Sistemas de dutos correspondem atualmente ao modo mais eficaz para o transporte de grandes quantidades de fluidos líquidos e gasosos por longas distâncias. Dutos são utilizados pela Indústria Petrolífera para o transporte de petróleo e de seus produtos derivados. O presente trabalho aborda o scheduling de distribuição dutoviária de um sistema que opera com um duto que transporta produtos de uma refinaria para depósitos com localizações geográficas distintas através de modelos de programação matemática. O sistema é composto pela Refinaria do Planalto (REPLAN) da Petrobras localizada em Paulínia (SP). A ela é conectado um duto (OSBRA) que se estende por cerca de 1000 quilômetros. O maior detalhamento do modelo matemático para operações dutoviárias desenvolvido por Rejowski Jr. (Dissertação de Mestrado, EPUSP, São Paulo, 2001) se torna primordial nessa complexa operação logística. Um fator de extrema importância é a contaminação dos produtos dentro da linha dutoviária. Desta forma, são desenvolvidas restrições especiais que impõem paradas aos segmentos do duto somente quando os mesmos não possuem interfaces. Estas restrições fazem com que a formulação proposta encontre a solução ótima do problema proposto. O aprimoramento destas formulações se torna fundamental, pois os modelos gerados possuem um número elevado de decisões a serem otimizadas. Relações lógicas envolvendo o estoque inicial nos depósitos e na linha dutoviária e a demanda de cada um dos produtos são propostas. Estas relações melhoram o desempenho computacional para os modelos propostos em cenários de demandas altas. Posteriormente, as restrições especiais de contaminação dos produtos e as relativas ao atendimento das demandas nas bases de distribuição são relaxadas e transformadas em penalidades na função objetivo. Estas penalidades aumentam o esforço de resolução dos modelos e ao mesmo tempo possuem grande influência nos resultados operacionais do sistema. Outro fator de extrema importância para o scheduling de operações dutoviárias é a sua representação em tempo contínuo. Adicionalmente, esta representação faz com que a incorporação de restrições hidráulicas de maneira simplificada seja possibilitada. Desta forma, uma estratégia simplificada e eficaz para se determinar a vazão do duto, envolve incluir a curva de rendimento das estações de bombeamento. Esta formulação, que é modelada como um MINLP (Mixed Integer Non Linear Programming), é comparada com uma formulação MILP (Mixed Integer Linear Programming) em tempo discreto com vazões e rendimentos fixos proposta por Rejowski Jr. e Pinto (Computers and Chemical Engineering, 2004, v.28/8 p.1511-1528). Foi mostrado que a presente formulação forneceu soluções de melhor qualidade. A formulação MILP em tempo discreto é caracterizada como um caso particular da presente formulação proposta. A formulação MINLP sofre forte influência do número de intervalos de tempo que a compõem e este fator deve sempre ser considerado para que a melhor solução possa ser encontrada em tempo computacional factível. Esta formulação ainda é aplicada com sucesso a um caso sob diversas configurações de bombeamento com diferentes custos unitários e curvas de rendimento. Duas formulações que consideram a programação de operações de dutos com a incorporação dos aspectos hidráulicos calculados de maneira rigorosa são apresentadas. A primeira delas resulta em um modelo MINLP e considera variações na duração dos intervalos de tempo e na vazão operacional do sistema. Uma segunda formulação apresentada como um modelo MILP é desenvolvida. Resultados computacionais para ambos os modelos são apresentados, assim como as suas soluções geradas são discutidas. O impacto de variações no relevo do sistema dutoviário é analisado. Foram detectadas alterações na vazão de operação do sistema dutoviário, na escolha dos intervalos de tempo em que o sistema é ativado, no rendimento das estações de bombeamento e no tempo total de operação do sistema. Posteriormente, em um outro exemplo, é mostrado que variações no relevo também podem alterar a seqüência dos produtos alimentados pela refinaria ao duto. Finalmente, as formulações têm os seus resultados comparados aos de modelos com considerações hidráulicas simplificadas, cujos resultados podem levar a soluções subótimas e até mesmo inviáveis. / Pipeline systems correspond nowadays to the most efficient mode for the transportation of large amounts of liquid and vapor products for long distances. Pipelines are utilized by the Petroleum Industry to transport petroleum and its product derivatives. The present work addresses the scheduling of pipeline distribution of a system that operates with a pipeline that transports products from a refinery to depots at different geographical locations by mathematical programming models. The system is composed by the Planalto Refinery (REPLAN) from Petrobras. A pipeline (OSBRA) is connected to the refinery that extends for approximately 1000 kilometers. A higher level of detail in the mathematical model for pipeline