Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11422/12795
Tipo: Dissertação
Título: Otimização da transição de grades na polimerização em massa do propeno
Autor(es)/Inventor(es): Silva, Jonildo dos Santos
Orientador: Pinto, José Carlos Costa da Silva
Resumo: As poliolefinas são os plásticos mais produzidos mundialmente. A grande demanda por estes materiais está relacionada à sua grande versatilidade de uso na sociedade moderna. Dentre estes materiais, o polipropileno se destaca, ficando atrás em quantidade de produção apenas do polietileno. Para atender à demanda dos consumidores, as plantas industriais que produzem polipropileno precisam realizar frequentes transições de grades, de forma a produzir polímero com propriedades finais pré-especificadas. Na maioria das plantas, estas transições são realizadas com base na experiência dos operadores, utilizando estratégias heurísticas, o que pode ocasionar elevados tempos de transição e gerar grande quantidade de produto fora de especificação. Diante disto, nesta dissertação foi formulado e resolvido um problema de otimização dinâmica referente à transição de grades na polimerização em massa do propenso, de forma a encontrar trajetórias ótimas das variáveis manipuladas que resultem na minimização do tempo de transição. Os resultados mostram que as trajetórias ótimas encontradas ocasionam diminuição significativa do tempo de transição. Além disso, os efeitos da ativação/desativação do catalisador por aditivos e hidrogênio exercem influência significativa sobre as trajetórias ótimas. Adicionalmente, as transições também são avaliadas do ponto de vista da segurança operacional, sendo proposto que deve haver um compromisso entre a severidade das ações implementadas e a segurança do processo.
Resumo: Polyolefins are the most produced plastics worldwide. The large demand for these materials is related to the high versatility of use in the modern society. Among these materials, polypropylene deserves special attention, being surpassed only by polyethylene in terms of production volumes. In order to meet consumer demands, large scale plants must frequently perform transitions from one grade to another so as to manufacture polypropylene with pre-specified properties. In the majority of the plants, these grade transitions are performed by plant operators using knowledge-based strategies, which can eventually cause long transition times and large amounts of off-specification product. For this reason, this dissertation formulates and solves a dynamic optimization problem regarding grade transitions in bulk propylene polymerizations, in order to find optimal trajectories of the manipulated variables which lead to minimization of transition time. The results obtained show that the optimal trajectories result in significant reduction of transition times. Furthermore, it is shown that the effects of additives and hydrogen on catalyst activity also affect the shape of the optimal trajectories. Finally, the transitions were investigated in terms of safety of operation, being shown that a compromise between the implemented actions and process safety should be pursued.
Palavras-chave: Transição de Grades
Propeno
Assunto CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Unidade produtora: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Editora: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Data de publicação: Out-2018
País de publicação: Brasil
Idioma da publicação: por
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:Engenharia Química

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