Metodología para el retrofit de procesos químicos basada en una representación jerárquica

Abstract

Industrial processes require periodic evaluations to verify their normal operation, as much in economical as in technical terms. These evaluations are necessary due to changes in markets, safety and environmental legislation. It is necessary to satisfy these demands in order to investigate process alternatives that allow the optimal use of existing resources with the possible minimum investment. One way to make this task is by means of retrofit.The objective of this work is to develop a methodology for retrofit of chemical processes based on hierarchical representations. The concepts involved in the methodology are,- The application in inverse manner of hierarchical procedure for conceptual design of Douglas [Douglas, 1988]- The representation of processes by means of generic block diagrams from Turton [Turton et al., 1998].- The structure of knowledge based systems (knowledge base, inference machine and user interface) [Han et al., 1996].The proposed methodology has learning from retrofit, design, synthesis and analysis of processes, so that it was managed to design and implement support tools for retrofit of processes. Knowledge from computer science area in addition to knowledge from chemical engineering were applied in order to develop a knowledge-based system by using computational algorithms from communication, visualization and artificial intelligence techniques.The methodology consists of four general steps,1. Data extraction. Information of chemical process is extracted from an initial representation.2. Analysis and representation of information. Extracted information is abstracted at several levels based on a set of hierarchical functions, precedence rules and user information.3. Generation of alternatives. The alternatives are generated based on the new speci ; Los procesos industriales en operación deben ser evaluados periódicamente para satisfacer las demandas económicas (coste de producción, eficiencia, etc.) y medioambientales (disminución de emisiones atmosféricas, residuos, etc.) a las que se ven sometidos. Una de las formas de hacer esta tarea es mediante el retrofit.El objetivo de este trabajo fue desarrollar una metodología para el retrofit de procesos químicos basada en representaciones jerárquicas para hacer mas eficiente y menos costosa la evaluación de nuevas condiciones de operación.La metodología se fundamenta en:- La aplicación de manera inversa del procedimiento de diseño jerárquico de Douglas [Douglas, 1988].- La representación de procesos mediante diagramas de bloques genéricos de Turton [Turton et al., 1998].- La estructura básica de los sistemas basados en conocimientos (base de conocimiento, motor de inferencia e interfaz de usuario) [Han et al., 1996].La metodología que se planteo para el retrofit de proceso integra conocimientos relacionados con el retrofit, diseño, síntesis y análisis de procesos, de forma que se logró diseñar e implementar herramientas informáticas de apoyo al retrofit de procesos. Además de los conocimientos de ingeniería química antes mencionados, se incorporaron conocimientos del área de ingeniería informática para desarrollar un sistema basado en conocimientos utilizando algoritmos computacionales de comunicación, visualización y técnicas de inteligencia artificial.La metodología consiste de cuatro etapas generales:1. Extracción de la información.2. Análisis y representación de la información.3. Generación de alternativas de solución.4. Adaptación y evaluación de alternativas de solución.La metodología se implementó en un Sistema Basado en Conocimientos (SBC).El SBC está formado p