operations developed by Rejowski Jr. (MS Dissertation, EPUSP São Paulo, 2001) becomes essential in this complex logistic operation. A factor of extreme importance is product contamination inside the pipeline. Therefore, special constraints are developed that impose the segments of the pipeline to operate continuously when they do not contain interfaces. These constraints help the proposed formulation to find the optimal solution of the problem. The improvement of logical formulations becomes paramount because the generated models encompass a large number of decisions to be optimized. Logical relations involving the initial inventory at the depots and at the pipeline, as well as the demands for each product are proposed. These relations improve the computational performance of the proposed models in scenarios of high-demand. Then, the special constraints and the demand satisfaction at the depots at the end of the operational horizon are relaxed and added as penalties in the objective function. These penalties increase the solution effort of the proposed models and at the same time have great influence on the operational results of the system. Another factor of extreme importance for the pipeline operation scheduling is its continuous time representation. Additionally, this representation enables the models to incorporate simplified hydraulic constraints. Therefore, a simplified and efficient strategy to determine the pipeline flow rate is to include the yield curves of the pumping stations. This formulation, that is modeled as an MINLP (Mixed Integer Non Linear Programming), is compared to an MILP (Mixed Integer Linear Programming) with discrete time and fixed flow and yield rates proposed by Rejowski Jr. and Pinto (Computers and Chemical Engineering, 2004, v.28/8 p.1511-1528). It is shown that the present formulation provides better quality results. The MILP formulation with discrete time is characterized as a particular case of the proposed formulation. The MINLP is greatly influenced by the number of time intervals that compose it and this factor has always to be considered so that the best solution can be found with feasible computational effort. This formulation is also applied to a case with several pumping station configurations with different unit costs and yield curves. Two formulations that consider the scheduling of pipeline operations with the incorporation of the hydraulic aspects calculated rigorously are presented. The first one results in an MINLP model and considers variations on the time interval durations and in the pipeline flow rate. A second MILP formulation is developed. Computational results for both models are shown as well as the generated solutions discussed. The impact of variations on the topographical profile of the pipeline system is analyzed in the obtained results by the models. Changes in the flow rate of the pipeline, in the decision of the time intervals that the system is activated, in the pumping station yields and in the time interval durations were detected. Then, in another example it is shown that the changes in the topographical profile can alter the sequence of products sent by the refinery to the pipeline. Finally, both formulations have their results compared to models with simplified hydraulic considerations, whose results can lead to suboptimal and even to infeasible solutions.

Este trabalho detalha o problema de programação de atividades de desenvolvimento de poços marítimos (PPADPM), cujo objetivo é definir o uso de sondas e navios, de forma a otimizar a produção de óleo dos poços marítimos. São apresentados cinco modelos baseados em programação linear-inteira mista (MILP) e um modelo gerado via programação por restrições (PR) para este problema. Concluiu-se que, dentre os modelos MILP, aquele baseado em variáveis que definem a ordem de execução das atividades apresenta os melhores resultados, tanto em termos de qualidade de soluções quanto em termos de tamanho do modelo. O aumento do tamanho da instância (em número de poços e/ou em número de recursos) traz como consequência um menor número de nós analisados dentro de um tempo limite de execução do modelo, ao mesmo tempo em que se observa que as estratégias de escolha de variáveis, de escolha de nós e de uso de solução inicial nos modelos MILP tornam-se ineficientes. Na comparação entre modelos MILP e o modelo baseado em PR, constatou-se que este último obteve as melhores soluções em mais de 90% dos casos analisados e, consistentemente, obteve mais soluções viáveis para cada instância. Entretanto, por não fornecer informações sobre a qualidade da solução, o modelo baseado em PR somente obtém a solução ótima ao analisar todo o espaço de busca do modelo; desta forma, este apenas chegou à solução ótima em instâncias com até quatro poços, enquanto alguns dos modelos MILP obtiveram a solução ótima para instâncias com até treze poços. / This work details the offshore wells activities on specialized resources scheduling problem, focusing on the optimization of the total oil