Modelo computacional para el análisis del rendimiento de un proceso semicontinuo de distribución de gas Linz-Donawitz

Computational model for the performance analysis of a semi-continuous process of Linz-Donawitz gas distribution

La distribución de gas de Linz-Donawitz (LDG), un coproducto del proceso siderúrgico, a centrales térmicas permite convertir la energía térmica recuperada en energía eléctrica, lo que aporta beneficios económicos y medioambientales. Este artículo presenta un modelo computacional basado en la simulación de eventos discretos para investigar el rendimiento actual y las futuras ampliaciones del proceso semicontinuo de distribución de gas LDG en una planta siderúrgica. La simulación de distintos escenarios indica que el aumento de la demanda de gas recuperado es una alternativa factible y económicamente viable. Se espera una reducción del 66% en la pérdida de gas con la inclusión de un nuevo consumidor que aumente la demanda de gas en un 30%. Esta alternativa también mejora la flexibilidad del sistema en situaciones en las que el consumidor principal falla o necesita una parada de mantenimiento.

1. INTRODUCCIÓN

La simulación por ordenador es una técnica importante para estudiar sistemas complejos. Para éstos, el uso de métodos analíticos no permite predecir el comportamiento del sistema real. En estos casos, el uso de la simulación está indicado porque permite modelizar las características complejas del sistema, incluyendo sus aspectos estocásticos y dinámicos. Todo ello sin dificultar el estudio del modelo (LAW; KELTON, 1991). La simulación proporciona una secuencia de pasos capaces de conducir al análisis del comportamiento de un proceso que se desea conocer con más detalle.

Debido a la complejidad de las operaciones que intervienen en el proceso de distribución de LDG, el simple análisis de datos no es el más adecuado en la práctica. La información obtenida experimentalmente puede ampliarse mediante el uso de técnicas de modelización y simulación, que permiten predecir el rendimiento del proceso en condiciones aún no realizadas experimentalmente. Según Freitas (2001), la simulación diseña y experimenta un modelo computacional de un sistema real con el objetivo de comprender su comportamiento o evaluar estrategias para su funcionamiento.

La simulación del sistema de distribución de LDG puede conducir no sólo a ganancias operativas, sino también a mayores beneficios ambientales, a través del descubrimiento de alternativas que aumenten las tasas de reutilización del gas. El gas LDG, coproducto de la producción de acero, se recupera y distribuye a centrales termoeléctricas a través de este sistema, lo que permite generar electricidad y reducir los niveles de emisiones atmosféricas.