Alternativas para el diseño óptimo de plantas batch multiproducto

A. VECCHIETTI; J. M. MONTAGNA

Santa Fe (Argentina)

Jornada; 4tas. Jornadas Argentinas de Química Fina; 1998

Sociedad Argentina de Química Fina

En una revisión, Rippin (1993) afirma que el área de diseño de plantas batch multiproducto se caracteriza por “llenar o tapar agujeros”. Se advierte una sucesión de trabajos, cada uno considerando soluciones para distintas alternativas estructurales. Se carece de un único modelo y algoritmo de resolución que incluya todas las variantes.                 El presente trabajo busca solucionar limitaciones en el problema de diseño de plantas batch multiproducto desde dos puntos de vista. Por un lado se pretende incorporar nuevas alternativas. Por otro lado, estas mejoras se construyen sobre un modelo único que incluye todas las posibilidades. El modelo presenta las siguientes características: ·         Admite unidades en paralelo para las unidades batch en fase y fuera de fase. ·         Es posible la duplicación de unidades semicontinuas. ·         Se puede asignar tanques de almacenamiento intermedio. Para almacenamiento intermedio se superan planteos previos. Modi y Karimi (1989) prefijaban la ubicación del tanque. Ravermark (1995) permite que la ubicación se determine a partir del modelo de diseño, pero es la misma para todos los productos. Galiano y Montagna (1993) permiten que esta posición varíe para cada producto, aunque con un modelo muy limitado: trabajan con tiempos fijos, sin unidades semicontinuas, se plantea la opción de un único tanque y con un modelo no lineal no convexo. Es preciso señalar que la alternativa de asignar distintas ubicaciones para el tanque de acuerdo al producto es factible, mas si se tiene en cuenta el auge de las plantas “pipeless”. El modelo que se presenta admite que la ubicación del tanque varíe para cada producto. Se incorporan los tanques de a uno por vez, pero es posible incorporar sucesivamente varias unidades. Se trabaja sobre un modelo posinomial, que asegura  obtener un óptimo global. Se incluyen etapas batch y semicontinuas, con unidades duplicadas para cualquiera de ellas. Se consideran tiempos variables función del tamaño de batchada. En caso de incluirse unidades semicontinuas se supera una limitación previa del modelo de Ravermark en cuanto a la variación en la expresión para la determinación del tiempo de ciclo limitante. Las restricciones incorporadas permiten que su evaluación cambie de acuerdo a la existencia del tanque entre la unidad batch y la semicontinua.