production. A Constraint Programming (CP) model and five Mixed-Integer Linear Programming (MILP) models were studied. Among the linear models, those based on activities order variables are smaller, and led to the better solutions for almost all of the instances analyzed. As far as the size of the instances (number of wells and/or number of resources) increases, the number of branched nodes in a limited time decreases and, consequently, the influence of B&B nodes and variable selection strategies and of the initial guesses on the MILP model solution gets less efficient. Comparing best solutions for each instance, the CP model outperformed MILP models in 90% of the studied cases. In addition, the CP based model consistently found more solutions per instance than the MILP based models did. However, because the CP model does not give information on the quality of a solution (gap), it was only able to obtain optimal solutions for instances with up to four wells, while MILP based models found optimal solutions for instances up to thirteen wells.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-28T16:54:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese_ELAINE OLIVEIRA _versão final.pdf: 6825790 bytes, checksum: c5c69795a2b003d6f97c854e62d39313 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T16:54:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese_ELAINE OLIVEIRA _versão final.pdf: 6825790 bytes, checksum: c5c69795a2b003d6f97c854e62d39313 (MD5) Previous issue date: 2015-06-17 / CAPES / O processo de seleção do gerente de projetos mais apropriado é, possivelmente, um dos fatores determinantes do sucesso do projeto. Para organizações que atuam com múltiplos projetos simultaneamente, esse processo é ainda mais complexo. Desta forma, este estudo propõe um modelo de alocação de projetos, realizando primeiramente a classificação dos projetos e dos gerentes, de acordo com suas características, competências e habilidades, usando método de multicritério de apoio à decisão. Com o resultado desta classificação é proposta a alocação dos projetos por meio de programação matemática. Foi incorporado ao modelo de programação matemática na estimação das horas de gerenciamento um redutor que usa as curvas de aprendizagem para descontar as horas estimadas, este redutor foi chamado de fator de eficiência e incorpora a experiência do gerente ao modelo. Além disto, foi considerado no modelo o fato de que o gerente, ao acumular múltiplos projetossimultaneamente, há uma perda de tempo devido à mudança de um projeto para outro, esta perda também foi incorporada ao modelo através do switchovertime-loss.Um estudo de caso foi realizado em uma empresa brasileira do setor de energia elétrica e através da aplicação verificou-se melhorias a serem incorporadas ao modelo. O resultado desta pesquisa foi a alocação simultânea dos múltiplos projetos considerando a classificação dos projetos e gerentes em categorias definidas. / The most appropriate project manager selection process is possibly one of the determinants of project success. For organizations working with multiple projects simultaneously, this process is even more complex. Thus, this study proposes a project allocation model, first performing the classification of projects and managers, according to their characteristics, skills and abilities, by using multi-criteria method. With the result of this classification the model proposed for project allocation can be usedwith mathematical programming. Was incorporated into the mathematical programming model to estimate the hours of management the use of reducing discount provided by learning curves, this variable was called efficiency factor and incorporates the manager's experience. In addition, the model was considered the fact that the manager, to build multiple projects simultaneously, there is a loss of time due to the change from one project to another, this loss was also incorporated into the model through the “switchover time-loss”. A case study was conducted at a Brazilian company in the electricity sector and by applying improvements was verify to be incorporated into the model. The result of this research was the allocation of multiple projects simultaneously considering the classification of projects and managers in defined categories.