As refinarias de petróleo utilizam grandes quantidades de água em seus processos e por isso são impelidas a desenvolver fortes programas de redução de seu consumo. O objetivo do presente estudo é a aplicação de metodologia de otimização em problemas de alocação ótima e reuso de água em refinaria de petróleo. Diferentemente dos enfoques tradicionais que buscam tratar os efluentes gerados para atender às legislações ambientais ou para algum tipo de reuso na planta, a metodologia utilizada avalia os processos que usam água, questionando as causas da geração do efluente. Essa abordagem envolve o levantamento de dados industriais, análise dos processos de produção, identificação de oportunidades para aplicar as estratégias de otimização da alocação de água: racionalização, reuso e/ou reciclagem do efluente e, em seguida, a otimização da rede de água. Visando obter uma rede de água que seja aplicável na indústria, desenvolveu-se um procedimento específico baseado em regras heurísticas que representam as restrições reais dos processos. Através deste procedimento, o consumo de água fresca atingido é próximo do valor ótimo encontrado na literatura. As redes de água geradas são simples, com poucas interconexões e, consequentemente, os investimentos necessários para implementação são menores. / Oil refineries consume a large amount of water in their processes and because of that they are urged to develop strong programs to reduce their water consumption. The aim of this study is to apply an water optimization methodology in an oil refinery. Unlike traditional approaches that only search for treating the effluents in order to meet environmental legislation or to reuse in the plant, this methodology evaluates the processes that use water, questioning the causes of the wastewater generation. This approach involves the industrial data collection, analysis of production processes, identification of opportunities to optimize water use: rationalization, reuse and/or recycling of the effluent and, lastly, the water network optimization. Looking for a water network that is applicable in the industry, in this study it was also developed a specific optimization procedure based on heuristic rules representing the constraints of the actual processes. Through this procedure, freshwater consumption was found to be close to that of the theories found in the literature. The water networks generated are simple, with few interconnections and, consequently, the investments required to implement them are small.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:34:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2536_1.pdf: 2208706 bytes, checksum: 8de8746be2eb21264b1dec79e1932796 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e a aplicação de ferramentas de Inteligência Artificial como Redes Neurais Artificiais, Algoritmos Genéticos e Regras Heurísticas para solucionar problemas de planejamento da operação energética de sistemas de geração de energia elétrica compreendendo hidrelétricas, termelétricas, e parque eólico. A formulação escolhida para solucionar o problema agrega a operação dos reservatórios das hidrelétricas dando como dados de referência ao problema os volumes iniciais e os volumes finais. Esta formulação envolve problemas de grande porte, cujo tamanho varia de acordo com o horizonte de estudo e o detalhamento do sistema gerador. As Rede Neurais Artificiais recorrentes são conhecidas como eficientes ferramentas de otimização para solucionar problemas de programação linear e quadrática, além de apresentar um grande potencial para implementação em hardware do tipo Very- Large-Scale Integration, na qual pode ser mais eficiente do que as técnicas tradicionais de otimização. Os Algoritmos Genéticos também formam outras ferramentas de otimização que vêm sendo estudadas nos últimos anos. Além dessas duas ferramentas podem ser produzidas regras heurísticas para acelerar e melhorar a convergência destes métodos. As técnicas de Inteligência Artificial implementadas foram aplicadas ao despacho econômico de geração do sistema interligado CHESF-ELETRONORTE, para o qual foram obtidos a solução otimizada da operação, os custos marginais de geração e o valor da água associado com cada hidrelétrica

As refinarias de petróleo utilizam grandes quantidades de água em seus processos e por isso são impelidas a desenvolver fortes programas de redução de seu consumo. O objetivo do presente estudo é a aplicação de metodologia de otimização em problemas de alocação ótima e reuso de água em refinaria de petróleo. Diferentemente dos enfoques tradicionais que buscam tratar os efluentes gerados para atender às legislações ambientais ou para algum tipo de reuso na planta, a metodologia utilizada avalia os processos que usam água, questionando as causas da geração do efluente. Essa abordagem envolve o levantamento de dados industriais, análise dos processos de produção, identificação de oportunidades para aplicar as estratégias de otimização da alocação de água: racionalização, reuso e/ou reciclagem do efluente e, em seguida, a otimização da rede de água. Visando obter uma rede de água que seja aplicável na indústria, desenvolveu-se um procedimento específico baseado em regras heurísticas que representam as restrições reais dos processos. Através deste procedimento, o consumo de água fresca atingido é próximo do valor ótimo encontrado na literatura. As redes de água geradas são simples, com poucas interconexões e, consequentemente, os investimentos necessários para implementação são menores. / Oil refineries consume a large amount of water in their processes and because of that they are urged to develop strong programs to reduce their water consumption. The aim of this study is to apply an water optimization methodology in an oil refinery. Unlike traditional approaches that only search for treating the effluents in order to meet environmental legislation or to reuse in the plant, this methodology evaluates the processes that use water, questioning the causes of the wastewater generation. This approach involves the industrial data collection, analysis of production processes, identification of opportunities to optimize water use: rationalization, reuse and/or recycling of the effluent and, lastly, the water network optimization. Looking for a water network that is applicable in the industry, in this study it was also developed a specific optimization procedure based on heuristic rules representing the constraints of the actual processes. Through this procedure, freshwater consumption was found to be close to that of the theories found in the literature. The water networks generated are simple, with few interconnections and, consequently, the investments required to implement them are small.