Técnicas de control avanzado para aumentar la eficiencia energética de una columna de destilación extractiva

Abstract

The production of anhydrous ethanol is important for the reduction of emissions to the environment, due to its use as fuel added to gasoline and its creation from renewable resources.

This work evaluates control strategies that improve the energy efficiency of the extractive distillation process in the pilot column located in the Chemical Engineering Laboratory (LIQ) of the National University of Colombia, through the improvement and implementation of controls that reduce error and response time of each important process variable.

Initially, the extractive distillation column present and its response during the process are analyzed, which allows parameter adjustments and changes in the structures of some controls to be proposed. Then the answers before and after the change made are compared. Finally, a DMC control is proposed that takes into account the process behavior with delay of each of the actuators of interest.

La producción de etanol anhidro es importante para la reducción de emisiones al medio ambiente, debido a su uso como carburante adicionado a la gasolina y su creación a partir de recursos renovables.

Este trabajo evalúa estrategias de control que mejoren la eficiencia energética del proceso de destilación extractiva en la columna piloto ubicada en el Laboratorio de Ingeniería Química (LIQ) de la Universidad Nacional de Colombia, mediante la mejora e implementación de controles que reduzcan el error y el tiempo de respuesta de cada variable importante del proceso.

Inicialmente, se analiza la columna de destilación extractiva presente y su respuesta durante el proceso, lo cual permite proponer ajustes de parámetros y cambios en las estructuras de algunos controles. Luego se comparan las respuestas previas y posteriores al cambio efectuado. Por último, se propone un control DMC que tenga en cuenta el comportamiento del proceso con retardo de cada uno de los actuadores de interés.