Aplicación de la técnica de calibración PLS al control y modelado de procesos

Abstract

Análisis de las distintas soluciones que se han empleado para el control y seguimiento de los procesos, dependiendo de la disponibilidad y desarrollo de los equipos de campo y máquinas de cálculo. La complejidad de los modelos de cálculo es indirectamente proporcional al factor de servicio o disponibilidad de las estrategias de control que se derivan de ellos. Para realizar las representaciones de los diversos procesos se han analizado las distintas opciones disponibles, decantándose este trabajo por la aplicación delas técnicas de calibración multivariante lineal (PLS) para el desarrollo de los modelos. Se ha elaborado un programa de calibración multivariante PLS. En el caso de los modelos de estado estacionario, se propone un método automático de selección de variables. El entorno desarrollado se puede modificar para acoger distintas versiones del algoritmo PLS (PLS no-lineal; PLS-dinámico; etc). Finalmente para la selección de la longitud óptima en modelos de impulso finito. La técnica PLS ha permitido desarrollar modelos de estado estacionario, que se utilizan luego en el cálculo de la Presión de de Vapor Reid y de la temperatura de destilación del 5% D86 de una torre despentanizadora. Esta aplicación se ha efectuado con datos generados mediante un simulador riguroso (PRO-II) y con datos reales de proceso. En este caso se añade una aplicación para el control de la presión de vapor Reid y se realiza una evaluación económica de los resultados obtenidos. Además, esta misma técnica se ha empleado para estimar la Penetración del asfalto producido en una Unidad de Destilación a Vacio, y en todos estos casos se comparan los resultados con un programa comercial de ajuste mediante redes neuronales. Se propone un método para el seguimiento en línea de la Unidad de Reformado Catalítico que utiliza un modelo que denominamos híbrido, constituido por una parte de simulación rigurosa y otra parte empírica generada con PLS. Este modelo permite, dentro de los errores de ajuste y sin necesidad de conocer la calidad de la carga a la Unidad de Reformado, obtener distintos parámetros, tales como número de octano, rendimientos, desactivación, etc. La generación de modelos dinámicos de impulso finito se realiza a una Unidad de simulación y se comparan los resultados obtenidos con un programa comercial, tanto para la misma longitud de modelo en ambos casos como para la longitud óptima de modelo en el caso PLS. Asimismo, este modelo se emplea para la confección de la aplicación de control multivariable de una torre de estabilización de Nafta. En este caso se evalúan los resultados de casi un año de funcionamiento