Организация производственного мониторинга жизненного цикла производства сополимера с использованием технологий LCA
Автор: Малышева Т.В., Кудрявцева С.С.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Машиностроение и машиноведение
Статья в выпуске: 4 т.24, 2022 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена актуальной проблеме организации производственного экологического мониторинга жизненного цикла производства продукции с использованием информационных технологий. Для обеспечения российских предприятий методическими рекомендациями по организации системы производственного контроля и мониторинга в целях соблюдения законодательства в отношении предельных экологических нормативов и оборота отходов необходимо исследование и разработка возможных вариантов аккумулирования данных и их преобразования в автоматизированном режиме. Целью статьи является разработка решений по организации системы контроля воздействия этапов жизненного цикла нефтехимического производства на внешнюю среду с использованием инструментов непрерывной информационной поддержки. Для проектирования информационных модулей оценки воздействия производственных процессов на экосистему использованы последовательные процедуры метода LCA. Для оптимизации параметров экологичности производства бутадиен-стирольного сополимера в статье решена задача линейного программирования; база данных для решения задачи линейного программирования основана на материалах информационно-технических справочниках по наилучшим доступным технологиям, справочниках нормативов предельно-допустимых концентраций загрязняющих веществ. Научно-обосновано использование метода информационной поддержки жизненного цикла продукции LCA для организации автоматизированного производственного экологического контроля и мониторинга. Сформирована модель продукционной цепочки и представлена принципиальная блок-схема оценки воздействия жизненного цикла химического производства на экосистему по методу LCA в условиях отсутствия стандартизированной технологии аккумулирования и обмена экологическими данными, различного уровня автоматизации и цифровизации производственных процессов нефтехимических производств. Исследованы потоки на границе химико-технологической системы по производству бутадиен-стирольного сополимера и предложен возможный вариант их математической оптимизации. Решением задачи линейного программирования получены оптимальные значения расхода ресурсов на производство бутадиен-стирольного сополимера, при которых возможны минимальные показатели выбросов загрязняющих веществ в экосистему: бутадиен - 725 кг/т; стирол - 313 кг/т; электроэнергия - 830 кВт·ч/т; пар водяной - 9,0 Гкал/т. Выявлены примеры химико-технологических систем, где по использованию бутадиена и стирола относительно полученного оптимального параметра наблюдается перерасход ресурсов. Материалы исследования могут быть использованы при разработке программ и выборе и инструментов автоматизированного производственного экологического контроля и мониторинга в химико-технологических системах.
Производственная система, производственный экологический мониторинг, жизненный цикл производства, метод lca, автоматизированный мониторинг, бутадиен-стирольный сополимер, линейное программирование
Короткий адрес: https://sciup.org/148325304
IDR: 148325304 | DOI: 10.37313/1990-5378-2022-24-4-59-67
Список литературы Организация производственного мониторинга жизненного цикла производства сополимера с использованием технологий LCA
- Кудрявцева, С.С. Экологические инновации предприятий нефтехимической промышленности в достижении целей устойчивого развития / С.С. Кудрявцева, М.В. Шинкевич, Г.Р. Гарипова // Современные наукоемкие технологии. – 2020. – № 8. – С. 51-56.
- Постановление Правительства РФ от 13.03.2019 № 262 «Об утверждении Правил создания и эксплуатации системы автоматического контроля выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ».
- Волостнов, Б.И. Проблемы и основные направления реформирования национальной системы стандартизации и технического регулирования / Б.И. Волостнов, В.В. Поляков, Р.О. Сироткин // Проблемы машиностроения и организации. - 2018. – № 2. – С. 4-22.
- Кандилов, В.П. Информационное обеспечение системы индикативного управления социально-экономическим развитием Республики Татарстан / В.П. Кандилов, О.Ю. Семенова, Т.В. Малышева // Вопросы статистики. – 2010. – № 9. – С. 56-60.
- ГОСТ Р ИСО 14040-2010 «Экологический менеджмент. Оценка жизненного цикла. Принципы и структура».
- Unger N., Beigl P., Wassermann G. General requirements for LCA software tools. – [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: http://www.iemss.org/iemss2004/ pdf/ infotech/ungegene.pdf.
- Резник, В.Г. Автоматизация проектирования систем и средств управления. Практические занятия и теория функционального моделирования / В.Г. Резник. – Томск, ТУСУР, 2016. – 66 с.
- Мошев, Е.Р. Разработка моделей и алгоритмов интеллектуальной поддержки жизненного цикла оборудования химических производств / Е.Р. Мошев, В.П. Мешалкин, М.А. Ромашкин // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ. – 2019. – Т. 6. – С. 94-99.
- Переверзев, М.П. Организация производства на промышленных предприятиях / М.П. Переверзев, С.И. Логвинов, С.С. Логвинов. – М.: Инфра-М, 2018. – 416 c.
- Малышева, Т.В. Разработка алгоритмизированной модели реализации проекта по экологизации промышленного производства / Т.В. Малышева, А.И. Шинкевич // Известия Самарского научного цента Российской академии наук. - 2020. Т. 22. - № 4. - С. 74-80.
- Simon, D. Evolutionary Optimization Algorithms. Frankfurt University of Applied Science. – Wiley, 2019. – 940 р.
