Optimización de la fiabilidad en producciones del complejo industrial ¨Heriberto Duquesne¨

Fecha

2021

Autores

Guevara Orozco, Lisandra

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Editor

Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química

Resumen

En el presente trabajo se realiza un estudio relacionado con los análisis de fiabilidad y el aumento de la disponibilidad en la producción de azúcar crudo y alcohol, pertenecientes al complejo industrial de Heriberto Duquesne. Ambos procesos se identificaron mediante balances de masa y energía y se definieron sus principales equipos con las probabilidades de trabajo sin fallo. Como parte principal del estudio, se realizaron determinaciones de fiabilidad en las condiciones actuales de las industrias obteniéndose una fiabilidad de 0,02517 para el central y 0,1719 para la destilería. Empleando métodos matemáticos se optimizó la fiabilidad con el objetivo de maximizarla, obteniendo valores de redundancias superiores a los instalados actualmente, así como un aumento en la fiabilidad del central de 27 veces y en la destilería de 3,5. Al aumentar la fiabilidad disminuye la necesidad de procesamiento de materias primas para poder cumplir con la capacidad de diseño, siendo el valor final en la producción de azúcar de 3 368,62 t de caña/día y en la obtención de alcohol de 1 435 525 kg de mosto/día. Para la cantidad de equipos a instalar óptima en cada módulo se alcanzó un costo total inversionista de $ 1 916 878,82 y $ 144 675,05, en el central y la destilería respectivamente, recuperándose la inversión en un período de tres años para la obtención de azúcar y un año para la producción de etanol.
In the present work a study related to the reliability analysis and the increase in availability in the production of raw sugar and alcohol, belonging to the Heriberto Duquesne industrial complex, is carried out. Both processes were identified through mass and energy balances and their main equipment was defined with the probabilities of working without failure. As a main part of the study, reliability determinations were made in the current conditions of the industries, obtaining a reliability of 0.02517 for the plant and 0.1719 for the distillery. Using mathematical methods, reliability was optimized in order to maximize it, obtaining redundancy values higher than those currently installed, as well as an increase in the reliability of the plant of 27 times and in the distillery of 3.5. By increasing reliability, the need to process raw materials to meet the design capacity decreases, with the final value in the production of sugar being 3 368.62 t of cane / day and in obtaining alcohol of 1 435 525 kg of must / day. For the optimal amount of equipment to be installed in each module, a total investment cost of $ 1,916,878.82 and $ 144,675.05 was reached, in the plant and the distillery respectively, recovering the investment in a period of three years for the obtaining sugar and one year for the production of ethanol.

Descripción

Palabras clave

Industria Química, Industria Azucarera, Producción de Azúcar Crudo, Producción de Etanol

Citación