Curso Optimización de Procesos y Productos Químicos

Curso

Curso Optimización de Procesos y Productos Químicos

Departamento de Ingeniería Química
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Optimización Procesos y Productos Químicos

En las últimas tres décadas la aproximación al diseño de procesos y productos ha sufrido unos cambios significativos como consecuencia del incremento de los costos de la energía, de las restricciones impuestas para la preservación del medio ambiente, por la apertura internacional de los mercados y debido al incremento de la capacidad computacional. La optimización para el diseño de procesos y productos se presenta como una importante herramienta para hacer frente a los cambios actuales que obligan a internacionalizar los mercados. La optimización busca mejorar las condiciones de operación, diseñar eficientemente las operaciones unitarias y definir las características de los productos que sean rentables.

La optimización es una herramienta cuantitativa que reposa sobre la formulación matemática del problema por resolver y qué por medio de métodos numéricos adaptados, permite obtener resultados precisos respetando las restricciones y características que el proceso, el producto y el medio imponen.

Dirigido a

Profesionales y personas relacionadas con el sector industrial que deseen formarse en la utilización de la optimización numérica para mejorar los procesos químicos. Busca que los participantes desarrollen habilidades que les permitan desarrollarse y crecer laboralmente.

Objetivos

  1. Reconocer los elementos fundamentales de un problema de optimización, demostrando la capacidad para formalizarlos en un lenguaje matemático.
  2. Reconocer y resolver situaciones en la que se requiera o se pueda implementar la optimización.
  3. Usar adecuadamente o estar en capacidad de aprender el manejo de software comercial y ambientes computacionales para resolver problemas de optimización.

Metodología

El curso está diseñado para un total de 24 horas presenciales que abordan la resolución de ejercicios, explicaciones teóricas, discusión de temas y trabajos en grupos-dirigidos. También incluye lecturas sobre temas particulares y discusión sobre los mismos. Es importante recordar que los problemas son abiertos, Permiten amplia discusión, generalmente presentan múltiples soluciones, y requirieren de un buen análisis por parte de los participantes.

Contenido

Parte I. Introducción y conceptos básicos de optimización 

Esta parte del curso está enfocada al entendimiento de los conceptos y fundamentos de la optimización.

Presencial (8 horas – primer día):

  • Introducción y contexto de la optimización numérica.
  • Tamaño y complejidad del problema de optimización.
  • Los tres elementos fundamentales que componen un problema de optimización.
  • Los 6 pasos generales para resolver problemas de optimización.
  • La construcción de la función objetivo.
  • La formulación y formalización matemática de un problema de optimización.
  • Relación del modelamiento y la simulación con la optimización.
  • Clasificación de los problemas de optimización desde la estructura matemática.
  • Conceptos de convexidad, óptimo global y óptimo local.
  • Conceptos de condición necesaria y condición suficiente de optimalidad.
  • El valor del dinero y la función objetivo.
  • Ejercicios básicos de aproximación a la optimización – Herramienta Excel/ Introducción GAMS.

Parte II. Entrenamiento en resolución de problemas de optimización

Esta parte del curso está enfocada a desarrollar habilidades en la resolución de problemas.

Presencial (8 horas - segundo día):

  • Estudio de caso: Aislamiento térmico óptimo.
  • Estudio de caso: Determinación de condiciones de operación.
  • Introducción al uso de herramientas para realizar la optimización.
  • Entrenamiento en el manejo de GAMS.
  • Entrenamiento en el manejo de Matlab.
  • Determinación de dietas de refinerías, áreas de transferencia y condiciones de operación.
  • Diseño óptimo de producto considerando preferencias de consumidor y aspectos económicos.

Parte III. Casos aplicados de optimización dinámica

Esta parte del curso se dirige a estudiar casos avanzados de optimización. Determinación de perfiles óptimos de operación y determinación de condiciones óptimas de control.

Presencial (8 horas - tercer día):

  • Caso de Optimización dinámica – Determinación perfil de temperatura.
  • Resolución del caso de diseño óptimo de productos.
  • Caso de determinación de dietas y cargas de crudo.
  • Caso: Control óptimo de reactor de penicilina.
  • Caso: Optimización con incertidumbre.

Profesores

Jorge Mario Gómez Ramírez

Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Química, Investigador Senior (IS) y vinculado al Grupo de Diseño de Productos y Procesos (GDPP), Categoría A1.

PhD Génie des Procédés, Université de Pau et des Pays de l Adour.

Maestría en Ingeniería Química, Universidad Nacional de Colombia.

Maestría en Administración, Universidad de los Andes.

Ingeniería Química, Universidad Nacional de Colombia.