From skoge@chembio.ntnu.no Thu Dec 02 18:22:07 1999 Return-Path: Delivered-To: skoge@munkholm.chembio.ntnu.no Received: (qmail 27406 invoked from network); 2 Dec 1999 18:22:05 -0000 Received: from ona.chembio.ntnu.no (129.241.82.60) by munkholm.chembio.ntnu.no with SMTP; 2 Dec 1999 18:22:05 -0000 Received: (qmail 22522 invoked by alias); 2 Dec 1999 18:22:05 -0000 Delivered-To: skoge@chembio.ntnu.no Received: (qmail 22508 invoked from network); 2 Dec 1999 18:22:05 -0000 Received: from oslo.chembio.ntnu.no (129.241.82.93) by ona.chembio.ntnu.no with QMQP; 2 Dec 1999 18:22:05 -0000 Message-ID: <19991202182205.14706.qmail@oslo.chembio.ntnu.no> From: skoge@chembio.ntnu.no Date: 2 Dec 1999 19:22:04 +0100 To: nesse@chembio.ntnu.no Cc: davidc@chembio.ntnu.no, skoge@chembio.ntnu.no Subject: Prosjektoppgaver vaar 2000 Status: R Content-Length: 1886 Hallo Norvald, Her kommer tre forslag til prosjektoppgaver. 1. Dynamisk simulering og regulering av en prosess for produksjon av siloxan. Veileder: Prof. David Clough In the production of siloxane, a higher-molecular-weight silicon compound, acrylonitrile and toluene solvents are used. Three waste streams containing these solvents and a small amount of siloxane produce are currently disposed of. This project will consider the design of a solvent recovery process with the purpose of separating the siloxane and producing two high-purity streams of acrylonitrile and toluene. A combination of liquid-liquid extraction and distillation steps is envisioned. The dynamic behavior of the proposed process will be investigated and appropriate control schemes will be proposed and tested via simulation using Hysys. 2. Optimalisering av VCM-kolonne Prosjektet går ut på optimalisere utformingen av et anlegg for separasjon av VCM i tilknytning til Hydro's anlegg på Rafnes. Dette inkluderer varmevekslerkonfigurasjon og fødepunktsplassering. Videre skal man se på hvordan optimal drift kan oppnås i praksis ("selv-optimaliserende regulering"). Veileder: Sigurd Skogestad (medveileder: Truls Gundersen) 3. HDA-prosessen (Selv-optimaliserende regulering) Prosjektet er relatert til hvordan man i praksis kan oppnå optimal drift ("selv-optimaliserende regulering"). Det foreslås å ta utgangspunkt i HDA-prosessen (se Douglas, Appendix B) 1. Sette seg inn i prosessen og skaffe seg oversikt over alternative løsninger 2. Lage stasjonær Hysys-modell av minst ett alternativ 3. Fokus i oppgaven er mot optimal drift. Det skal formuleres en kostnadsfunskjon for drift (og foretas en kritisk vurdering av denne og hvordan den kan endres under anleggets driftstid) 4. Finn optrimale driftsparametere under ulike forhold. 5. Foreslå reguleringsstruktur bl.a. basert på ideen om selv-optimaliserinde regulering. 6. Dynamisk simulering av utvalgte deler Medveilder: Marius Govatsmark Veileder: Sigurd Skogestad Ekstra OPPGAVE: X. Optimal drift av råoljeanlegg Dynamisk simulering av destillasjonskolonner og spesielt råoljedestillasjon er en krevende oppgave. Råoljedestillasjon kan sees på som om mange kolonner er satt oppå hverandre, der en i tillegg til topp og bunnprodukt får flere sideprodukter. Sideproduktene inneholder en del lett stoff som strippes av i sidestripperene og føres tilbake i kolonnen. For å redusere damptrafikken i kolonnen har en som oftest en for-fraksjonerings kolonne (pre-flash column) der topproduktet fra denne tilføres lengre oppe i hovedkolonnen. Det er også tre sirkulerende reflukser for å fjerne varme i kolonnen. Dette vil også gi en redusert dampstrøm. Forslag til hva oppgaven bør inneholde (Antar at simulering av kolonnen gjøres i Hysys.) Prosess beskrivelse: Lag først en god beskrivelse av prosessen. Dette vil gjøre videre arbeid lettere. Hvordan kan en beskrive økonomien i denne prosessen? Stasjonær simulering: Det finnes en beskrivelse av stasjonær simulering av råolje destillasjon i Hysys dokumentasjonen (Tutorial) Dette skulle gi en rimelig god beskrivelse av prosessen. Her kan også de aller fleste data og spesifikasjoner for føde og produkter hentes. Dynamisk simulering: Her bør en gå grundig til verks for å finne en