The preliminary stages of the development of a project, and its optimal design, often rely on inaccurate and limited amount of data. As a matter of fact, the economical analyses are frequently imprecise and not fully adequate. It should be noted that, as the development proceeds, design decisions become less and less influential, economically wise. This creates an incentive to get reliable economics in the early stages of development, when decision making is most influential. These are the concepts on which the Capex Opex Robust Optimizer (CORO) is based on. CORO relies on a process simulation made with commercial simulation packages, such as Aspen HYSYS, to perform a rigorous economic evaluation of both capital and operative expenditure. CORO allows a fast, automated and reliable estimation of these values, minimizing the risk of human error and the resources dedicated to complete this task. Microsoft Excel, because of its broad applicability, user-friendly interface and because it is well interconnected with the simulation package, is used as GUI. In addition, CORO also supports Simplex optimization routines, with numerous process variables, to minimize the payback time of the process. The software is written exploiting the advantages of different programming languages, such as C++, VB.NET and VBA. XML schemes are used to carry the information from Microsoft Excel to the DLLs containing functions for the estimation and the optimization. Hence, CORO is not strictly related to the simulation package but can be further expanded to other process simulators. The software proved to be very flexible and reliable when applied even to complex process simulations. In particular, the cost estimation of a methanol synthesis plant shows exhaustive and more accurate results compared to the ones of a commercial cost estimation software. Moreover, the optimization performed on that process has demonstrated the robustness of the procedure and its efficiency. In conclusion, CORO is able to provide decision-makers reliable and valuable information related both to project assessment and industrial plant design.

Gli stadi preliminari di sviluppo di un processo e la sua progettazione ottimale spesso fanno affidamento su una quantità di dati imprecisa e limitata. Di fatto, le analisi economiche sono spesso imprecise e non del tutto adeguate. Va notato che, man mano che lo sviluppo procede, le decisoni di progettazione diventano sempre meno influenti dal punto di vista economico. Questo crea un incentivo ad ottenere dati economici affidabili già nelle prime fasi dello sviluppo, quando il processo decisionale è più influente. Questi sono i concetti su cui si fonda Capex Opex Robust Optimizer (CORO). CORO si basa su una simulazione del processo effettuata con pacchetti di simulazione commerciali per eseguire una rigorosa valutazione economica delle spese, sia di capitale che operative. CORO consente di ottenere una stima rapida, automizzata e affidabile di questi valori, riducendo al minimo il rischio di errore umano e le risorse dedicate a questo compito. Come interfaccia grafica viene utilizzato Microsoft Excel per la sua ampia applicabilità, l’interfaccia facile da adoperare e perchè è ben interconnesso con il pacchetto di simulazione. Inoltre, CORO supporta anche le routine di ottimizzazione Simplex, con numerose variabili di processo, per ridurre al minimo il payback time del processo. Il software è stato scritto sfruttando i vantaggi di diversi linguaggi di programmazione, come C++, VB.NET e VBA. Vengono utilizzati schemi XML per trasferire le informazioni da Microsoft Excel alle DLL, contenenti le funzioni per la stima e l’otttimizzazione. Dunque, CORO non è strettamente legato al pacchetto di simulazione, ma può essere ulteriormente esteso ad altri simulatiori di processo. L’applicazione si è dimostrata molto flessibile e affidabile anche quando applicata a simulazioni di processi complessi. In particolare, la stima dei costi di un impianto di sintesi del metanolo mostra risultati esaustivi e più accurati rispetto a quelli di un comune software commerciale di stima dei costi. Inoltre, l’ottimizzazione effettuata su tale processo ha dimostrato la robustezza della procedura e la sua efficienza. Pertanto, CORO è in grado di fornire informazioni affidabili e preziose sia per la valutazione dei progetti che per la progettazione di impianti industriali.

