Orientadores: Rubens Maciel Filho, Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T21:00:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_MelinaSavioli_M.pdf: 732672 bytes, checksum: e13f0234f0e921262e228532b60abd4f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O etanol perdido por evaporacao durante o processo de producao por fermentação pode ser recuperado por uma coluna de absorcao, a qual requer um sistema de controle robusto de acordo com sua complexidade. Este equipamento tambem e utilizado no tratamento do CO2, um co-produto deste processo. Neste sentido, no presente trabalho foi proposto e testado, o emprego de controladores feedforward-feedback, baseados em modelo inverso de redes neurais, os quais manipulam as vazoes de solvente que sao alimentados as colunas, para controlar a concentracao de etanol na corrente gasosa a saida da primeira coluna, e a concentracao de agua residual no efluente gasoso da segunda. Simulacoes foram feitas, sendo abordado tanto o problema regulatorio quanto o problema servo para as duas colunas de absorcao do processo estudado. O desempenho do controlador neural foi superior ao apresentado por um controlador convencional PID, para ambas as colunas de absorcao estudadas, pois o tempo de resposta, assim como o overshoot foi menor. A superioridade do controlador neural foi comprovada pelos valores obtidos para os parametros ITAE (integral do erro absoluto ponderada pelo tempo), IAE (integral do erro absoluto) e ISE (integral do quadrado do erro). Outro objetivo deste trabalho foi avaliar a influencia das incertezas nos sensores sobre o desempenho do sistema de controle. Foram testados tres niveis: 5, 10 e 15%, sendo as incertezas inseridas nas variaveis de entrada do tipo concentracao de etanol/agua residual na corrente gasosa. Para a coluna de recuperacao de etanol, tanto para o problema regulatorio quanto servo, nenhum controlador conseguiu estabilizar a variavel controlada no set point, no entanto, quando empregado o controlador neural a amplitude da faixa de oscilacao da variavel controlada foi menor para todos os niveis de incerteza testados. Já para a coluna de tratamento de CO2, os controladores encontraram dificuldades em manter a estabilidade do sistema. Neste sentido, o controlador neural apresentou um desempenho satisfatorio para incertezas de 5 e 10%, enquanto que o PID nao conseguiu manter o sistema estavel para incertezas superiores a 5%. Com base nos testes realizados foi constatado que o controlador neural proposto constitui uma opcao atrativa para o controle das colunas de absorcao do processo deproducao de etanol por fermentacao, principalmente quando os niveis de incerteza forem de ate 10%. / Abstract: Some of ethanol lost by evaporation during its fermentation production process may be recovered using an absorption column, which requires a robust control system. This equipment also is used on carbonic gas treatment, a by-product of this process. In the present work, the development of nonlinear feedforward-feedback controllers, based on a neural network inverse model, was proposed and tested to manipulate the absorbent flow rates in order to control the residual ethanol concentration in the effluent gas phase at the first absorption column, and the residual water at the second one. Simulation studies were carried out for the regulator and servo problem, for both absorption columns studied. The neural controller proposed outperformed a conventional PID, because the response time, and also the overshoot were smaller when the neural controller was applied. The results were confirmed by the ITAE (integral of time multiplied by the absolute error), IAE (integral of absolute error) and ISE (integral of square error) parameters. The measurement uncertainties influence on control system performance was tested for three levels: 5, 10 and 15%. The uncertainties were introduced on ethanol/residual water concentration on gas phase. For the ethanol recovery column, neither PID nor the neural controller drove the controlled variable exactly to the set point, however, the neural controller provided a smaller oscillation for all uncertainty levels tested, for regulator and servo problem. The neural controller also outperformed PID in CO2 treatment column. For the regulator and servo problems the neural controller successfully proceeded when the uncertainty level was 5% or 10%, while the PID did not deal adequately with uncertainties above 5%. Therefore, the proposed neural controller proved be an attractive control solution for the absorption columns of ethanol production process by fermentation, especially when the input variables carry small uncertainties ( less than 10%) from the sensors. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T09:05:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_RodrigoSantos_M.pdf: 2841011 bytes, checksum: 57c5b6eb64b6d9ff9403fac6e1fd2f8d (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A curva PEV é uma importante ferramenta que define os rendimentos de diversos derivados de petróleo obtidos em função dos seus pontos de ebulição verdadeiros, fornecendo informações importantes para decisões referentes ao controle dos processos de refinarias e sobre a qualidade do petróleo produzido. A curva PEV está bem estabelecida para pontos de ebulição de até 565?C, através de métodos estabelecidos pela ASTM. O emprego de uma metodologia para a caracterização das frações pesadas de petróleo com pontos de ebulição acima de 565?C e o desenvolvimento de um procedimento para a extensão da curva PEV nessa faixa tem, portanto, um impacto decisivo no melhor aproveitamento do óleo cru nacional, já que estes têm uma quantidade expressiva de frações pesadas na sua composição. Para se ter um conjunto de dados da curva PEV mais abrangente para esses petróleos, foi estabelecida uma metodologia para a extensão da curva PEV através da destilação molecular. O objetivo geral deste trabalho foi determinar experimentalmente a extensão da curva PEV de frações pesadas de petróleos nacionais, utilizando o processo de destilação molecular. Desse modo, a extensão da curva PEV foi feita a partir da obtenção dos dados do destilador molecular para dois tipos de petróleos ainda não estudados pelo grupo do LDPS/UNICAMP e, através