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-05-17T18:20:08Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1869743 bytes, checksum: 62d3a5bd2d7b67373d77f9c156bfb965 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-17T18:20:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1869743 bytes, checksum: 62d3a5bd2d7b67373d77f9c156bfb965 (MD5) Previous issue date: 2018-01-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A intensa competição por mercados consumidores, a instabilidade climática e as pressões ambientais demandam que a produção agrícola e florestal se torne cada vez mais eficiente e sustentável. Neste cenário, a utilização otimizada dos recursos aliada a definição precisa das atividades é crucial. Embora já existam estudos que abordam a produção otimizada, sob diferentes cenários, ainda são escassos modelos matemáticos que conciliem capacidade de uso do solo, atividades de ciclo longo e recuperação de áreas degradadas em um contexto espacial e temporal. Portanto, o objetivo do presente estudo foi desenvolver um modelo programação matemática para maximizar o valor presente líquido de atividades florestais e agrícolas, considerando a capacidade de uso do solo das propriedades rurais. O modelo de programação inteira formulado possui restrições de saldo mínimo, rotação máxima, singularidade, nulidade, capacidade de uso do solo, produção mínima, opções de recuperação, ordenamento da recuperação e reflorestamento. Para a avaliação do mesmo, foi realizado um estudo de caso em uma propriedade rural simulada de 36 hectares. Através da aplicação do modelo, foi possível regularizar a produção na propriedade como um todo. Portanto, áreas produtivas foram utilizadas segundo sua capacidade de uso do solo enquanto áreas destinadas a conservação foram recuperadas ao longo do horizonte de planejamento. O modelo proposto pode reduzir o impacto da produção sob a propriedade, ao atender as demandas existentes, sem explorar ao máximo suas unidades produtivas. Tanto a recuperação quanto a implantação de novas atividades são financiadas pela receita das atividades em fase produtiva. Desta forma, é possível a aplicar o modelo e viabilizar a recuperação de áreas degradadas em propriedades rurais independentemente da existência de políticas de pagamentos por serviços ambientais. O modelo auxilia na transição da produção e permite o gerenciamento da propriedade por produto, saldo ou ambos. Logo o modelo proposto promove a recuperação de áreas destinadas a conservação, assegura o saldo positivo nos períodos do horizonte de planejamento, permite a produção sustentável nas unidades produtivas, auxilia na transição da produção e no gerenciamento da propriedade. Contudo, a inclusão de incertezas, ao invés da adoção de cenários deterministas, pode tornar o modelo mais robusto e viabilizar sua utilização de forma mais segura e realista. / The intense competition for consumers markets, the weather instability, and the environmental pressures demand that the agricultural and forest production became more efficient and sustainable. To face this scenario, an optimized resource utilization allied to a precise activities definition is a crucial. Although, there are already researches that approach the optimized production under different scenarios, mathematic models that conciliate production with land use capacity, long-term activities and the recovery of degraderated areas in a spatial context still lacking. Therefore, the aim of this research is to develop a mathematical programing model to maximize the net present value of the agricultural and forest activities, considering the land use capacity of the rural properties. The proposed integer programing model has constraints of minimum profit, maximum rotation, unicity, nullity, land use capacity, minimum production, recovery type, recovery order and reforestation. The model evaluation was done through a study case, in what a 36 hectares property was simulated. Through the model application, it was possible to regularize production on the entire property. Therefore, productive areas were utilized according to their land use capacity while the ones destined to conservation were recovered throughout the planning horizon. The proposed model can reduce the production impact over the property, meeting the existing demands, without maximum exploration of the productive areas. Both, recovery and implementation of new activities, area funded by revenues of activities in productive phases. Therefore, it is possible to apply the model and enable the recovery of degraded areas in rural properties regardless the existence of payment policies for environmental services. The model also helps on the production shift and allows managing the property by product demands, profit or both. In conclusion, the proposed model promotes the recovery of areas destined to conservation, assures the profit in every period of the planning horizon, allows the sustainable production on the productive areas, helps the production shift and in the efficient property management. However, the inclusion of uncertainty, instead the adoption of a deterministic scenario, can improve the model in order to enable its utilization in a more safety and realistic way.

