Modelamiento matemático del sistema de control de calidad de diésel y jet en la unidad de hidrocraqueo de la Refinería de Cartagena.
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Resumen en español
En el presente trabajo de investigación, se llevó a cabo la aplicación de un modelado matemático para controlar de forma anticipada la calidad de diésel y jet en la unidad de hidrocraqueo de la Refinería de Cartagena. Para alcanzar el objetivo propuesto, inicialmente se recopiló toda la información operacional del proceso que fuera de utilidad para el diseño del modelo, la simulación y validación del mismo. Seguidamente, se diseñó e implementó la estrategia de control anticipado (feedforward), inédito para el control de la calidad de los dos productos de la sección de fraccionamiento de la unidad. La metodología seleccionada para la simulación fue mediante bloques de funciones de transferencia, para ello se obtuvieron las ecuaciones que gobiernan fenomenológicamente el sistema, y se realizó la respectiva transformación a funciones de transferencia (transformación de Laplace). Se diseñó el lazo de control teniendo en cuenta las variables referentes al flujo de entrada de la torre, y salida para Diésel y Jet. La estrategia fue simulada haciendo uso del software computacional MATLAB® mediante su herramienta Simulink. Los resultados muestran que las respuestas de las variables sin sistema de control se desvían de la referencia hasta un 31%, cuyo porcentaje se reduce con el sistema de control hasta un 3,4%. Finalmente, el sistema de control actuó satisfactoriamente de forma anticipativa como respuesta a cambios en la perturbación, lo cual se corroboró al comparar las respuestas de cada variable de control en lazo abierto y con el sistema de control
Abstract
In the present research work, the application of a mathematical modeling was carried out to control in advance the quality of diesel and jet in the hydrocracking unit of the Cartagena Refinery. To achieve the proposed objective, the operational information of the process, useful for the design of the model, its simulation and its validation was collected. Subsequently, the unprecedented feedforward control strategy was designed and implemented to control the quality of the two products in the fractionation section of the unit. The methodology selected for the simulation was through transfer function blocks, the equations that phenomenologically govern the system were obtained, and the respective transformation to transfer functions (Laplace transformation) was carried out. The control loop was designed taking into account the variables referring to the input flow of the tower, and output for Diesel and Jet. The simulation was done by using MATLAB® computer software through its Simulink tool. The results show that the responses of the variables without a control system deviate from the reference by up to 31%, the percentage of which is reduced with the control system to 3.4%. Finally, the control system acted satisfactorily in anticipation in response to changes in the disturbance, which was corroborated by comparing the responses of each control variable in open loop and with the control system
Idioma
Español
