Estudo da otimização de uma planta de processamento de gás natural

• Autor(a) principal: Lemos, Israel dos Santos
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/27660
• topic: Otimização; UNISIM; Python; Gás natural; Otimização de processo; Simulação por computador; Optimization

O trabalho se baseia em formular uma metodologia de otimização de processos, usando como base uma planta offshore de produção de gás natural, baseada nos trabalhos de Araújo (2018) e Sant’Anna (2005). Para a realização deste estudo a planta foi simulada no software UNISIM Design®, obtendo gráficos de comportamento na produção de Gás Natural e criando modelos que possibilitassem identificar variáveis de decisão. Para a otimização, foi escolhido o método de Nelder-Mead para a otimização multiobjetivo. Neste caso, a função multiobjetivo é composta de duas funções mono-objetivo de intuitos conflitantes, além de serem não-lineares. Finalmente, estes métodos foram implementados na linguagem de programação Python, escrevendo o código de Nelder-Mead e conectando o script ao software do UNISIM®. Neste estudo, foi possível replicar a simulação no software, obtendo erros relativos dos dados das correntes em valores menores que 1,0%. Além disso, a otimização multiobjetivo foi realizada com sucesso, obtendo um valor de 604,23 kg/h de vazão mássica máxima de gás natural, em uma temperatura de 34,58 ºC para corrente “Gás Resfriado 1” da simulação. Já a fração mínima de pesados neste gás foi de 0,0214 para uma temperatura de 35,58 ºC da corrente citada anteriormente. Com esses valores definidos como extremos, os intermediários foram plotados na Curva de Pareto, no final do problema, a partir da utilização dos valores da soma ponderada