Orientador: Milton Mori / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T09:56:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tacao_AndreaAssumpcao_M.pdf: 3745174 bytes, checksum: 9f3d8b3bae12dcbe688031395b4acfa5 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: o presente trabalho apresenta a simulação do escoamento gás-sólido do "standpipe" da unidade de FCC da Petrobras-SIX. "Standpipe" é o tubo que transporta catalisador e gás arrastado do reator para o regenerador através de uma contrapressão, com auxílio da gravidade, possuindo um ponto de injeção adicional de gás próximo à descarga. Apenas escoamento em leito móvel é considerado. O objetivo deste estudo é determinar o comportamento do "standpipe", ou seja, contrapressão máxima que pode ser vencida, perfil de pressão e condições de inversão de fluxo de gás (ou fluidização reversa), para que seja possível prever o desempenho do mesmo nas condições de operação. Para tanto, dois modelos matemátícos da literatura foram utilizados, com três expressões de força de interação entre as fases sendo testadas para um deles. Desenvolveu-se um simulador em linguagem FORTRAN. o qual utiliza o método de Runge-Kutta-Gill para solução das equações diferenciais de um dos modelos. Simulações foram executadas para várias condições de vazão de sólidos, contrapressão e aberturas da válvula de descarga. Os resultados obtidos com ambos os modelos não foram concordantes, sendo que apenas um deles fornece respostas condizentes com as condições de operação da unidade. Com este modelo foi realizada uma análise quanto à vazão e localização do gás adicional injetado. Concluiu-se que o "standpipe" em questão opera com bom desempenho, mas em condições próximas aos limites de fluidização reversa, a qual ocasiona paradas da unidade / Abstract: This work presents the simulation of the gas-solid flow through the standpipe of the FCC unity of Petrobras-SIX. Standpipe sends gas and catalysts from riser to the regenerator against a backpressure with the aid of gravity and presents a point of gas injection near the discharge. Only moving bed flow is considered. The objective is to determine the standpipe behavior, that is, the maximum backpressure, the pressure profile and reversed gas flow (or reversed fluidization) conditions in order to predict the pipe performance under the operating conditions. We have used two mathematical models reviewed in the literature and tested three expressions for the force exerted by the gas on the particles. A simulator has been developed in FORTRAN using the Runge-Kutta-Gill method for differential equations solution. Simulations were carried out for many catalyst flow conditions, backpressure and discharge valve opening. Results obtained for each model were not in agreement, but one of the models provides results in agreement with the unity operation conditions. We have used this model to analyze the flow and location of injected gas. We have concluded that the standpipe performance is good but it works with operating conditions near the limit of reversed fluidization, which makes the process to shut down / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Fernando Iguti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T04:46:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Serpa_AlbertoLuiz_D.pdf: 7041696 bytes, checksum: cc9056d3e2d9c230c78328ea7f006d1f (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Estuda-se neste trabalho o problema de contato com atrito entre corpos elásticos na elasticidade infinitesimal. Trata-se de um problema não linear devido à presença de restrições unilaterais (interpenetração dos corpos) e devido à presença de atrito. A solução deste problema é obtida utilizando-se os conceitos da otimização, formulando-se um problema de minimização com restrições. Para a solução das equações da elasticidade é empregado o Método dos Elementos Finitos. Este problema de minimização apresenta como função objetivo a energia potencial total dos corpos, restrições de desigualdade para representar as condições de não interpenetração dos corpos, e restrições de igualdade para abordar o atrito (lei de Coulomb). Devido à existência de duas condições de atrito (adesão e deslizamento), as restrições de igualdade ora são presentes ora não o são, dependendo do tipo de condição de atrito. Como a decisão pelo tipo de condição de atrito depende dos esforços normais e tangenciais de contato associados às restrições do problema, tem-se uma nova abordagem chamada aqui de problema de minimização com restrições condicionalmente dependentes. Para a solução deste problema utiliza-se o Método do Lagrangiano Aumentado de minimização restrita. Este, quando aplicado ao problema de contato, possui multiplicadores de Lagrange que apresentam o significado físico dos esforços de contato, permitindo a verificação das condições de atrito a cada iteração. Estes conceitos permitem formular alguns esquemas computacionais que conduzem a resultados numéricos satisfatórios / Abstract: This work presents the study of contact problems between elastic bodies with friction under the assumptions of the infinitesimal elasticity. This is a non-linear problem due to the presence of unilateral constraints (interpenetration of bodies) and friction. The solution of this problem is found using optimization concepts, stablishing a constrained minimization problem. To solve the equations of elasticity the Finite Element Method is used. The stablished minimization problem has the total potencial energy of the bodies as its objective function, the