Trajnostno MINLP optimiranje življenjskega ciklusa kemijskih procesov

Namen projekta je razvoj napredne mešano celoštevilske nelinearne (MINLP) metodologije za sintezo in rekonstrukcijo trajnostnih procesov v življenjskem ciklusu procesa (life-cycle). Osnovna ideja je vključitev principov operabilnosti in trajnostnega razvoja v učinkovito MINLP orodje. S tem bo omogočeno celovito načrtovanje in obratovanje procesov ob upoštevanju pričakovanih trendov v obstoječi preskrbovalni verigi (supply chain) v celotnem življenjskem ciklusu obrata. Metodologija bo omogočala načrtovanje fleksibilnih in vodljivih obratov in s tem izboljšanje njihove obratovalne učinkovitosti, tržne konkurenčnosti ter prijaznosti do okolja, tako da bi se zmanjšali poraba energije in škodljivi vplivi na okolje. Raziskava bo zajemala: - razvoj in vključitev trajnostnih kriterijev ter postavk koncepta življenjskega ciklusa v MINLP sintezo in/ali rekonstrukcijo procesov; - razvoj matematičnih modelov in strategij za sintezo fleksibilnih in vodljivih procesnih shem; - študij interakcij med reaktorskimi, separacijskimi in energetsko/toplotnimi omrežji ter razvoj učinkovitega večnivojnega pristopa za sinteze in rekonstrukcije procesnih shem z uporabo različno agregiranih matematičnih modelov; - skladno modeliranje na različnih nivojih razvoja procesne sheme: zgodnje načrtovanje, natančnejše načrtovanje in končno načrtovanje fleksibilnih procesov z uporabo večperiodnega modela, ki opisuje življenjski ciklus procesa; - razvoj strategij za reševanje velikih kombinatornih problemov, t.j. v primeru velikega števila binarnih spremenljivk; - vključitev metodologije v obstoječa orodja za računalniško podprto procesno tehniko (CAPE). Osnovni namen je razširitev obstoječe MINLP metodologije za sintezo in rekonstrukcijo procesov z metodami, ki bi omogočale načrtovanje novih procesov in posodobitev obstoječih procesov. Razširjena metodologija bi upoštevala načela operabilnosti in trajnostnega razvoja v celotnem življenjskem ciklusu procesa in interakcije med procesom in pripadajočo preskrbovalno verigo.