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Formulação de modelos de processo para o planejamento da produção em refinarias de petróleo (2009)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: FERNANDEZ, OMAR JOSÉ GUERRA - EP
  • USP Schools: EP
  • Subjects: PROCESSOS QUÍMICOS (OTIMIZAÇÃO); REFINARIAS
  • Language: Português
  • Abstract: Durante muitos anos tem-se usado a técnica de programação linear (Linear programming- LP) para abordar o problema do planejamento da produção em refinarias de petróleo. Esta técnica é baseada na linearização do comportamento não linear dos processos num conjunto particular de condições operacionais. Contudo, modelos lineares não são uma boa representação da operação dos processos de refino, pois estes envolvem diferentes operações físicas (separação de fases, mistura de correntes intermediárias, etc.) e químicas (reações de craqueamento, reações de hidrotratamento, etc.) caracterizadas pelo seu comportamento não linear. Como conseqüência, os resultados (plano de operação) de modelos de planejamento da produção baseados na técnica de programação linear não são operacionalmente confiáveis. Por outro lado, recentes avanços na capacidade de cálculo dos computadores, assim como nas ferramentas matemáticas (algoritmos de otimização) utilizadas para solucionar os modelos de planejamento da produção, permitem a implementação de modelos não lineares de processos em modelos de planejamento da produção. Este trabalho é focado na formulação de modelos de processos adequados (boa aproximação da operação e baixo custo computacional) para o planejamento da produção em refinarias de petróleo. Inicialmente, é abordada a formulação de um modelo empírico para unidade de destilação o qual foi validado com sucesso usando um simulador rigoroso de processos. A seguir, um modelo empírico para uma unidade de craqueamento catalítico fluidizado (FCC) foi gerado e validado a partir de dados obtidos num simulador rigoroso de processo da PETROBRAS. Estes modelos empíricos superam as limitações dos modelos lineares e não lineares para unidades de destilação e unidades de FCC previamente propostos por outros autores.Em seguida, os modelos empíricos desenvolvidos foram implementados no planejamento da produção (para um único período) de duas refinarias: uma de pequena escala (só duas unidades de processo) e uma de média escala (com 7 unidades de processo). Os modelos de planejamento resultaram em dois problemas de programação não linear que foram resolvidos usando três solvers (CONOPT 3, IPOPT e MINOS) disponíveis na plataforma computacional GAMS (General Algebraic Modeling System). Os modelos de planejamento da produção foram resolvidos com sucesso num tempo computacional inferior a um segundo (CPU time < 1 s) pelos solvers.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 03.12.2009
  • Acesso online ao documento

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    BibliotecaCód. de barrasNúm. de chamada
    EPBC31200038076FD-5345
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    • ABNT

      GUERRA FERNÁNDEZ, Omar José; CARRILLO LE ROUX, Galo Antonio. Formulação de modelos de processo para o planejamento da produção em refinarias de petróleo. 2009.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-08092010-123851/ >.
    • APA

      Guerra Fernández, O. J., & Carrillo Le Roux, G. A. (2009). Formulação de modelos de processo para o planejamento da produção em refinarias de petróleo. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-08092010-123851/
    • NLM

      Guerra Fernández OJ, Carrillo Le Roux GA. Formulação de modelos de processo para o planejamento da produção em refinarias de petróleo [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-08092010-123851/
    • Vancouver

      Guerra Fernández OJ, Carrillo Le Roux GA. Formulação de modelos de processo para o planejamento da produção em refinarias de petróleo [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-08092010-123851/

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