3.3 Основные параметры химико-технологических процессов

Процессы переработки веществ состоят в среднем из 5 – 25 этапов. Прямую связь между характерными погрешностями изготовления на отдельных этапах процесса переработки входного сырья в конечную продукцию и качеством этой продукции нельзя представить однозначно ввиду множества видов переработки (иногда свыше 50) и её этапов, а также многообразия получаемой продукции (свыше 25 000наименований). Например, волокно типа «дедерон» получают из нефти и при этом проводят переработку в несколько этапов: дистиллирование (неочищенный бензин) – очистка – рафинирование (бензол, фенол) – гидратация (циклогексанол) – оксидирование (циклогексанон) – дистиллирование (циклогексаноноксим) – получение капролактама – дистиллирование – охлаждение (очищенный капролактам) – полимеризация (полиамид) – разрезание – прядение из расплава.

Каждый производственный процесс характеризуется целым рядом параметров. Эти параметры должны изменяться только в заданных пределах для поддержания технологического процесса в определенном рабочем режиме и обеспечения соответствующего качества продукции. Параметры технологического процесса, полуфабрикатов и готовой продукции должны быть измерены.

Набор измеряемых параметров, включенных в технологические измерения, зависит от отрасли промышленности и характера технологического процесса. Все производства делятся на 2 группы: 1) производства с непрерывным характером технологических процессов (ХТП) – нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, газоперерабатывающая. 2) производства с дискретным (штучным) характером технологического процесса – машино- и приборостроение, пищевая. В производствах с непрерывными ХТП исходное сырье непрерывно превращается в аппаратах, соединенных технологическими линиями, при этом изменяются физико-химические свойства состава или физико-химические свойства состояния исходных веществ, следовательно, получаются готовые продукты заданной номенклатуры и качества.

На производствах 1-го типа измерение давления, температуры, уровня, расхода и количества вещества составляет порядка 86% от всех измерений, а остальные 14% измерений это измерение состава, физико-химических свойств, электрические измерения. На производствах 2-го типа эти соотношения составляют соответственно 75% и 25%. Измерение температуры, давления, расхода и уровня – это теплофизические и механические измерения. Измерения состава и физико-химических свойств – это физико-химические измерения. Электрические величины относятся к электрическим измерениям.

В непрерывном производстве химической продукции используются следующие виды измерений параметров химико-технологических процессов и параметров получаемой продукции, %:

• Температура – 50; на химическом производстве нередко используются до 20000 точек измерения температуры;

• Расход (массовый, объемный) вещества – 15;

• Давление, изменение давления, вакуум – 10;

• Уровень заполнения – 6;

• Количество (масса, объем) вещества – 5;

• Время - 4;

• Состав вещества – 4;

• Прочие (скорость потока; тепловой поток; плотность, влажность, электрические напряжения и сила тока и др.) – 6.

Получение и обработка измерительной информации предназначены не только для оценки критических параметров производственных процессов и параметров продукции, но и для аварийной сигнализации, организации производства, учета и составления балансов количества вещества и энергии.