Optimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenido

Resumen español. El presente trabajo final de maestría utiliza la optimización multi-objetivo con técnicas metaheurísticas o bioinspiradas como una herramienta útil y confiable en problemas de optimización relacionados con esquemas de refinación. Como caso de estudio, se propone maximizar la producc...

Full description

Autores:
Orjuela Ramos, Johana Milena
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/59037
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/59037
http://bdigital.unal.edu.co/56205/
Palabra clave:
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology
66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
Diésel
Hidroruptura
Optimización multi-objetivo
NSPSO
NSGA-II
BCMOA
Hydrocracking
Multi-objective optimization
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
id UNACIONAL2_416b17e396819990044d1a2a99e3ec1b
oai_identifier_str oai:repositorio.unal.edu.co:unal/59037
network_acronym_str UNACIONAL2
network_name_str Universidad Nacional de Colombia
repository_id_str
dc.title.spa.fl_str_mv Optimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenido
title Optimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenido
spellingShingle Optimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenido
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology
66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
Diésel
Hidroruptura
Optimización multi-objetivo
NSPSO
NSGA-II
BCMOA
Hydrocracking
Multi-objective optimization
title_short Optimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenido
title_full Optimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenido
title_fullStr Optimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenido
title_full_unstemmed Optimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenido
title_sort Optimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenido
dc.creator.fl_str_mv Orjuela Ramos, Johana Milena
dc.contributor.author.spa.fl_str_mv Orjuela Ramos, Johana Milena
dc.contributor.spa.fl_str_mv Vargas Sáenz, Julio César
dc.subject.ddc.spa.fl_str_mv 6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology
66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
topic 6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology
66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering
Diésel
Hidroruptura
Optimización multi-objetivo
NSPSO
NSGA-II
BCMOA
Hydrocracking
Multi-objective optimization
dc.subject.proposal.spa.fl_str_mv Diésel
Hidroruptura
Optimización multi-objetivo
NSPSO
NSGA-II
BCMOA
Hydrocracking
Multi-objective optimization
description Resumen español. El presente trabajo final de maestría utiliza la optimización multi-objetivo con técnicas metaheurísticas o bioinspiradas como una herramienta útil y confiable en problemas de optimización relacionados con esquemas de refinación. Como caso de estudio, se propone maximizar la producción de diésel obtenido en una unidad de hidroruptura (HC) y la calidad de los productos obtenidos en la torre de destilación atmosférica y en la torre de destilación al vacío, teniendo como restricción la calidad del diésel producido (índice de cetano, contenido de azufre, porcentaje de aromáticos, entre otros). Para esto, se parte de un análisis de sensibilidad sobre el proceso, realizado con 22 variables independientes y 58 dependientes con el fin de seleccionar 6 variables a manipular y el establecimiento de las dos funciones objetivo para la optimización. Posteriormente, se compara el desempeño de tres técnicas metaheurísticas: Non- dominated Sorting Particle Swarm Optimizer (NSPSO), Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) y Bacterial Chemotaxis Multiobjective Optimization Algorithm (BCMOA), como herramientas para la solución de problemas de prueba multi-objetivo. Los resultados muestran que el algoritmo NSPSO y NSGA-II presentan el mejor desempeño para encontrar frentes óptimos de Pareto (FOP), permitiendo seleccionar las diferentes condiciones de operación de las tres unidades acopladas que maximizan la producción del corte de diésel, luego de la unidad de hidroruptura, manteniendo las especificaciones de los cortes, representado por la minimización de la sumatoria del error cuadrado medio(SEM) entre las curvas TBP de los cortes de nafta ligera, nafta pesada, querosene y gasóleos (LGO, LVGO y HVGO).
publishDate 2017
dc.date.issued.spa.fl_str_mv 2017
dc.date.accessioned.spa.fl_str_mv 2019-07-02T15:15:16Z
dc.date.available.spa.fl_str_mv 2019-07-02T15:15:16Z
dc.type.spa.fl_str_mv Trabajo de grado - Maestría
dc.type.driver.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
dc.type.version.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.type.content.spa.fl_str_mv Text
dc.type.redcol.spa.fl_str_mv http://purl.org/redcol/resource_type/TM
status_str acceptedVersion
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/59037
dc.identifier.eprints.spa.fl_str_mv http://bdigital.unal.edu.co/56205/
url https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/59037
http://bdigital.unal.edu.co/56205/
dc.language.iso.spa.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.ispartof.spa.fl_str_mv Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Química y Ambiental Ingeniería Química
Ingeniería Química
dc.relation.references.spa.fl_str_mv Orjuela Ramos, Johana Milena (2017) Optimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenido. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá.
dc.rights.spa.fl_str_mv Derechos reservados - Universidad Nacional de Colombia
dc.rights.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.license.spa.fl_str_mv Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