CORO (Capex/Opex Robust Optimizer) A Simulation-based Process Optimization software

BOZZINI, MARCELLO MARIA
2021/2022

Abstract

The preliminary stages of the development of a project, and its optimal design, often rely on inaccurate and limited amount of data. As a matter of fact, the economical analyses are frequently imprecise and not fully adequate. It should be noted that, as the development proceeds, design decisions become less and less influential, economically wise. This creates an incentive to get reliable economics in the early stages of development, when decision making is most influential. These are the concepts on which the Capex Opex Robust Optimizer (CORO) is based on. CORO relies on a process simulation made with commercial simulation packages, such as Aspen HYSYS, to perform a rigorous economic evaluation of both capital and operative expenditure. CORO allows a fast, automated and reliable estimation of these values, minimizing the risk of human error and the resources dedicated to complete this task. Microsoft Excel, because of its broad applicability, user-friendly interface and because it is well interconnected with the simulation package, is used as GUI. In addition, CORO also supports Simplex optimization routines, with numerous process variables, to minimize the payback time of the process. The software is written exploiting the advantages of different programming languages, such as C++, VB.NET and VBA. XML schemes are used to carry the information from Microsoft Excel to the DLLs containing functions for the estimation and the optimization. Hence, CORO is not strictly related to the simulation package but can be further expanded to other process simulators. The software proved to be very flexible and reliable when applied even to complex process simulations. In particular, the cost estimation of a methanol synthesis plant shows exhaustive and more accurate results compared to the ones of a commercial cost estimation software. Moreover, the optimization performed on that process has demonstrated the robustness of the procedure and its efficiency. In conclusion, CORO is able to provide decision-makers reliable and valuable information related both to project assessment and industrial plant design.
GALEAZZI, ANDREA
PRIFTI, KRISTIANO
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
20-dic-2022
2021/2022
Gli stadi preliminari di sviluppo di un processo e la sua progettazione ottimale spesso fanno affidamento su una quantità di dati imprecisa e limitata. Di fatto, le analisi economiche sono spesso imprecise e non del tutto adeguate. Va notato che, man mano che lo sviluppo procede, le decisoni di progettazione diventano sempre meno influenti dal punto di vista economico. Questo crea un incentivo ad ottenere dati economici affidabili già nelle prime fasi dello sviluppo, quando il processo decisionale è più influente. Questi sono i concetti su cui si fonda Capex Opex Robust Optimizer (CORO). CORO si basa su una simulazione del processo effettuata con pacchetti di simulazione commerciali per eseguire una rigorosa valutazione economica delle spese, sia di capitale che operative. CORO consente di ottenere una stima rapida, automizzata e affidabile di questi valori, riducendo al minimo il rischio di errore umano e le risorse dedicate a questo compito. Come interfaccia grafica viene utilizzato Microsoft Excel per la sua ampia applicabilità, l’interfaccia facile da adoperare e perchè è ben interconnesso con il pacchetto di simulazione. Inoltre, CORO supporta anche le routine di ottimizzazione Simplex, con numerose variabili di processo, per ridurre al minimo il payback time del processo. Il software è stato scritto sfruttando i vantaggi di diversi linguaggi di programmazione, come C++, VB.NET e VBA. Vengono utilizzati schemi XML per trasferire le informazioni da Microsoft Excel alle DLL, contenenti le funzioni per la stima e l’otttimizzazione. Dunque, CORO non è strettamente legato al pacchetto di simulazione, ma può essere ulteriormente esteso ad altri simulatiori di processo. L’applicazione si è dimostrata molto flessibile e affidabile anche quando applicata a simulazioni di processi complessi. In particolare, la stima dei costi di un impianto di sintesi del metanolo mostra risultati esaustivi e più accurati rispetto a quelli di un comune software commerciale di stima dei costi. Inoltre, l’ottimizzazione effettuata su tale processo ha dimostrato la robustezza della procedura e la sua efficienza. Pertanto, CORO è in grado di fornire informazioni affidabili e preziose sia per la valutazione dei progetti che per la progettazione di impianti industriali.
File allegati
File Dimensione Formato  
2022_12_Bozzini.pdf

accessibile in internet solo dagli utenti autorizzati

Dimensione 2.21 MB
Formato Adobe PDF
2.21 MB Adobe PDF   Visualizza/Apri
2022_12_Bozzin_Executive_Summary.pdf

accessibile in internet solo dagli utenti autorizzati

Dimensione 396.02 kB
Formato Adobe PDF
396.02 kB Adobe PDF   Visualizza/Apri

I documenti in POLITesi sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/198280