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Title: Sistema fuzzy multivariável aplicado ao controle da composição do gás liquefeito de petróleo
Authors: Sousa, André Luiz Aguiar
Keywords: Fuzzy;GLP;Coluna de destilação;Controle multivariável
Issue Date: 2-Jul-2018
Citation: SOUSA, André Luiz Aguiar. Sistema fuzzy multivariável aplicado ao controle da composição do gás liquefeito de petróleo. 2018. 77f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Abstract: In the present work, artificial intelligence techniques were applied in a simulated natural gas processing plant, composed of two distillation columns, a deethanizer column and a debutanizer column. In this process, the background product of the deethanizer, known as LGN, is supplied to the debranching column, where it is fractionated. The lighter components are evaporated giving rise to LPG (Liquefied Petroleum Gas), while the heavier fractions, denominated of C5+, remain in the liquid state. Ideally, LPG is composed only of butane and propane, but in practice this is not the case, since contaminants such as pentane and ethane are always present. In this work it is proposed to simultaneously regulate the amount of pentane and ethane in the LPG composition by means of the dynamic generation of set points (SP) for the present controller’s layer of the instrumentation known as regulatory control. For this, a multivariate fuzzy system is used that will adjust the values of these SPs, from the comparison of the molar fraction of pentane and ethane present at the exit of the plant (LPG) and its desired quantities. The columns were simulated in the HYSYS R chemical process simulation software designed with real characteristics of the columns present in the Natural Gas Processing Unit, located in the municipality of Guamaré-RN.
Portuguese Abstract: No presente trabalho, propõe-se o desenvolvimento de um controlador fuzzy multivariável aplicado ao controle de uma planta simulada de processamento de gás natural, composta de duas colunas de destilação: uma coluna deetanizadora e uma coluna debutanizadora. Nesse processo, o produto de fundo da deetanizadora, conhecido como Gás Natural Liquefeito, é fornecido à coluna debutanizadora, onde é fracionado. Os componentes mais leves são evaporados dando origem ao Gás Liquefeito de Petróleo, enquanto as frações mais pesadas, denominadas de C5+, continuam no estado líquido. Idealmente, o GLP é composto apenas por butanos e propanos, porém na prática isso não acontece, pois sempre há a presença de contaminantes, como resíduos de cadeias carbônicas de etano que deixam a coluna deetanizadora e pentano que é evaporado e misturado ao produto de topo da coluna debutanizadora. A proposta do presente trabalho é regular as frações molares dessas substâncias contaminantes no Gás Liquefeito de Petróleo, por meio da geração dinâmica de set points para os controladores presentes na camada de instrumentação conhecida como controle regulatório. Para isso, será projetado um controlador fuzzy para ajustar as frações molares de etano e outro para a ajustar a fração de i-pentano. Em seguida, será demonstrado que não é adequado o controle isolado desses contaminantes devido as interferências mútuas das malhas do processo. Por fim, será proposto um controlador fuzzy multivariável para ajustar simultaneamente as quantidades de etano e i-pentano levando em consideração as interferências entre as malhas. As colunas deetanizadora e debutanizadora foram simuladas no software de simulação de processos químicos HYSYS R , projetada com características reais de duas colunas presentes na Unidade de Processamento de Gás Natural da Petrobras, localizada no município de Guamaré-RN.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25945
Appears in Collections:PPGEE - Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação

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