hensiktsmessig måte å modellere kolonnen. Jeg antar at hovedkolonnen vil ha tidskonstanter på ca. et par timer. Dersom en legger inn en ventil vil denne ha en tidskonstant på et par sekunder. Dette vil føre til at det totale systemet blir tidkrevende å løse (stivt). Her bør en vurdere hvilke deler eller detaljer av prosessen som har betydning for de dynamiske egenskapene til det totale systemet. Det finnes et eksempel "Dymamic crudeunit simulation example" http://www.hyprotech.com/support/examples/newcrude/crudetwr.htm men jeg er ikke sikker på hvor godt dette er. Dere kan gjerne gjøre noen enkle forsøk for å finne ut hvordan ting bør gjøres. Klassifisering av variable: Finn pådragsvariable, regulerte variable, forstyrrelser og finn antall frihetsgrader. Er variablene lette å måle? Er det interaksjon mellom variablene? Kan alle variable reguleres uavhengig? Kan en for eksempel beregne stasjonær RGA fra stasjonær modell? Regulering: Foreslå reguleringstruktur for systemet og tuning av regulatorene. Vil økonomien påvirke valg av reguleringstruktur. Simulering: Vis ved simulering at regulatorene kan undertrykke forstyrrelser og at de gir en god respons ved setpunktsendringer. Tips: Se også "examples, help and Papers on http://www.hyprotech.com" Det finnes sikkert også mye annen litteratur. Oppgaven bør organiseres slik at dere får med litt om alle punktene selv om ikke alle punktene besvares fullstendigt. Mvh medveileder Tore Lid e-mail toreli@chembio.ntnu.no ************************************************************************ Sigurd Skogestad, professor og instituttleder Tel: +47-7359-4154 Institutt for kjemisk prosessteknologi Fax: +47-7359-4080 NTNU sigurd.skogestad@chembio.ntnu.no N-7491 Trondheim http://www.chembio.ntnu.no/users/skoge ************************************************************************ From msg@chembio.ntnu.no Fri Jan 21 10:22:17 2000 Return-Path: Delivered-To: skoge@munkholm.chembio.ntnu.no Received: (qmail 7935 invoked from network); 21 Jan 2000 09:22:16 -0000 Received: from ona.chembio.ntnu.no (129.241.82.60) by munkholm.chembio.ntnu.no with SMTP; 21 Jan 2000 09:22:16 -0000 Received: (qmail 22730 invoked by alias); 21 Jan 2000 09:22:16 -0000 Delivered-To: skoge@chembio.ntnu.no Received: (qmail 22726 invoked from network); 21 Jan 2000 09:22:16 -0000 Received: from asker.chembio.ntnu.no (129.241.82.95) by ona.chembio.ntnu.no with QMQP; 21 Jan 2000 09:22:16 -0000 Date: Fri, 21 Jan 2000 10:22:16 +0100 (MET) From: =?ISO-8859-1?Q?Marius_St=F8re_Govatsmark?= To: Sigurd Skogestad Subject: Forslag til ny oppgavetekst Message-ID: MIME-Version: 1.0 Content-Type: TEXT/PLAIN; charset=ISO-8859-1 Content-Transfer-Encoding: 8bit X-MIME-Autoconverted: from QUOTED-PRINTABLE to 8bit by procmail Status: R Content-Length: 1357 Hallo Sender et forslag til ny oppgavetekst. Mvh Marius %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Gass-separasjon (Selv-optimaliserende regulering) Prosjektet er relatert til hvordan man i praksis kan oppnå optimal drift ("selv-optimaliserende regulering"). Det foreslås å ta utgangspunkt i utdelt materiale (flytskjema av prosessen). 1. Sette seg inn i prosessen og skaffe seg oversikt. (Fordel å lage god beskrivelse av prosessen.) 2. Lage stasjonær Hysys-modell. 3. Fokus i oppgaven er mot optimal drift. Det skal formuleres en kostnadsfunksjon for drift (og foretas en kritisk vurdering av denne og hvordan den kan endres under anleggets driftstid) I tillegg bør en definere begrensinger/skranker i prosessen, f.eks. knyttet til produktspesifikasjoner og prosessdesign. Finne antall frihetsgrader i prosessen og klassifisere variable (pådrag, forstyrrelser inkl. forventet variasjon). En bør i tillegg skaffe seg (initiell) oversikt over økonomien: Hvilke deler av prosessen og hvilke variable har betydning for økonomien? 4. Finn optimale driftsparametere under ulike forhold. 5. Foreslå reguleringsstruktur bl.a. basert på ideen om selv-optimaliserinde regulering. 6. Dynamisk simulering av utvalgte deler (inkl. regulatortuning og simulering system når utsettes for forstyrrelser og ved settpunktsendringer)