Otimização do balanço termelétrico de uma refinaria de petróleo: MILP x MINLP

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Alves, Rafael Victor Ferreira
Orientador(a): Secchi, Argimiro Resende
Banca de defesa: Melo Junior, Príamo Albuquerque, Liporace, Fábio dos Santos
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11422/9760
Resumo: Este trabalho desenvolve dois modelos algébricos para representar o sistema termelétrico de uma refinaria de petróleo, que são otimizados por técnicas de programação matemática. O primeiro modelo é de programação linear inteira mista (MILP), ao passo que o segundo é de programação não linear inteira mista (MINLP), tal que as principais não linearidades abordadas foram as curvas de eficiência das caldeiras em função da carga e temperatura dos coletores de vapor como variáveis de otimização. Os modelos não lineares foram otimizados utilizando diferentes solvers (DICOPT, BONMIN, COUENNE e SCIP) e dois pontos iniciais. Os resultados das otimizações dos modelos em diferentes cenários operacionais e de custos permitiram verificar que o modelo MINLP, otimizado pelo DICOPT e usando o resultado do modelo MILP como ponto inicial das variáveis, mostrou-se uma estratégia robusta, de baixo tempo de execução e de melhores resultados para otimização do balanço termelétrico, chegando ao menor custo operacional.
id UFRJ_58631c1410e539e1b32d87d89d4ae256
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/9760
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Alves, Rafael Victor Ferreirahttp://lattes.cnpq.br/6502341197170998Melo Junior, Príamo AlbuquerqueLiporace, Fábio dos SantosSecchi, Argimiro Resende2019-09-23T13:15:21Z2019-09-25T03:00:18Z2017-02http://hdl.handle.net/11422/9760Este trabalho desenvolve dois modelos algébricos para representar o sistema termelétrico de uma refinaria de petróleo, que são otimizados por técnicas de programação matemática. O primeiro modelo é de programação linear inteira mista (MILP), ao passo que o segundo é de programação não linear inteira mista (MINLP), tal que as principais não linearidades abordadas foram as curvas de eficiência das caldeiras em função da carga e temperatura dos coletores de vapor como variáveis de otimização. Os modelos não lineares foram otimizados utilizando diferentes solvers (DICOPT, BONMIN, COUENNE e SCIP) e dois pontos iniciais. Os resultados das otimizações dos modelos em diferentes cenários operacionais e de custos permitiram verificar que o modelo MINLP, otimizado pelo DICOPT e usando o resultado do modelo MILP como ponto inicial das variáveis, mostrou-se uma estratégia robusta, de baixo tempo de execução e de melhores resultados para otimização do balanço termelétrico, chegando ao menor custo operacional.This work presents two algebraic models to represent the thermoelectric system of an oil refinery, which are optimized by mathematical programming techniques. The first model is mixed integer linear programming (MILP), while the second is mixed integer nonlinear programming (MINLP), in a way that the main nonlinearities are the variations in boiler efficiency with regrets to load and steam headers temperatures. The nonlinear models were optimized using different solvers (DICOPT, BONMIN, COUENNE and SCIP) and two initial points. The results of the optimizations of the models in different operating and cost scenarios allowed to verify that the MINLP model, optimized by the DICOPT and using the MILP model results as the starting point, was a solution with better results for optimization of the thermoelectric balance, reaching the lowest operating cost.Submitted by Christianne Fontes de Andrade (cfontes@ct.ufrj.br) on 2019-09-23T13:15:21Z No. of bitstreams: 1 882339.pdf: 3048768 bytes, checksum: fb84109ff25bb0efc1066fe58d5dae20 (MD5)Made available in DSpace on 2019-09-23T13:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 882339.pdf: 3048768 bytes, checksum: fb84109ff25bb0efc1066fe58d5dae20 (MD5) Previous issue date: 2017-02porUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAEngenharia químicaProgramação matemáticaBalanço termelétrico de refinariaOtimização do balanço termelétrico de uma refinaria de petróleo: MILP x MINLPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/9760/3/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD53ORIGINAL882339.pdf882339.pdfapplication/pdf3048768http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/9760/2/882339.pdffb84109ff25bb0efc1066fe58d5dae20MD5211422/97602019-09-25 00:00:18.028oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2019-09-25T03:00:18Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Otimização do balanço termelétrico de uma refinaria de petróleo: MILP x MINLP
title Otimização do balanço termelétrico de uma refinaria de petróleo: MILP x MINLP
spellingShingle Otimização do balanço termelétrico de uma refinaria de petróleo: MILP x MINLP
Alves, Rafael Victor Ferreira
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Engenharia química
Programação matemática
Balanço termelétrico de refinaria
title_short Otimização do balanço termelétrico de uma refinaria de petróleo: MILP x MINLP
title_full Otimização do balanço termelétrico de uma refinaria de petróleo: MILP x MINLP
title_fullStr Otimização do balanço termelétrico de uma refinaria de petróleo: MILP x MINLP
title_full_unstemmed Otimização do balanço termelétrico de uma refinaria de petróleo: MILP x MINLP
title_sort Otimização do balanço termelétrico de uma refinaria de petróleo: MILP x MINLP
author Alves, Rafael Victor Ferreira
author_facet Alves, Rafael Victor Ferreira
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6502341197170998
dc.contributor.author.fl_str_mv Alves, Rafael Victor Ferreira
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Melo Junior, Príamo Albuquerque
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Liporace, Fábio dos Santos
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Secchi, Argimiro Resende
contributor_str_mv Melo Junior, Príamo Albuquerque
Liporace, Fábio dos Santos
Secchi, Argimiro Resende
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
topic CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Engenharia química
Programação matemática
Balanço termelétrico de refinaria
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia química
Programação matemática
Balanço termelétrico de refinaria
description Este trabalho desenvolve dois modelos algébricos para representar o sistema termelétrico de uma refinaria de petróleo, que são otimizados por técnicas de programação matemática. O primeiro modelo é de programação linear inteira mista (MILP), ao passo que o segundo é de programação não linear inteira mista (MINLP), tal que as principais não linearidades abordadas foram as curvas de eficiência das caldeiras em função da carga e temperatura dos coletores de vapor como variáveis de otimização. Os modelos não lineares foram otimizados utilizando diferentes solvers (DICOPT, BONMIN, COUENNE e SCIP) e dois pontos iniciais. Os resultados das otimizações dos modelos em diferentes cenários operacionais e de custos permitiram verificar que o modelo MINLP, otimizado pelo DICOPT e usando o resultado do modelo MILP como ponto inicial das variáveis, mostrou-se uma estratégia robusta, de baixo tempo de execução e de melhores resultados para otimização do balanço termelétrico, chegando ao menor custo operacional.
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-02
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-09-23T13:15:21Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-09-25T03:00:18Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/9760
url http://hdl.handle.net/11422/9760
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRJ
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
bitstream.url.fl_str_mv http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/9760/3/license.txt
http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/9760/2/882339.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv dd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255
fb84109ff25bb0efc1066fe58d5dae20
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1766886490391969792