Integração da modelagem não-linear de pontos de corte de destilação na otimização da programação de produção online da refinaria

• Processo: 18/04942-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 07 de janeiro de 2019
• Data de Término da vigência: 22 de agosto de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Jorge Andrey Wilhelms Gut
• Beneficiário: Robert Eduard Franzoi Junior
• Supervisor: Ignacio E. Grossmann
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Carnegie Mellon University (CMU), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 17/03310-1 - Otimização integrada da programação de produção no refino de petróleo: da descarga de óleo até a entrega de combustíveis, BP.DD
• Assunto(s): Scheduling Otimização matemática Programação matemática Refinarias Modelos não lineares
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Modelagem | otimização | Programacao de Producao | Programação matemática | refino de petróleo | Scheduling | Otimização

Resumo

Para uma boa performance na otimização da programação de produção no processamento da refinaria de petróleo, uma etapa fundamental é determinar corretamente os rendimentos de saída das unidades de destilação. Melhores previsões sobre as quantidades e propriedades dos produtos destilados são a base para melhores controle e otimização da refinaria. Embora os modelos lineares (LP) para otimização dos pontos de corte dos destilados no planejamento e na programação de produção da refinaria tenham sido amplamente utilizados na indústria e literatura, suas imprecisões podem subestimar ou superestimar as quantidades e qualidades dos produtos finais. No entanto, ao usar um processo de destilação rigoroso que considera modelos não lineares (NLP) para otimização dos pontos de corte, podem ser impostas complicações na solução dos problemas de planejamento e programação de produção da refinaria. Nesta pesquisa, o escopo do problema de otimização da programação de produção da refinaria de petróleo (geralmente considerado da descarga e armazenamento de petróleo bruto até a saída da unidade de destilação) é estendido, compreendendo todo o processo de refino e etapas subsequentes à unidade de destilação. Nesta modelagem complexa da programação de produção da refinaria, são abordados métodos de otimização de pontos de corte em uma unidade de destilação com torres em cascata. É proposto um modelo híbrido que combina formulações rigorosas com formulações aproximadas, sendo o mesmo comparado com abordagens presentes na literatura do tema. A integração da modelagem não-linear de pontos de corte de destilação com a otimização da programação de produção online é necessária para reduzir o erro entre a solução do modelo e a operação real da planta. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FRANZOI, ROBERT E.; MENEZES, BRENNO C.; KELLY, JEFFREY D.; GUT, JORGE A. W.; GROSSMANN, IGNACIO E.. Cutpoint Temperature Surrogate Modeling for Distillation Yields and Properties. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 59, n. 41, p. 18616-18628, OCT 14 2020. (18/04942-4, 17/03310-1)

YANG, HAOKUN; BERNAL, DAVID E.; FRANZOI, ROBERT E.; ENGINEER, FARAMROZE G.; KWON, KYSANG; LEE, SECHAN; GROSSMANN, IGNACIO E.. Integration of crude-oil scheduling and refinery planning by Lagrangean Decomposition. Computers & Chemical Engineering, v. 138, JUL 12 2020. (18/04942-4)