Otimização da programação de petróleo em uma refinaria com regras específicas

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Jahn, Bárbara
• Orientador(a): Murata, Valéria Viana
• Banca de defesa: Pinto, Kleber Carlos Ribeiro , Henrique, Humberto Molinar , Joly, Marcel
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Programação da produção; Programação do abastecimento de petróleo; Programação misto-inteiro linear; Batch scheduling; Crude oil scheduling; Mixed-integer linear programming; Engenharia química; Petróleo - Refinaria - Controle de produção; Planejamento da produção
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22710; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1195

Empresas do ramo de processamento de petróleo, assim como a maioria dos demais empreendimentos, dependem cada vez mais de ferramentas de otimização. O objetivo principal desse trabalho é investigar a viabilidade do uso de técnicas de otimização aplicadas à modelos para programação do suprimento de petróleo em uma refinaria real com regras operacionais específicas da indústria brasileira. A regra operacional que caracteriza o sistema estudado é que uma unidade de destilação atmosférica (UDA) pode ser alimentada por até dois tanques de carga simultaneamente. Uma das formulações de tempo contínuo mais promissoras da literatura, a formulação sequenciamento múltiplo de operações (MOS) de Mouret et al. (2011), foi selecionada para modelar o sistema produtivo da refinaria: um sistema multi-estágio constituído por até cinco parcelas de petróleo, nove tanques de carga, três unidades de destilação atmosférica (UDAs) e trinta e seis tipos de petróleo. A função objetivo do problema de otimização foi maximizar a margem de contribuição das misturas de petróleo destiladas. Obteve-se então um problema de programação inteiro-misto não-linear (MINLP), que foi solucionado com estratégia de decomposição MILP-NLP usando algoritmos implementados em solvers comerciais. Dois modelos foram desenvolvidos a partir da formulação de Mouret et al. (2011): um modelo com operações de descarregamento não-sobrepostas e outro com operações de descarregamento sobrepostas. Ambos modelos foram implementados em General Algebraic Modelling System (GAMS) e aplicados a seis cenários diferentes no sistema de interesse. O horizonte de tempo dos cenários otimizados variou entre 6 e 10 dias. Os modelos foram bem-sucedidos em representar o sistema produtivo de uma refiaria real e suas regras operacionais, e em encontrar soluções viáveis para o problema da programação do suprimento de petróleo em tempos computacionais praticáveis. A corrida correspondente ao melhor programa dos cenários otimizados foi solucionada pelo modelo com descarregamentos não-sobrepostos em até 28,32 min, e pelo modelo com descarregamentos sobrepostos em até 13,94 min.