Simulacion De Procesos (ASPEN PLUS) SOSTENIBILIDAD:

Diseño de Procesos de Productos Químicos para la Sostenibilidad: Optimización de incorporación y el evaluador SOSTENIBILIDAD.

La percepción de cómo los temas de sostenibilidad debe abordarse en el diseño ha cambiado con el tiempo. Ya no es apropiado para evaluar los procesos de viabilidad económico por sí solo, las prestaciones sociales y los impactos ambientales se deben considerar ed. Abordar los aspectos de sostenibilidad después del hecho en el diseño de procesos químicos ya no es aceptable, ya que podría dar lugar a consecuencias más costosas. Por lo tanto, presentamos una metodología para la incorporación de las cuestiones de sostenibilidad en las primeras etapas de diseño del proceso. El sistema propuesto incluyó el uso de ASPEN PLUS para simular procesos, calcular balances de masa y energía, análisis de sensibilidad completa y, por último, optimizar los procesos. El caso base y optimización de los procesos que se evalúan con el EVALUADOR SOSTENIBILIDAD, una herramienta de evaluación del impacto de nuevo desarrollo. El impacto sobre la sostenibilidad global, que se ha incorporado a la EVALUADOR SOSTENIBILIDAD, fue desarrollado para cuantificar las cuestiones de sostenibilidad en el diseño del proceso. La metodología se demostró en el proceso de acrilonitrilo. La aplicación de la metodología en este proceso dio lugar a un proceso más económico, ambiental y socialmente aceptable.

Palabras clave: problemas económicos, problemas de salud y seguridad, las preocupaciones ambientales, el proceso de acrilonitrilo, Aspen Plus, SOSTENIBILIDAD EVALUADOR

Introducción

El mundo en que vivimos hoy en día no es lo mismo que lo fue en el siglo 20. La contaminación, un ecosistema amenazado, los recursos limitados, el cambio climático global, los riesgos industriales de la salud son algunos de los problemas que enfrentamos en el siglo 21. La mayoría de estas cuestiones y las preocupaciones asociadas, son causadas por el deseo del hombre por la industrialización. Para evitar la extinción de la humanidad y para mantener un planeta sostenible, algunas de estas cuestiones deben abordarse de una manera sostenible medida que avanzamos en el nuevo siglo.

La sostenibilidad puede definirse como'' el bienestar económico está vinculado a la salud del medio ambiente y el éxito de los ciudadanos del mundo''. Tal como se muestra en la figura 1, estos son los temas de conducción esfuerzos mundiales de sostenibilidad. Para resumir estas cuestiones, la sociedad le gustaría contar con procesos amigables con el ambiente y los productos que utilizan como recursos menos posibles teniendo en cuenta los riesgos sanitarios y de seguridad. En la industria química, los incidentes tales como la catástrofe de Union Carbide en Bhopal, la ciudad Fix, liberación Inglaterra ciclohexano, y el reciente derrame de BP [5, 6], ha dado lugar a la necesidad de garantizar que los procesos están diseñados de una manera sostenible. Como ingenieros químicos, de un modo que podemos incorporar la sostenibilidad en el diseño de procesos químicos es seguir para optimizar y evaluar los procesos de las preocupaciones económicas, ambientales y sociales.

La aplicación de la optimización para manejar varios aspectos de la preocupación por la sostenibilidad se trata en esta sección. Datos centrados en el desarrollo de una metodología para el diseño de procesos respetuosos con el medio ambiente y más económicos que utilizan la programación de múltiples objetivos y un enfoque de incertidumbre. La capacidad para reducir la contaminación generada en un proceso químico se logró. Además, un modelo económico basado en la minimización de residuos y la reducción de energía en la industria química se desarrolló [8]. Por otra parte, los problemas de diseño de control y de explotación, mientras que la integración de impacto ambiental y la rentabilidad se analizaron.

Venkataraman se centró en la mejora de proceso'' por reducción de residuos.'' En este trabajo, el proceso de acrilonitrilo fue estudiada y una metodología general para la aplicación de optimización de objetivo múltiple durante el diseño de procesos químicos se desarrolló. Jin cabo análisis de múltiples criterios de decisión (MCDA) en el diseño de procesos químicos mediante el uso de un algoritmo evolutivo para manejar temas económicos y ambientales. Con este algoritmo, los ingenieros son capaces de seleccionar la más económica y respetuosa con el medio ambiente alternativa de una serie de diferentes opciones.

