Automatización y control regulatorio de una columna de destilación extractiva a nivel planta piloto para la producción de etanol anhidro

Abstract

La destilación extractiva es una de las principales tecnologías empleadas para la deshidratación de etanol y así usarlo como carburante. Entre los solventes que se pueden utilizar la glicerina presenta un alto potencial en cuanto al consumo energético de la operación. Por otra parte no existe una única metodología o algoritmo para seleccionar la estrategia de control de una columna de destilación puesto que cada sistema opera a diferentes condiciones y se presentan diferentes objetivos de control. Este trabajo aborda el estudio de dicho sistema a un nivel de simulación en estado estacionario para encontrar los parámetros de operación del proceso así como en estado dinámico para determinar la operabilidad y controlabilidad del sistema para finalmente seleccionar la estrategia de control a implementar en una columna real. Dicha estrategia de control se implemento en una columna de destilación a escala planta piloto para lo cual fue necesario realizar la instrumentación, automatización y configuración de 11 lazos de control en la columna. Finalmente, se ejecutan corridas experimentales para observar la dinámica del sistema, parámetros de operación reales y seleccionar una metodología de arranque y operación del sistema. / Abstract. Extractive distillation is one of the main technologies used for dehydration of ethanol and so use it as fuel. Among the solvents that can be used glycerol has a high potential in terms of energy consumption in the operation. Moreover there is no single methodology or algorithm to select the control strategy of a distillation column because each system operates at different conditions and have different control objectives. This paper deals with the study of this system to a level of steady-state simulation to find the process operating parameters as well as dynamic conditions to determine the operability and controllability of the system to finally select the control strategy to implement in a real column. This control strategy was implemented in a distillation column pilot scale for which it was necessary instrumentation, automation and configuration of 11 control loops in the column. Finally, experimental runs were performed to observe the dynamics of the system, actual operating parameters and select a startup and operation methodology.