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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2007.tde-02042008-175109
Document
Author
Full name
María Verónica Carranza Oropeza
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2007
Supervisor
Committee
Park, Song Won (President)
Pessôa Filho, Pedro de Alcântara
Roqueiro, Nestor
Title in Portuguese
Avaliação do método Wavelet-Galerkin multi-malha para caracterização das propriedades de petróleo e subprodutos.
Keywords in Portuguese
Computação aplicada
Metodologia de programação (avaliação)
Modelagem matemática
Petróleo (propriedades)
Simulação
Abstract in Portuguese
Atualmente, restrições ambientais impostas à industria de refino de petróleo estão fazendo com que se procure otimizar os seus processos. Uma das maneiras de se alcançar este objetivo é através da melhoria dos métodos analíticos de caracterização e dos métodos de representação, cuja finalidade é permitir maior precisão na simulação. O método mais comum de representação através de pseudocomponentes, apresenta algumas desvantagens, as quais não permitem precisão adequada em determinadas situações. Uma nova metodologia apresentada neste trabalho, que permite superar essas desvantagens foi aplicada em um exemplo de flash de petróleo. Esta metodologia envolve varias etapas: a implementação dos algoritmos necessários à representação das composições da mistura por funções de distribuição contínua e sua aproximação por funções wavelets, e a simplificação do modelo flash com a discretização "Wavelet-Galerkin" e sua resolução através de um enfoque multi-malha adaptativo. Neste contexo, na primeira etapa da tese foram apresentados diferentes aspectos relacionados ao processo complexo de caracterização de petróleos, que consideram sua importância tanto econômica quanto tecnológica. Mostraram-se também, o uso de ferramentas matemáticas e suas vantagens para resolver os problemas complexos em diversas áreas científicas. Na segunda etapa foi desenvolvida a metodologia proposta. Para tanto, os algoritmos foram construídos na linguagem de programação de Matlab. Em seguida, duas simulações do modelo flash permitiram avaliar sua precisão e sua eficiência. A primeira foi realizada sem a implementação de seleção de malhas adaptativamente, enquanto que a segunda foi realizada utilizando dita implementação, a qual permitiu construir quatro casos e analisar os resultados dos mesmos. Finalmente, com o objetivo de avaliar seu potencial de utilização em um ambiente de simulação, estes resultados foram comparados com uma terceira simulação, utilizando o simulador HYSYS, o qual se baseia na representação de pseudocomponentes.
Title in English
Wavelet-Galerkin multigrid method's evaluation for characterization of the properties of petroleum and subproducts.
Keywords in English
Petroleum characterization
Pseudo-components
Wavelet-Galerkin
Abstract in English
Current environmental constraints to the refining industry make process optimization a necessary task. It can be achieved by improving the analysis methods applied to oil characterization and the representation methods, in order to improve simulation accuracy. The most common method of representation based on pseudocomponents presents some disadvantages, which do not enable a detailed accuracy in some situations. In this work a new methodology is proposed to surpass these disadvantages, and applied to oil flash as an example. The proposed methodology involves the representation of the mixture compositions by continuous distribution functions, which are approximated by wavelet functions, and the simplification of the flash model by the "Wavelet-Galerkin" discretization which are solved by multigrid adaptive approach. In this contex, in the first part of this work different aspects related to the complex process of petroleum characterization are discussed, considering their economical and technological importance. Besides, the utility of mathematical tools, and their advantages to solve complex problems in different scientific fields, are presented. In the second part, the proposed methodology is developed. All algorithms are built with MatLab programming languages. Two simulations of the model of flash process enabled to evaluate the precision and the efficiency of the methodology. The first simulation was developed without the implementation of an adaptability selection grid. The second was carried out with this implementation, which enabled to build four cases and analyze their results. Finally, with the objective of evaluating its potential of utilization in a simulation environment, the results were compared with a third simulation, using the simulator HYSYS, which itself is based on the representation of pseudo-components.
 
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Publishing Date
2008-04-04
 
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