Оптимизация производства

Современное химическое производство состоит из большого числа разнотипных аппаратов, связанных в единую технологическую систему. Характер этих связей различен: продукты, получаемые в одних аппаратах, передаются в другие; тепло, выделяющееся в результате химической реакции в реакционных устройствах, утилизируется в котлах-утилизаторах.

При разработке технологии производства необходимо не только выбрать наиболее эффективный режим работы каждого аппарата, но и установить между всеми элементами системы связи, обеспечивающие оптимальный режим работы всего производства в целом.

Так как создание производства связано с большими трудностями, целесообразно общую задачу разбить на отдельные части.

Декомпозиция химико-технологических систем

Химическое производство представляет собой сложную иерархическую систему, состоящую из комплекса взаимосвязанных подсистем разного типа. Эти подсистемы, в свою очередь, состоят из отдельных аппаратов или их комплексов. Поэтому исследование и проектирование такого производства требует предварительного изучения «поведения» всей системы и отдельных ее элементов. При этом решаются задачи синтеза и анализа технологических схем производства, а также оптимизации работы отдельной установки или всего производства. Для достижения этих целей широкое применение нашел метод декомпозиции сложной системы, то есть расчленение большой исходной задачи на более простые задачи. Для этого чаще всего применяют методы, лежащие в основе теории сложных систем. При использовании, например, метода декомпозиции для синтеза и анализа ХТС, математическое описание заключается в получении уравнений состояния всей системы на основе уравнений состояния отдельных ее частей. Поэтому при разработке производства, представляющего собой сложную физико-химическую и технологическую систему, проектирование и создание ведут путем разбивки его на отдельные подсистемы и даже на отдельные аппараты. При этом необходимо представлять, что при независимой оптимизации работы отдельных аппаратов или подсистем, их критерии оптимизации могут вступать в противоречие друг с другом, и формальное соединение оптимизированных подсистем и аппаратов не обязательно приведет к оптимизации всей системы.