Metodología para el modelado y optimización de la síntesis de secuencias de destilación

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dc.contributor.advisorSánchez Torres, Viviana
dc.contributor.advisorGuerra Fernández, Omar Jose
dc.contributor.authorZafra Ortiz, Jhon Eder
dc.date.accessioned2024-03-03T20:05:38Z
dc.date.available2013
dc.date.available2024-03-03T20:05:38Z
dc.date.created2013
dc.date.issued2013
dc.description.abstractEste proyecto plantea una metodología para la síntesis de secuencias de destilación basada en herramientas computacionales de simulación, modelado y optimización de procesos. El problema de síntesis es abordado con el planteamiento de una superestructura donde se incluyen columnas de destilación para componentes y sus posibles combinaciones. Posteriormente, apoyados en datos obtenidos de simulaciones fueron determinados modelos de costos y recuperaciones para que la superestructura fuera modelada como un problema de optimización tipo MINLP, el cual tiene como función objetivo minimizar el costo total anual. La solución de este problema de optimización arrojó la secuencia óptima de columnas destilación y los valores óptimos de las variables operativas (temperatura del rehervidor, relación de reflujo y flujo de alimentación) tomadas para la construcción de los modelos de cada columna involucrada en la superestructura. Un caso de estudio correspondiente a una mezcla de tres hidrocarburos livianos para producir dos productos especificados (separaciones non-sharp), donde se adicionan todas las posibilidades de bypasess, separadores de corrientes y mezcladores al diagrama de flujo es desarrollado para mostrar la aplicabilidad de la metodología propuesta resultando en una disminución de hasta el 26% del costo inicial sin optimizar y del 7% con respecto al problema resuelto usando separaciones del tipo Sharp.
dc.description.abstractenglishThis project proposed a methodology for the synthesis of distillation sequences based on simulations, modeling and optimization tools. The synthesis of multi-component distillation problem was addressed by proposing, a superstructure where all distillation columns for N components and their possible combinations were included. Then, rigorous simulations were carried out in order to get cost and recuperation data. Afterward, the superstructure was modeled resulting in a Mixed Integer Non Linear Programming MINLP optimization problem which has as objective function to minimize the Total Annual Cost (TAC). The solution of the MINLP formulation results in the optimal sequence and optimal values for the operating parameters taken to formulate each distillation column model. The case of study was the separation of a ternary mixture of light hydrocarbons into two desired multicomponent products streams (non-sharp separation). In addition, all possible alternatives of bypassing, splitting and mixing were taken into account to formulate the flow sheet and the superstructure. This example showed the applicability of the proposed approach as a good and practical technical-economic analysis for the synthesis of distillation column sequences resulting in an optimized cost 26% lower than the non-optimized total annual cost and in a saving of 7% in relation when the case of study was solved using a sharp separation. Undergraduated
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/28927
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectSíntesis
dc.subjectSecuencias De Destilación
dc.subjectOptimización Por Superestructura
dc.subjectCosto Total Anual
dc.subjectMinlp.
dc.subject.keywordDistillation Sequences Synthesis
dc.subject.keywordSuperstructure Optimization
dc.subject.keywordTotal Annual Cost
dc.subject.keywordMinlp.
dc.titleMetodología para el modelado y optimización de la síntesis de secuencias de destilación
dc.title.englishModeling and optimization methodology for the synthesis of distillation sequences
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Química