dc.rights.uri.spa.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
Derechos reservados - Universidad Nacional de Colombia
http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv application/pdf
institution Universidad Nacional de Colombia
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/59037/1/JohanaMilenaOrjuelaR.2017.pdf
https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/59037/2/JohanaMilenaOrjuelaR.2017.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv b6a406f334a080e92443b0506270358a
d368cf15808359e07feb4445f679c19c
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombia
repository.mail.fl_str_mv repositorio_nal@unal.edu.co
_version_ 1814090164241170432
spelling Atribución-NoComercial 4.0 InternacionalDerechos reservados - Universidad Nacional de Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Vargas Sáenz, Julio CésarOrjuela Ramos, Johana Milenad136580f-16ac-4861-aee0-654dac1792033002019-07-02T15:15:16Z2019-07-02T15:15:16Z2017https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/59037http://bdigital.unal.edu.co/56205/Resumen español. El presente trabajo final de maestría utiliza la optimización multi-objetivo con técnicas metaheurísticas o bioinspiradas como una herramienta útil y confiable en problemas de optimización relacionados con esquemas de refinación. Como caso de estudio, se propone maximizar la producción de diésel obtenido en una unidad de hidroruptura (HC) y la calidad de los productos obtenidos en la torre de destilación atmosférica y en la torre de destilación al vacío, teniendo como restricción la calidad del diésel producido (índice de cetano, contenido de azufre, porcentaje de aromáticos, entre otros). Para esto, se parte de un análisis de sensibilidad sobre el proceso, realizado con 22 variables independientes y 58 dependientes con el fin de seleccionar 6 variables a manipular y el establecimiento de las dos funciones objetivo para la optimización. Posteriormente, se compara el desempeño de tres técnicas metaheurísticas: Non- dominated Sorting Particle Swarm Optimizer (NSPSO), Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) y Bacterial Chemotaxis Multiobjective Optimization Algorithm (BCMOA), como herramientas para la solución de problemas de prueba multi-objetivo. Los resultados muestran que el algoritmo NSPSO y NSGA-II presentan el mejor desempeño para encontrar frentes óptimos de Pareto (FOP), permitiendo seleccionar las diferentes condiciones de operación de las tres unidades acopladas que maximizan la producción del corte de diésel, luego de la unidad de hidroruptura, manteniendo las especificaciones de los cortes, representado por la minimización de la sumatoria del error cuadrado medio(SEM) entre las curvas TBP de los cortes de nafta ligera, nafta pesada, querosene y gasóleos (LGO, LVGO y HVGO).Abstract. The present master´s final work develops the multi-objective optimization with metaheuristic or bioinspired techniques as a useful and reliable tool in optimization problems related to refining schemes. As a case study, it is proposed to maximize the production of diesel obtained in a unit of hydrocracking (HC) and the quality of the products obtained in the atmospheric distillation tower and the distillation tower, with a restriction over quality of diesel produced (Cetane index, sulfur content, percentage of aromatics, among others). For this, a process sensitivity analysis was carried out with 22 independent and 58 dependent variables in order to select 6 variables to be manipulated and the establishment of the two objective functions for the optimization. Later, we compare the performance of three metaheuristic techniques: Non-dominated Sorting Particle Swarm Optimizer (NSPSO), Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) and Bacterial Chemotaxis Multi-objective Optimization Algorithm (BCMOA) as tools for problem solving Multi-purpose test. The results show that the NSPSO and NSGA- II algorithms show the best performance to find Optimal Pareto fronts (FOP), allowing to select the different operating conditions of the three coupled units that maximize the production of the cut of diesel, after the unit of hydrocracking maintaining the specifications of the cuts, represented by the minimization of the sum of the mean square error (SEM) between the TBP curves of light naphtha, heavy naphtha, kerosene and gas oils cuts (LGO, LVGO and HVGO).Maestríaapplication/pdfspaUniversidad Nacional de Colombia Sede Bogotá Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Química y Ambiental Ingeniería QuímicaIngeniería QuímicaOrjuela Ramos, Johana Milena (2017) Optimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenido. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá.6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineeringDiéselHidrorupturaOptimización multi-objetivoNSPSONSGA-IIBCMOAHydrocrackingMulti-objective optimizationOptimización por técnicas metaheurísticas aplicadas a unidades destilación (CDU) – hidroruptura (HC) para mantener rendimiento y calidad del diésel obtenidoTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMORIGINALJohanaMilenaOrjuelaR.2017.pdfapplication/pdf8776468https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/59037/1/JohanaMilenaOrjuelaR.2017.pdfb6a406f334a080e92443b0506270358aMD51THUMBNAILJohanaMilenaOrjuelaR.2017.pdf.jpgJohanaMilenaOrjuelaR.2017.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5160https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/59037/2/JohanaMilenaOrjuelaR.2017.pdf.jpgd368cf15808359e07feb4445f679c19cMD52unal/59037oai:repositorio.unal.edu.co:unal/590372024-04-05 23:42:30.071Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiarepositorio_nal@unal.edu.co