Análise de eficiência baseada em multicritério aplicada à unidade de processamento de gás natural

• Autor(a) principal: Severo, Felipe Malichovsky
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/235490
• topic: Plantas industriais; Colunas de destilação; Exergia; Otimização de processos

Diversos estudos são realizados com o objetivo de propor modificações em plantas industriais visando obter maior eficiência operacional, o que significa um menor custo econômico. Foco especial se aplica às colunas de destilação, pois estes equipamentos são responsáveis por grande parte do consumo energético de uma planta. Várias propostas de melhoria de projeto em colunas de destilação são sugeridas com base na análise de perdas de exergia no interior de colunas. Este método visa obter informações a respeito das irreversibilidades existentes e, com isto, propor alterações a fim de diminuir tais irreversibilidades. Também são propostas melhorias operacionais e de projeto para plantas industriais com base na análise das perdas de exergia. Esta dissertação visa avaliar a efetividade de uma otimização com base na análise de perdas de exergia em uma Unidade de Processamento de Gás Natural (UPGN) frente a uma otimização energética. Esta efetividade possibilitaria a elaboração de malhas de controle de processo com setpoint definido para perda de exergia. Para a execução do estudo desta dissertação se modelou a UPGN no software Aspen Plus. Os resultados das simulações produzidas pelo Aspen Plus foram importados pelo software Python, através de interface configurada neste último. Por meio do Python, realizou-se otimizações na modelagem em Aspen Plus com o objetivo de se obter o mínimo consumo energético e outras otimizações com objetivo de minimizar as perdas de exergia na UPGN modelada. Comparou-se as soluções ótimas determinadas para os diferentes tipos de otimizações. Através do estudo realizado, foi possível obter por meio da otimização de perdas de exergia, uma redução no consumo de energia de até 5,4 %. Assim, se concluiu que a análise de exergia é uma boa métrica para avaliação do desempenho operacional. Em função desta conclusão, se pode considerar o uso desta otimização com base nas perdas de exergia para se configurar um RTO (Real-Time Optimization) para a unidade. Também é possível ampliar o uso da perda de exergia para se tornar uma variável de controle de processos.