da correlação DESTMOL, as temperaturas de operação do destilador molecular foram convertidas para os pontos de ebulição verdadeiros correspondentes. Por meio desse processo, as correntes de produto obtidas foram quantificadas e avaliadas através de caracterizações físico-químicas. A metodologia através da destilação molecular atingiu valores de PEV próximos a 700?C, proporcionando, além disso, ganhos consideráveis de destilado, representando grandes avanços na área. / Abstract: The TBP curve is an important tool that defines the yield of petroleum products in function of its true boiling points, supplying important information for decisions of refinery process control and quality of the produced oil. The TBP curve is well established for true boiling points up to 565?C, through established methods for the American Society and Testing Materials (ASTM). The use of a methodology for the characterization of heavy petroleum fractions with true boiling points above 565?C and the development of a procedure for the extension of TBP curve in this range has, therefore, a decisive impact to the best improvement of national crude oil, since they have an expressive amount of heavy fractions in its composition. To improve this data set of TBP curve for heavy oils, a methodology for the extension of TBP curve was established through the molecular distillation. The general objective of this work was to determine experimentally the extension of TBP curve for national heavy petroleum fractions, using the molecular distillation process. In this manner, the extension of TBP curve was made from the data attainment of molecular distiller for two types of oils not still studied for the LDPS/UNICAMP group and, through the application of DESTMOL correlation, the operating temperatures of the molecular distiller was converted for the corresponding true boiling points. In this process, the product streams were quantified and evaluated through physical-chemical characterizations. The methodology using molecular distillation reached TBP values up to 700?C, providing, so, considerable gain of distilled, representing a notable advance in this area. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-04-20T22:14:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) tese_2452_Mariana Frizera.pdf: 7628756 bytes, checksum: 7fb4daf0933cfd2f18906ac0d2c39ebd (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-04-25T16:11:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) tese_2452_Mariana Frizera.pdf: 7628756 bytes, checksum: 7fb4daf0933cfd2f18906ac0d2c39ebd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-25T16:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) tese_2452_Mariana Frizera.pdf: 7628756 bytes, checksum: 7fb4daf0933cfd2f18906ac0d2c39ebd (MD5) / LabPetro - Fundação Ceciliano Abel de Almeida

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:09:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcilioPR_TESE.pdf: 2753388 bytes, checksum: 58b3cf541e2ed39d0ec5675d37151b31 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Petroleum evaluation is analyze it using different methodologies, following international standards to know their chemical and physicochemical properties, contaminant levels, composition and especially their ability to generate derivatives. Many of these analyzes consuming a lot of time, large amount of samples , supplies and need an organized transportation logistics, schedule and professionals involved. Looking for alternatives that optimize the evaluation and enable the use of new technologies, seven samples of different centrifuged Brazilian oils previously characterized by Petrobras were analyzed by thermogravimetry in 25-900? C range using heating rates of 05, 10 and 20?C per minute. With experimental data obtained, characterizations correlations were performed and provided: generation of true boiling point curves (TBP) simulated; comparing fractions generated with appropriate cut standard in temperature ranges; an approach to obtain Watson characterization factor; and compare micro carbon residue formed. The results showed a good chance of reproducing simulated TBP curve from thermogravimetry taking into account the composition, density and other oil properties. Proposed correlations for experimental characterization factor and carbon residue followed Petrobras characterizations, showing that thermogravimetry can be used as a tool on oil evaluation, because your quick analysis, accuracy, and requires a minimum number of samples and consumables / A avalia??o de petr?leo consiste em analis?-lo por diferentes metodologias, seguindo normas internacionais para conhecer suas propriedades qu?micas, f?sico-qu?micas, teor de contaminantes, composi??o e principalmente sua capacidade em gerar derivados. Muitas dessas an?lises s?o demoradas, consomem uma grande quantidade de amostras, insumos e precisam de uma organizada log?stica de transporte, cronograma de realiza??o e profissionais envolvidos. Para buscar alternativas que otimizem essa avalia??o e permitam a utiliza??o de novas tecnologias, sete amostras de diferentes petr?leos brasileiros centrifugados e caracterizados previamente pela Petrobr?s foram analisadas por termogravim?trica numa faixa de temperatura de 25 a 900?C utilizando raz?es de aquecimento de 05, 10 e 20?C por minuto. Com os dados obtidos experimentalmente, foram realizadas correla??es com as caracteriza??es disponibilizadas que permitiram: a gera??o de curvas de pontos de ebuli??o verdadeiros (Curva PEV) simulada; a compara??o entre as fra??es geradas com as devidas faixas de temperaturas de corte padr?o; uma aproxima??o para obter o fator de caracteriza??o de Watson; e comparar os res?duos de carbono micro. Os resultados mostraram uma boa possibilidade de reproduzir uma curva PEV simulada a partir da termogravimetria levando em considera??o a composi??o, densidade e outras propriedades do petr?leo; as correla??es propostas experimentalmente para o fator de caracteriza??o e res?duo de carbono acompanharam as caracteriza??es informadas pela Petrobr?s, mostrando que a termogravimetria pode ser utilizada como ferramenta na avalia??o de petr?leos, apresentando rapidez na an?lise, precis?o, al?m de necessitar de uma quantidade m?nima de amostras e insumos