Dynamic optimization of an Intensive Energetically Integrated Large-Scale Process

Autores
Rodriguez, Mariela; Laiglecia, Juan Ignacio; Hoch, Patricia; Díaz, María Soledad
Año de publicación
2010
Idioma
inglés
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Fil: Rodriguez, Mariela. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química, PLAPIQUI. CONICET. Bahía Blanca, Argentina.
Fil: Laiglecia, Juan Ignacio. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química, PLAPIQUI. CONICET. Bahía Blanca, Argentina.
Fil: Hoch, Patricia. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química, PLAPIQUI. CONICET. Bahía Blanca, Argentina.
Fil: Díaz, María Soledad. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química, PLAPIQUI. CONICET. Bahía Blanca, Argentina.
En este trabajo proponemos un modelo de optimización dinámica de primeros principios para un proceso intensivo de integración energética, una planta de procesamiento de gas natural, dentro de un marco de optimización dinámica simultánea. Hemos desarrollado rigurosos modelos, incluyendo termodinámica con ecuación de estado cúbica, para tanques de separación, columnas de destilación, turboexpansores e intercambiadores de calor criogénicos a contracorriente con condensación parcial. El sistema de ecuaciones algebraicas diferenciales parciales resultante se transforma en una ecuación algebraica diferencial ordinaria uno (DAE) aplicando el método de líneas para la coordenada espacial. La alta integración entre las unidades de proceso, así como las restricciones de ruta, se han manejado de manera eficiente mediante un enfoque de optimización dinámica simultánea en el que el DAE se transforma en un gran problema de programación no lineal a través de la colocación ortogonal sobre elementos finitos en el tiempo y se resuelve con un algoritmo de punto interior. En el caso de estudio, maximizamos la recuperación de etano bajo un cambio de rampa en el caudal de alimentación de gas natural. El modelo proporciona perfiles temporales y espaciales de variables controladas y manipuladas que concuerdan bien con los datos de la planta.
Materia
Ingeniería, Ciencia y Tecnología
Dynamic Optimization
Simultaneous Approach
Heat Exchanger With Phase Change
Ingeniería, Ciencia y Tecnología
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
RID-UNRN (UNRN)
Institución
Universidad Nacional de Río Negro
OAI Identificador
oai:rid.unrn.edu.ar:20.500.12049/5631
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En este trabajo proponemos un modelo de optimización dinámica de primeros principios para un proceso intensivo de integración energética, una planta de procesamiento de gas natural, dentro de un marco de optimización dinámica simultánea. Hemos desarrollado rigurosos modelos, incluyendo termodinámica con ecuación de estado cúbica, para tanques de separación, columnas de destilación, turboexpansores e intercambiadores de calor criogénicos a contracorriente con condensación parcial. El sistema de ecuaciones algebraicas diferenciales parciales resultante se transforma en una ecuación algebraica diferencial ordinaria uno (DAE) aplicando el método de líneas para la coordenada espacial. La alta integración entre las unidades de proceso, así como las restricciones de ruta, se han manejado de manera eficiente mediante un enfoque de optimización dinámica simultánea en el que el DAE se transforma en un gran problema de programación no lineal a través de la colocación ortogonal sobre elementos finitos en el tiempo y se resuelve con un algoritmo de punto interior. En el caso de estudio, maximizamos la recuperación de etano bajo un cambio de rampa en el caudal de alimentación de gas natural. El modelo proporciona perfiles temporales y espaciales de variables controladas y manipuladas que concuerdan bien con los datos de la planta.
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