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Síntese de estruturas de controle auto-otimizáveis aplicadas à destilação atmosférica de petróleo

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Síntese de estruturas de controle auto-otimizáveis aplicadas à destilação atmosférica de petróleo

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Título Síntese de estruturas de controle auto-otimizáveis aplicadas à destilação atmosférica de petróleo
Autor Repenning, Gustavo Borcelli
Orientador Farenzena, Marcelo
Data 2015
Nível Graduação
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Química.
Assunto Engenharia química
Resumo Neste trabalho é estudada a síntese de estruturas de controle auto-otimizável (SOC) aplicadas a uma unidade de destilação atmosférica de petróleo. Entende-se por controle auto-otimizável a estratégia de controle que visa manter certas variáveis controladas no seu setpoint ótimo ao longo de toda a faixa de distúrbios. Sua implementação é simples e a resposta é na ordem de segundos, apresentando custo de instalação e manutenção muito inferiores a um otimizador em tempo real (RTO) usual. Por não ser um RTO, existe uma perda em relação ao ótimo local quando ocorrem distúrbios; a escolha de quais variáveis serão controladas visa diminuir essa perda até um valor aceitável. Por isso, o foco das pesquisas encontradas na literatura relacionadas ao SOC é justamente a seleção das variáveis controladas. Para estudar a síntese de estruturas de SOC, foi utilizado um simulador comercial, o Aspen Plus. Nele, foi modelado uma planta de destilação atmosférica de petróleo, em que uma mistura de dois petróleos são alimentados no sistema, e obtêm-se quatro produtos principais: diesel, nafta, querosene e gasóleo atmosférico, além de resíduo atmosférico. Foi desenvolvida uma metodologia heurística, baseada nos ganhos das variáveis, para selecionar variáveis controladas e suas variáveis manipuladas associadas. Também foi utilizada a linearização do sistema para fazer uma análise de varredura de diversas combinações de variáveis controladas, além da aplicação de uma metodologia bastante reconhecida na literatura, conhecida por espaço nulo. O método baseado na análise de ganhos obteve resultados excelentes, com perda de apenas 2,51% em relação ao ótimo real no modelo não-linear. As variáveis calculadas no modelo linear através das duas metodologias não puderam ser implementadas no modelo não-linear, devido à problemas de operabilidade das colunas para as variáveis calculadas pelo método de varredura, e devido à dificuldade de implementação da variável obtida pelo método do espaço nulo.
Tipo Trabalho de conclusão de graduação
URI http://hdl.handle.net/10183/127798
Arquivos Descrição Formato
000970352.pdf (617.0Kb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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