Многокритериальный выбор присадок к маслам на основе продуктов нефтехимии

В последние годы, в мире потребление масел с присадками (легированные масла) неуклонно растет. Темпы роста объемов производства и потребления в отдельных странах во многом зависит от их качества и определяется интенсивностью развития отраслей промышленной инфраструктуры. С увеличением числа оборотов, мощности двигателей и степени сжатия, к маслам предъявляются все более жесткие требования: обладать биостойкостью, иметь низкую температуру застывания, хорошую прокачиваемость, пологие температурные кривые вязкости, высокие смазочные свойства — прочность масляной пленки, обладать моющими средствами, не вызывать коррозию двигателей. Задача обеспечения длительной работы масла в двигателе в большей степени осложняется вследствие наличия в цилиндрах современных двигателей чрезмерно высоких температур, большого коэффициента сжатия, а также вследствие значительной нагрузки на подшипники [111, 23].

Высокая эффективность и достаточно широкая сфера применения во-многом объясняет тот большой интерес, который проявляется во всех высоко странах мира к проблеме производства высококачественных масел и присадок. Прогресс производства масел в США, странах ЕЭС и Японии обеспечивается главным образом за счет более широкого применения новых высокоэффективных присадок, унификации их ассортимента, совершенствования их структуры производства и повышения качества. Для производства масел за рубежом используется довольно широкий ассортимент присадок, насчитывающий от 500 до 600 наименований. Учитывая высокий уровень рентабельности производства присадок, как добавок к маслам, и постоянный на них спрос на мировом рынке, все большее число фирм, особенно в США, вкладывают свои капиталы в развитие этой отрасли нефтеперерабатывающей промышленности.

Производство присадок в капиталистических странах практически полностью монополизировали США, на долю которых приходится 90% общего объема производства присадок. Большое внимание на уровень эксплутационных свойств масел оказывает структура потребляемых присадок, которая в США характеризуется некоторой стабильностью [54, 55, 32, 23].

С V/ U v> переходом в нашей стране от плановой экономики к рыночной, когда рентабельность определяется не объемом выпускаемой продукции, а прибылью, которую приносит предприятие, высокая потребность в высококачественном легированном масле (BJ1M) — обуславливает необходимость проведение мер направленных на модернизацию и реорганизацию масляного производства.

Вопрос создания высококачественных легированных масел — это не только вопрос технологического, но и управленческого характера. Большой ассортимент присадок как добавок к маслам обуславливает необходимость их выбора. Научная новизна заключается в том, что выбор присадок рассматривается как процесс принятия управленческих решений в условиях многокритериальное&tradeи необходимости одновременного улучшение эксплутационных свойств масел: биостойкость, антикоррозионность, противоизносность, антиокислительная способность и т. д.

Актуальность разработки Автоматизированной Системы Поддержки Принятия Управленческих Решений (АСППУР) обуславливается тем фактом, что не существует научно-методической базы многокритериального выбора присадок при различных эксплутационных условиях.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная АСППУР при многокритериальном выборе присадок как добавок к маслам используется на Новоуфимском нефтеперерабатывающем заводе ОАО «Башкирская нефтехимическая компания» при подготовке специалистов соответствующего профиля, составлении перспективных планов развития, модернизации и реконструкции масляного производства.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка сокращений. Она изложена на 139 страницах, содержит 23 таблицы, 32 рисунка, список литературы из 116 наименований.

4.3. Выводы.

1. Проведен анализ состояния масляного производства на Новоуфимском НПЗ ЗАО «Башкирская нефтехимическая компания», который показал, что проблема перехода предприятия на качественно новый путь развития это не только технологическая задача, но и задача научно-исследовательского в области нефтехимии, управленческого характера.

2. Проведены научные эксперименты исследования прикладных свойств нитрильных кмплексов на ЧШМ-3 и ДК-2 по методу НАМИ, которые показали, что нитрильные металлокомплексы акрилонитрилов (НАК), метакрилонитрилов (МАН), ацетонитрилов (АНН), пропоксипропионитрил (ППН) — бутоксипропионитрил (БПН) с солями CuCl2, ZnCl2, NiCl2, MnCl2, зарекомендовали себя как перспективные присадки к индустриальным маслам И-12, И-20. Выявлено, что данные нитрильные комплексы по своему функциональному назначению превосходят аналогичные присадки типа ТКФ, АЗА-З, ОТП.

3. Проведен анализ, классификация, назначение индустриальных масел. Сформулированы основные показатели качества индустриальных масел: вязкость, зольность, температура вспышки, температура застывания и т. п.

4. Использована АСППУР при многокритериальном выборе нитрильных комплексов как присадок к индустриальным маслам И-12, И-20, где в качестве критериев оптимальности были взяты оценочные показатели присадок Рс-нагрузка сваривания, И3-индекс задира, Рк-критическая нагрузка, К-коррозионность, а альтернативы выбора-сами нитрильные комплексы. Получены результаты выбора как процесса принятия управленческих решений в условиях многокритериальное&trade-, которые показали, что оптимальными присадками, с точки зрения равноприоритетности критериев выбора, являются для масла И-12 нитрильные металлокомплексы ZnC12*4HAK, CuC12*4HAK, а для масла И-20-NiCb'HAK, МпС12*БПН.

