилот, и имеющие только лабораторное исполнение – Тлабор.При рассмотрении множества критериев, характеризующих технологиипроизводства продукта надо иметь в виду, что для идентификациитехнологии в качестве НДТ, необходимы как показатели, выраженные вабсолютных величинах (тонны, рубли, мг/л и т.д.), так и относительныепоказатели, которые собственно и являются критериями достижимостипредельно-эффективной технологии, либо технологии, взятой у качествеобразца.Множество критериев можно отразить кортежем:Кр= {Ктех, Кочис, Кэколог,Кэконом}гдеКтех-критерии(1.4)технологические,характеризующиефункционирование каждой стадии химического производства – стадиюподготовки сырья – Ксыр, реакционную стадию - Креак, стадию разделенияполученных продуктов Кразд, стадию хранения и транспортировки целевогопродукта Кхр.
На каждой стадии химического процесса могут происходитьматериальные и энергетические потери, что отражается соответствующимикортежами для каждой стадии - {Кмат сыр, Кэн сыр}, {Кмат реак Кэн реак},{Кмат .разд Кэн разд}, {Кмат хр Кэн хр } по стадиям соответственно.26Каждая стадия химического процесса включает множество аппаратов{G}, следовательно, необходимо иметь критерии – материальные иэнергетические, характеризующие функционирование каждого аппарата накаждой стадии, что отражено кортежами - {Кg мат сыр},{ Кg эн сыр}, {Кg мат реак},{Кg эн реак}, {Кg мат разд}, { Кg эн разд}, {Кg мат хр},{ Кg эн хр} .Кочис – критерий, показывающий эффективность функционированиясистемы очистки, аналогично, необходимы критерии, характеризующиеработу каждого аппарата системы очистки (материальный и энергетический)Кg мат оч, Кg эн оч соответственно.Кэконом- критерии, характеризующие экономические ресурсы,необходимые для реализации НДТ, при этом должны учитываться отдельнозатраты на технологический процесс – капитальные – Ккапоперационные - Копертех,техии на функционирование системы очистки, такжекапитальные - Ккап оч и операционные Копер тех.
При дальнейшей декомпозициивозможет учет стоимости владения каждого аппаратом множества {G}каждой технологической стадии и системы очистки Кg влад тех и Кg влад очис.Крэколог – экологический критерий, показывающий экологическиехарактеристики НДТ и отражающийся кортежем:Крэколог = {Кразмещ, Квлияния}гдеКразмещ(1.5)показывает поступление множества отходов -загрязняющих веществ {I} в окружающую среду.
Здесь необходимо иметькритерии, показывающие поступление отходов в три подсферы окружающейсреды: атмосферу - Катм, гидросферу – Квод, и литосферу – Ктв. Следуетотметить, что здесь также необходимо учитывать, что каждый из этихкритериев должен включать в себя критерии поступления каждого ЗВмножества {I} от каждого аппарата из их множества {G}, которые в своюочередь включают в себя критериикаждого источника эмиссии из ихмножества {N} в каждом аппарате с технологических стадий - Кg n i атм тех,Кg n i вод тех, Кg n i тв тех соответственно, и системы очистки - Кg n i атм оч,27Кg n i вод очис, Кg n i тв оч.
соответственно. Кроме поступления химических веществперечень загрязнений может быть расширен и на другие виды – шум, запах,тепловое загрязнение воды и т.д. в зависимости от особенностейпроизводства и характеристики территории, например, зона плотнойзастройки.Квлияния – показывает влияние множества {I} поступающих ЗВ наосновные экологические проблемы. В [84] выделяют семь экологическихпроблем, а именно: токсичность для человека – Квл1, глобальное потепление(изменение климата) – Квл2, токсичность для водных объектов - Квл3,закисление (кислотные осадки) - Квл4, эвтрофикация - Квл5, истощениеозонового слоя - Квл6, потенциал (вероятность) образования тропосферногоозона - Квл7.Но этот пересечь может быть расширен с учетом спецификитерритории размещения производства.Хотя все критерии, входящие в системную модель, имеют разнуюприроду, их абсолютные величины задаются и определяются вполнекорректно по технологическим паспортам оборудования для проектируемыхпроизводств, а для уже действующего производства - по результатамизмерений.Для расчета относительных величин критериев необходимо выбратьбазовую технологию, которая может быть как теоретической, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
