Simulação dinâmica e controle preditivo de uma unidade de processamento de gás natural
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2009 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/17931 |
Resumo: | A escolha da melhor técnica de controle para colunas de destilação e a sua implantação adequada são economicamente importantes, devido ao efeito do controle na qualidade e na quantidade do produto e no consumo de energia. Assim, o sistema da unidade de recuperação de líquidos (URL) de gás natural de Cabiúnas – RJ foi estudado com o objetivo de implementar uma metodologia simplificada de controle preditivo multivariável (CPM) na sua coluna desmetanizadora. Para isto, realizou-se a modelagem e a simulação dinâmica da unidade usando o simulador UNISIM DESIGN (HYSYS), tendo como referência condições de projeto dos equipamentos (Mendonça E. S., 2009) e dados da simulação estacionária realizada no simulador de processos PETROX (Mendonça E. S., 2007). Para o controle preditivo, adotou-se o algoritmo QDMC (“Quadratic Dynamic Matrix Control”), largamente usado na indústria. Tendo por objetivo, a minimização da perda de etano no produto de topo e a manutenção da fração de metano no fundo da coluna, foram escolhidas duas variáveis a serem manipuladas - o set point (SP) da temperatura do vaso de alimentação do turbo-expansor e o SP do 22º estágio da coluna desmetanizadora - e duas variáveis controladas - a fração molar de etano no topo da coluna e a de metano no fundo da coluna. Para se investigar a eficiência desta forma de controle, foram resolvidos dois problemas servos e três problemas reguladores com a introdução de distúrbios na vazão e na composição da alimentação. O CPM se mostrou mais eficiente que duas alternativas de controle comparadas nas quais foram utilizados controladores do tipo PI (Proporcional Integral), com sintonias diferentes. |
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Assim, o sistema da unidade de recuperação de líquidos (URL) de gás natural de Cabiúnas – RJ foi estudado com o objetivo de implementar uma metodologia simplificada de controle preditivo multivariável (CPM) na sua coluna desmetanizadora. Para isto, realizou-se a modelagem e a simulação dinâmica da unidade usando o simulador UNISIM DESIGN (HYSYS), tendo como referência condições de projeto dos equipamentos (Mendonça E. S., 2009) e dados da simulação estacionária realizada no simulador de processos PETROX (Mendonça E. S., 2007). Para o controle preditivo, adotou-se o algoritmo QDMC (“Quadratic Dynamic Matrix Control”), largamente usado na indústria. 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O CPM se mostrou mais eficiente que duas alternativas de controle comparadas nas quais foram utilizados controladores do tipo PI (Proporcional Integral), com sintonias diferentes.porUniversidade Federal do Rio de JaneiroUFRJBrasilEscola de QuímicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::GERENCIA DE PRODUCAO::PLANEJAMENTO, PROJETO E CONTROLE DE SISTEMAS DE PRODUCAOModelagem de processosControle PreditivoControle de processosGás naturalSimulação dinâmica e controle preditivo de uma unidade de processamento de gás naturalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/17931/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINALGFAraujo Jr_compressed.pdfGFAraujo Jr_compressed.pdfprojeto finalapplication/pdf1462998http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/17931/1/GFAraujo+Jr_compressed.pdf9ab3d3282c94ec631ef5da1247d4a76dMD5111422/179312023-11-30 00:05:03.756oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:05:03Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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