Singh y Lou aplicado la metodología de optimización jerárquica para seleccionar el proceso más amigable económico y ambiental que minimice el consumo de materiales y energía y reduce o elimina la eliminación de residuos en un ecosistema industrial. En esta investigación, un índice económico y un índice ambiental que se maximiza y minimiza respectivamente fueron propuestos. Optimización Jerárquico metodología teniendo en cuenta la incertidumbre se demostró aún más en un proceso de producción de amoníaco, donde el beneficio se maximiza y minimiza el impacto ambiental fue. A Monte Carlo análisis de optimización marco se desarrolló la mía disuadir la configuración óptima de las plantas en un sistema químico complejo utilizando económicas, la energía, los costos ambientales y sostenibles como las restricciones, mientras que el manejo de la incertidumbre.

Gonzalo y Grossmann propuso una metodología que involucra una bicriteria estocástica entera mixta programa no-lineal (MINLP) técnica de optimización. Esta metodología se ocupa de cuestiones de sostenibilidad en la cadena de suministro de productos químicos y optimizarlos para un máximo de valor presente neto y mínimo impacto ambiental. Impacto ambiental de la cadena de suministro de productos químicos fue evaluado utilizando una herramienta de evaluación del ciclo de vida (LCA), indicador de Eco 99. En este enfoque, el valor actual neto se maximiza, en tanto que los impactos medioambientales fueron convertidos todos a limitaciones utilizando el enfoque epsilon. Además, la incertidumbre se ha abordado en el inventario usado para la evaluación del ciclo de vida de la cadena de suministros químicos.

Factores que impulsan la sostenibilidad (proceso)

PASO 1

PASO 2

PASO 3

PASO 4

PASO 5

PASO 6

Metodología propuesta para abordar los problemas de sostenibilidad en las etapas iniciales del diseño

Una metodología sistemática que incorpora económico e indicadores ambientales y sociales de los indicadores cualitativos Se propuso a los procesos de diseño para la sostenibilidad. A dirección económica conocer, el cálculo del valor presente neto y flujo de caja descontado es el enfoque sugerido. La reducción desechos enfoque algoritmo fue implementado para abordar ambiental conocer y seguridad cualitativa indicadores se utilizaron para abordar conocer social. Para cada métrica sugerida o indicador, los pesos se asignan en función importancia relativa del tema en cuestión. A cuatro pasos metodología fue propuesta por estos investigadores, que incluía simulación de procesos, análisis de inventario de procesos, evaluación de la sostenibilidad, y la toma de decisiones basada en los resultados de la evaluación de la sostenibilidad.

Las ideas de sostenibilidad deben ser transformadas medicina en las primeras etapas de diseñar para contener la fuente de conocer. Es evidente que los notables investigadores han contribuido en gran medida a mejorar los procesos para conocer económico y ambiental. Sin embargo, una conclusión clave es que no todos los investigadores mencionados en este artículo están abordando las tres dimensiones de la sostenibilidad. Incluso los eruditos [18, 19] que han intentado abordar los tres aspectos de la sostenibilidad, las métricas presentadas son limitadas en su alcance y aplicabilidad para las etapas iniciales de diseño.

Una pregunta clave que no se había tratado es'', cuando un proceso químico-cal se optimiza o mejora de la sostenibilidad, como son mejoras seguido?'' Para lograr esto, ASPEN PLUS se utiliza para simular los procesos, análisis de sensibilidad completa y optimizar los procesos. El objetivo de este trabajo es en la fabricación de etapa.

No hay duda de que la ECV es un método fundamental que debe puede utilizar para evaluar los impactos ambientales de varios productos químicos. Una cosa a tener en cuenta es que la ECV tiene las siguientes limitaciones: las incertidumbres en la recolección de datos, incapacidad para manejar el riesgo relacionado con la liberación de tóxicos y la falta de sistema de evaluación estándar en la realización de impacto evaluación. Por lo tanto, porque nuestro trabajo se centra en sólo la etapa de fabricación durante las primeras etapas de diseño, una nueva sencilla herramienta fue desarrollada para evaluar la sostenibilidad de unos procesos químicos.

Un nuevo marco se desarrolló para abordar la sostenibilidad Conocer en el diseño de procesos químicos durante la primera etapas de diseño. Una metodología que implica el uso de la SOSTENIBILIDAD EVALUADOR, una herramienta basada en Excel que puede evaluar el impacto de un proceso simulado se introduce. La herramienta es capaz de cuantificar los aspectos no económicos de la sostenibilidad para que los ingenieros cuantitativamente puede seleccionar

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