Заключение

.

1. Проведен анализ состояния процессов производства и потребления масел с присадками, который показал, что в мире и в РФ имеет место неуклонный спрос на легированные масла. Потребление присадок в РФ опережает производство — объем импорта за последние годы увеличился в 2.5 раза в натуральном выражении, в 2.8 стоимостном выражении. На долю нефтехимических компаний США («Дженерал моторос», «Юнион карбойл», «Дау кемикалз», «Монсанто», «Мобил ойл», «Филипс петролеум», «Дюпон») приходится около 90% общемирового объема производства присадок с маслами, которые отличаются высоким качеством и стабильностью. Сформулированы основные требования, предъявляемые к высококачественным легированным маслам: стабильность против воздействия кислорода воздуха, низкая температура застыванияпротивоизносность, биостойкость, хорошая прокачиваемость и т. д.

2. Показана необходимость реорганизации и модернизации масляного производства, которая будет осуществляться не только за счет технологических мероприятий — выбор нефтяного сырья и рациональная его переработка, улучшение контроля за выделением осадка, снижение удельного расхода масел, обеспечение надежного запуска двигателя при низких температурах и т. д., но и путем проведения научных экспериментов, направленных на исследование прикладных свойств органических соединений, которые могут использоваться в качестве присадок к маслам, а так же управленческие мероприятия — внедрение средств автоматизации, современных информационных технологий, создание различного рода систем управления.

3. Сформулирована актуальность разработки Автоматизированной Системы Поддержки Принятия Управленческих Решений при многокритериальном выборе присадок как добавок к маслам, который необходимо рассматривать как процесс принятия решений в условиях многокритериальности, где определяются основные этапы подготовки и принятия УР: постановка задачи — идентификация проблемы, определение цели — создание ВЛМ, формирование множества альтернатив — присадки, формирование множества критериев — оценочные показатели присадок, формирование моделей и методов решения — ММО и т. д.

4. Определен состав и структура АСППУР при многокритериальном выборе присадок, включающая в себя:

• формализация проблемы;

• лингвистическая модель процесса принятия решений при многокритериальном выборе присадок;

• математическое обеспечение системы — методы многокритериальной оптимизации;

• программное обеспечение СППУР при многокритериальном выборе присадок — БД, ориентированное на информационно-консультативное обеспечениесовокупность программных модулей, осуществляющих процесс выбора присадок как добавок к масламкачественная оценка результатов — визуализация в виде графа.

5. Проведена классификация методов многокритериального выбора присадок на основе признака «степень вовлеченности ЛПР в процесс оптимизации», в результате которой все ММО были разбиты на три группы:

• ЛПР выражает свои предпочтения до начала процесса многокритериальной оптимизации;

• диалоговые методы;

• построение множества эффективных решений с последующим представления его ЛПР.

6. Проанализировано состояние производства легированных индустриальных масел на Новоуфимском НПЗ ОАО «Башкирская нефтехимическая компания», который показал необходимость проведения научно-обоснованных мероприятий по модернизации и реорганизации масляного производства на данном предприятии. Проведены научные эксперименты исследования прикладных свойств нитрильных комплексов на ЧШМ-3 и ДК-2 по методу НАМИ, которые показали, что нитрильные металлокомплексы акрилонитрилов (НАК), метакрилонитрилов (МАЯ), ацетонитрилов (АЦН), пропоксипропионитрил (ППН), бутоксипропионитрил (БПН) с солями CuCl2, ZnCb, NiCl2, МпСЬ, зарекомендовали себя как перспективные присадки к индустриальным маслам И-12, И-20 и получены занчения оценочных показателей присадок как критериев выбора. Выявлено, что данные нитрильные комплексы по своему функциональному назначению превосходят аналогичные присадки типа ТКФ, АЗА-З, ОТП. Использована АСППУР при многокритериальном выборе нитрильных комплексов как присадок к индустриальным маслам И-12, И-20, где в качестве критериев оптимальности были взяты оценочные показатели присадок Рс-нагрузка сваривания, И3-индекс задира, Рк-критическая нагрузка, К-коррозионность, а альтернативы выбора-сами нитрильные комплексы. Получены результаты выбора как процесса принятия управленческих решений в условиях многокритериальности, которые показали, что оптимальными присадками, с точки зрения равноприоритетности критериев выбора, являются для масла И-12 нитрильные металлокомплексы ZnC12*4HAK, CuC12*4HAK, а для масла — И-20-№С12*НАК, МпС12*БПН. Результаты диссертационной работы используются на Новоуфимском НПЗ при подготовки специалистов соответствующего профиля и составлении планов перспективного развития предприятия.