non-interpenetration conditions are represented by inequality constraints, and equality constraints are used to deal with the friction (Coulomb Law). Due to the presence of two friction conditions (stick and slip), equality constraints are present or not according to the specific condition. Since the decision about friction condition depends on normal and tangential contact stresses, which are related to the constraints of the problem, there is a new approach which is called here a conditional dependent constrained minimization problem. To solve this problem, the Augmented Lagrangian Method for constrained minimization is employed. This method, when applied to the contact problem, presents Lagrange Multipliers which have the physical meaning of contact forces. This fact allows to check the friction condicion at each iteration. These concepts make possible to devi se some computational schemes which lead to good numerical results / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Cid Carvalho de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T11:40:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Macambira_ElderMagalhaes_M.pdf: 3883760 bytes, checksum: 901048c885d22ea3a00674f4c248ef9b (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Esta dissertação dá ênfase à abordagem poliedral para a resolução exata do Problema da Clique .Máxima com Peso nas Arestas. Dado um grafo completo não-dirigido Kn = (Vn, En), onde |Vn|= n, com um peso Cij associado a cada aresta (i,j) ? En, e um inteiro b, onde b = n; procuramos uma clique C em Kn cuja sorna dos pesos das arestas em C seja máxima e |C| = b. São apresentadas e discutidas diferentes formulações de programação linear inteira para o problema. Investigamos ainda a estrutura facial do poliedro associado ao problema realizando urna revisão bibliográfica das desigualdades conhecidas e introduzindo novas famílias de facetas. Por último, descrevemos os experimentos computacionais realizados com um algoritmo branch-and-cut e com urna metaheurística, ambos propostos neste trabalho. As maiores instâncias resolvidas de forma exata para este problema na literatura referem-se a grafos completos com no máximo 30 vértices. Neste trabalho, resolvemos exatamente instâncias para grafos com até 48 vértices e mostramos a força computacional para as novas desigualdades que introduzimos. / Abstract: Given a complete non-directed graph Kn = (Vn, En) on n nodes with weights on the edges and an integer b = n, we look for a clique C in Kn whose sum of the weights of the edges in e is maximum and such that |C| = b. We discuss on different integer programming formulations and investigate the facial structure of the polyhedron associated to the problem. New families of facet defining inequalities are introduced. Finally we describe our computational experiments with a branch-and-cut algorithm and a metaheuristic that we have proposed. The largest instances that are solved exactly in the literature refer to complete graphs with at most 30 nodes. In this work we solve to optimality instances for graphs with up to 48 nodes and we show the computational strength of the new inequalities we have introduced. / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Maria Teresa Moreira Rodrigues / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T14:04:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cohen_KellydeOliveira_M.pdf: 2790014 bytes, checksum: f12c9d04f9e7f72daa019a5db475f4a6 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Recentemente, os problemas de Programação da Produção em unidades químicas flexíveis tem recebido grande atenção na literatura, em função de sua importância econômica. Particularmente, a partir de 1993 tem surgido novas abordagens de modelamento do problema, com o objetivo de representar adequadamente as particularidades dos processos químicos, tais como reciclos. No entanto, não existem ainda melhores abordagens capazes de resolver problemas de dimensão industrial. Neste sentido, foi proposto um modo de resolver tais problemas usando uma estratégia de horizonte rolante semelhante à empregada em problemas de controle preditivo. Nesta estratégia são criados subproblemas de menor dimensão do que o problema original, resolvidos seqüencialmente, existindo uma sobreposição parcial dos problemas sucessivos, de modo a garantir uma ligação mínima entre estes. Tais subproblemas podem ser resolvidos através de diferentes estratégias: Branch and Bound, heurísticas e programação matemática. Neste trabalho foi estudada a possibilidade de usar uma abordagem de representação contínua do tempo, para modelar problemas de programação da produção dentro de uma estratégia de horizonte rolante. Foram propostas extensões da modelagem encontrada na literatura, de forma a adaptá-Ia aos problemas multipropósito normalmente existente na área de programação da produção / Abstract: Recently, much attention has been focused on schenduling problems in the process industry as a consequence of its economic importance. New approaches