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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23590
Título: | Uma abordagem de otimização para a programação do transporte de derivados escuros de petróleo por uma malha dutoviária |
Título(s) alternativo(s): | An optimization approach for scheduling heavy oils transportation through a mesh-like pipeline network |
Autor(es): | Bueno, Lucas |
Orientador(es): | Neves Junior, Flavio |
Palavras-chave: | Petróleo - Derivados - Transporte Otimização matemática Programação heurística Programação (Matemática) Modelos matemáticos Oleodutos de petróleo Programação linear Petroleum products - Transportation Mathematical optimization Heuristic programming Programming (Mathematics) Mathematical models Petroleum pipelines Linear programming |
Data do documento: | 19-Nov-2020 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Curitiba |
Citação: | BUENO, Lucas. Uma abordagem de otimização para a programação do transporte de derivados escuros de petróleo por uma malha dutoviária. 2020. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. |
Resumo: | Pela sua eficiência, o modal dutoviário é habitualmente utilizado no transporte de petróleo e de seus derivados. No entanto, como a expansão das malhas dutoviárias implica custos elevados, é importante otimizar o uso dos recursos existentes. Uma das etapas para otimizar o uso de malhas dutoviárias é a realização de uma programação adequada — um problema NP-completo. Sendo assim, esta tese trata de uma abordagem de otimização para a programação do transporte de derivados escuros de petróleo por uma malha dutoviária brasileira. Nesta malha, sete dutos conectam oito nós, sendo quatro refinarias, três depósitos intermediários e um porto. Algumas características deste problema o diferenciam de outros similares, como a necessidade da realização de degradações da qualidade dos derivados, de misturas de derivados e de mudanças no sentido do fluxo (reversões), assim como a necessidade da inclusão de selos para evitar interfaces indesejadas e da consideração da perda de calor dos derivados. Para obtenção de soluções, o problema é decomposto em três etapas: alocação, sequenciamento e temporização. A etapa de alocação é solucionada com um modelo de Programação Linear Inteira Mista (PLIM), a etapa de sequenciamento com um algoritmo heurístico e um modelo PLIM, e a etapa de temporização com um algoritmo heurístico e um modelo de Programação Linear (PL). Foram realizados experimentos quantitativos e qualitativos, com os quais foram obtidas programações mensais em um tempo computacional não proibitivo (minutos). |
Abstract: | Due to its efficiency, the pipeline modal is commonly used to transport oil and its derivatives. However, since expanding the pipeline networks involves high costs, it is important to optimize the use of the existing resources. One step to optimize the use of pipeline networks is to make a proper schedule — an NP-complete problem. Thus, this thesis is about an optimization approach for scheduling heavy oils transportation through a Brazilian mesh-like pipeline network. In this network, seven pipelines connect eight nodes, four of which are refineries, three are intermediate depots and one is a harbor. Some characteristics of this problem differentiate it from similar ones, such as the need to perform oils quality degradation, oils blends and changes on flow direction (reversions), as well as the need to include plugs to avoid undesired interfaces and to consider oils heat loss. To generate solutions, the problem is decomposed into three steps: assigning, sequencing and timing. The assigning step is solved with an Mixed Integer Linear Programming (MILP) model, the sequencing step with a heuristic algorithm and an MILP model, and the timing step with a heuristic algorithm and an Linear Programming (LP) model. Quantitative and qualitative experiments were carried out, with which monthly schedules were obtained in a non-prohibitive computational time (minutes). |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23590 |
Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial |
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