Desarrollo de un metamodelo para la predicción de rendimientos de nafta de una unidad fcc industrial basado en resultados de simulación computacional

Abstract

En el presente trabajo se llevó a cabo el desarrollo de diferentes diseños experimentales, como: Factorial fraccionado, Box Behnken, Central compuesto e Hipercubo latino, con la finalidad de observar que variables de proceso son significantes a la hora de predecir el %Nafta. Estos diseños se realizaron en base a una simulación en Hysys de la unidad FCC. Antes de ejecutar los DDE, se realizó una validación de la simulación comparando sus predicciones con datos históricos, y así mismo, se realizaron pruebas estadísticas arrojando como resultado que el proceso es representado en su mayor parte por la simulación. En general, del ANOVA de los diseños ejecutados se obtuvo que la temperatura, el sodio y el hierro son factores de poca influencia estadística en el proceso. Basados en estos resultados, se desarrollaron los metamodelos para cada DDE que se conformaron por las variables significativas y algunas interacciones entre estas. Cada metamodelo fue sometido a pruebas de calidad de ajuste y validación cruzada, observando que cada uno de los modelos presentaba resultados aceptables. Teniendo en cuenta estos resultados y el Principio de Parsimonia se encontró que el metamodelo que mejor se ajusta es el Factorial Fraccionado. Posterior a esto, se realiza un autoescalado a los datos del metamodelo escogido para determinar el porcentaje de influencia que cada uno de los factores independientes tiene sobre el %Nafta en volumen, concluyendo que el flujo de carga y el vapor de despojo son variables que presentan mayor importancia para la predicción de la variable de interés.