to solve these problems have been presented during the last 3 years seeking to properly chemical processes, such as recycles. However, these approaches can't still be applied to industrial problems. In this work a new procedure to deal with industrial problems has been presented. This procedure is based on rolling horizons, such as used in predictive control problems. Through this procedure, the original case can be divided in many smaller cases easier to be studied. Since these smaller cases are obtained, different strategies can be applied to solve them: Branch and Bound, Heuristics and athematical Programming. In this work a contínuos time representation was studied and used to solve scheduling problems in the rolling horizons approach. Many different techniques found in the litterature was studied and adapted to solve multipurpose problems / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Cid Carvalho de Souza, Arnaldo Vieira Moura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:13:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vaz_GlauberJose_M.pdf: 2026222 bytes, checksum: 3272d1c1a8c5e8941f3b98a19e487be7 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientador: Reginaldo Guirardello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:33:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ConsueloCristinaGomes_M.pdf: 1700273 bytes, checksum: 223e8e7c5d3ede67496010e0d1185395 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Com a busca constante pelo Desenvolvimento Sustentável, os órgãos ambientais estão demandando uma maior atenção à contaminação de recursos hídricos, provenientes de águas residuárias. As águas residuárias podem ser provenientes de descartes domésticos, industriais ou ainda pluviais. Os compostos químicos causam danos à saúde e ao equilíbrio dos ecossistemas. Um caso particular e de interesse é o caso do BTEX (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e os Xilenos), pois, estes compostos são solventes de uso industrial comum e são tóxicos à saúde humana, além de inviabilizarem a exploração de aqüíferos por eles contaminados. Nesta pesquisa, apresentamos uma configuração otimizada em termos de consumo energético e custo fixo para uma unidade de Air Stripping respeitando as restrições ambientais e operacionais, descrevendo e efetuando o projeto ótimo da unidade para a remoção de BTEX presente em águas residuárias, apresentando uma metodologia para elaboração de projetos de sistemas de tratamento, dimensionando bombas e sopradores, elaborando um projeto de colunas de pratos perfurados e estimando custos em plantas químicas. O modelo considerado nesta pesquisa foi desenvolvido por ALBUQUERQUE (2002). Para a simulação da unidade de Air Stripping, usamos o pacote computacional GAMS (General Algebric Modeling System), que é designado à construção e solução de modelos grandes e complexos de programação matemática. Para a otimização da unidade, trabalhamos com Programação Não Linear e Programação Mista Inteira Não - Linear, a fim de minimizar o impacto resultante do lançamento destes poluentes e sua dispersão no meio ambiente. Os resultados indicam a remoção dos contaminantes em grau satisfatório para a unidade, além de atingirem os objetivos propostos / Abstract: With the constant search for the Sustainable Development, the ambient agencies are demanding bigger attention to contamination of resources hídricos, proceeding from residuary waters. The residuary waters can be proceeding from domestic, industrial or still pluvial discardings. Chemicals cause damages to the health and to the balance of ecosystems. A particular case of interest is the case of BTEX (Benzene, Toluene, Etilbenzene and the Xilenes), which are solvents of common industrial use and are toxic to the health human being, besides making impracticable the exploration of water-bearing or contaminated by them. In this research we present an optimal configuration in terms of energy consumption and fixed cost for a unit of Air Stripping, describing and effecting the excellent project of the unit for the present removal of BTEX in residuary waters, presenting a methodology for elaboration of projects of treatment systems, design bombs and puffers, elaborating a project of perforateed plate columns and estimating costs in chemical plants.The model considered in this research was developed by ALBUQUERQUE (2002). For the simulation of the unit of Air Stripping we use computational package GAMS (General Algebric Modeling System) that it is assigned to the construction and solution a complex models of mathematical programming. For the optimization of the unit we work with Non Linear Programming and Integer Mixed Non Linear Programming, in order to minimize the resultant impact of the launching of these pollutants and its dispersion in the environment. The results indicate remova I of the contaminates in satisfactory degree for the unit, besides reaching the objectives proposed in this work / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química