Disseny òptim d'una columna desbutanitzadora i del seu sistema de control amb Aspen Hysys

Abstract

[CA] Aquest Treball de Fi de Grau pretén desenvolupar el procediment per al disseny òptim d’una columna de destil. lació desbutanitzadora, situada a una refineria de petroli, per mitjà del simulador de processos químics Aspen HYSYS i utilitzant MATLAB com a motor de càlcul per a l’optimització. Es realitzen una serie de simulacions fent ús de l’algoritme genètic com a mètode d’optimització, de manera que entre totes aquestes es troba la millor solució, és a dir, la que resulta amb uns costos totals (CAPEX+OPEX) més baixos. Amb aquesta solució, es dissenya el sistema de control de la columna amb Aspen HYSYS en mode dinàmic, provant diverses configuracions per als llaços de control, amb la finalitat de controlar les composicions dels productes que ixen de la columna. Finalment, es realitza un estudi econòmic més complet per veure la rendibilitat del procés.

[EN] This Graduation Final Project pretends to develop the optimal design procedure for a debutanizer distillation column, placed in an oil refinery, through the chemical process simulator Aspen HYSYS and using MATLAB as a calculation engine for the optimization. A series of simulations are carried out using the genetic algorithm as an optimization method, so that among all of these is found the best solution, that is, the one that results with the lowest total costs (CAPEX+OPEX). With this solution, it is designed the control system for the column with Aspen HYSYS in dynamic mode, testing several configurations for the control loops, in order to control the product compositions that leave the column. Finally, it is performed a more complete economic analysis to see the profitability of the process.

[ES] Este Trabajo de Fin de Grado pretende desarrollar el procedimiento para el diseño óptimo de una columna de destilación desbutanizadora, situada en una refinería de petróleo, por medio del simulador de procesos químicos Aspen HYSYS y utilitzando MATLAB como motor de cálculo para la optimización. Se realizan una serie de simulaciones haciendo uso del algoritmo genético como método de optimización, de forma que entre todas éstas se encuentre la mejor solución, es decir, la que resulta con unos costes totales (CAPEX+OPEX) más bajos. Con esta solución, se diseña el sistema de control de la columna con Aspen HYSYS en modo dinámico, probando varias configuraciones para los lazos de control, con la finalidad de controlar las composiciones de los productos que salen de la columna. Finalmente, se realiza un estudio económico más completo para ver la rentabilidad del proceso.