Optimal Design of Sustainable Chemical Processes: Novel framework combining process simulation, optimization tools and sustainability assessment

117 Pages·2014·4.665 MB·English

by  Robert Brunet

(cid:1)
(cid:2)
(cid:3)
(cid:4)(cid:5)
(cid:26)(cid:27)(cid:15)(cid:19)(cid:6) (cid:14)(cid:2)(cid:2)(cid:12)(cid:6) (cid:15)(cid:16)(cid:21)(cid:8)(cid:2)(cid:24)(cid:20)(cid:13)(cid:4)(cid:19)(cid:6) (cid:9)(cid:6) (cid:16)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6) (cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:4)(cid:11)(cid:2)(cid:8)(cid:12)(cid:6) (cid:7)(cid:2)(cid:8)(cid:6) (cid:21)(cid:27)(cid:4)(cid:6) (cid:2)(cid:18)(cid:21)(cid:15)(cid:10)(cid:9)(cid:5)(cid:6) (cid:24)(cid:4)(cid:19)(cid:15)(cid:17)(cid:16)(cid:6) (cid:2)(cid:7)
(cid:6)
(cid:19)(cid:20)(cid:19)(cid:21)(cid:9)(cid:15)(cid:16)(cid:9)(cid:14)(cid:5)(cid:4)(cid:6)(cid:13)(cid:27)(cid:4)(cid:10)(cid:15)(cid:13)(cid:9)(cid:5)(cid:6)(cid:18)(cid:8)(cid:2)(cid:13)(cid:4)(cid:19)(cid:19)(cid:4)(cid:19)(cid:28)(cid:6)(cid:29)(cid:20)(cid:8)(cid:6)(cid:9)(cid:18)(cid:18)(cid:8)(cid:2)(cid:9)(cid:13)(cid:27)(cid:6)(cid:13)(cid:2)(cid:10)(cid:14)(cid:15)(cid:16)(cid:4)(cid:19)(cid:6)(cid:18)(cid:8)(cid:2)(cid:13)(cid:4)(cid:19)(cid:19)(cid:6)(cid:19)(cid:15)(cid:10)(cid:20)(cid:5)(cid:9)(cid:21)(cid:15)(cid:2)(cid:16)(cid:22) (cid:7)(cid:8)
(cid:10)(cid:20)(cid:5)(cid:21)(cid:15)(cid:30)(cid:2)(cid:14)(cid:31)(cid:4)(cid:13)(cid:21)(cid:15)(cid:3)(cid:4)(cid:6) (cid:2)(cid:18)(cid:21)(cid:15)(cid:10)(cid:15)(cid:23)(cid:9)(cid:21)(cid:15)(cid:2)(cid:16)(cid:6) (cid:21)(cid:2)(cid:2)(cid:5)(cid:19)(cid:6) (cid:32)(cid:33)(cid:29)(cid:29)(cid:34)(cid:22)(cid:6) (cid:4)(cid:13)(cid:2)(cid:16)(cid:2)(cid:10)(cid:15)(cid:13)(cid:6) (cid:9)(cid:16)(cid:9)(cid:5)(cid:25)(cid:19)(cid:15)(cid:19)(cid:22)(cid:6) (cid:5)(cid:15)(cid:7)(cid:4)(cid:6) (cid:13)(cid:25)(cid:13)(cid:5)(cid:4) (cid:9)
(cid:10)
(cid:9)(cid:19)(cid:19)(cid:4)(cid:19)(cid:19)(cid:10)(cid:4)(cid:16)(cid:21)(cid:6) (cid:32)(cid:35)(cid:36)(cid:37)(cid:34)(cid:6) (cid:9)(cid:16)(cid:24)(cid:6) (cid:24)(cid:4)(cid:13)(cid:15)(cid:19)(cid:15)(cid:2)(cid:16)(cid:6) (cid:19)(cid:20)(cid:18)(cid:18)(cid:2)(cid:8)(cid:21)(cid:6) (cid:19)(cid:25)(cid:19)(cid:21)(cid:4)(cid:10)(cid:19)(cid:6) (cid:32)(cid:38)(cid:39)(cid:39)(cid:34)(cid:28)(cid:6) (cid:26)(cid:27)(cid:4)(cid:6) (cid:24)(cid:4)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:2)(cid:18)(cid:4)(cid:24) (cid:11)
(cid:19)(cid:21)(cid:8)(cid:9)(cid:21)(cid:4)(cid:17)(cid:25)(cid:6)(cid:11)(cid:15)(cid:5)(cid:5)(cid:6)(cid:14)(cid:4)(cid:6)(cid:20)(cid:19)(cid:4)(cid:24)(cid:6)(cid:21)(cid:2)(cid:6)(cid:19)(cid:2)(cid:5)(cid:3)(cid:4)(cid:6)(cid:3)(cid:4)(cid:8)(cid:25)(cid:6)(cid:13)(cid:2)(cid:10)(cid:18)(cid:5)(cid:4)(cid:40)(cid:6)(cid:18)(cid:8)(cid:2)(cid:14)(cid:5)(cid:4)(cid:10)(cid:19)(cid:28)(cid:6)(cid:41)(cid:2)(cid:8)(cid:6)(cid:21)(cid:27)(cid:9)(cid:21)(cid:6)(cid:15)(cid:21)(cid:6)(cid:11)(cid:15)(cid:5)(cid:5)(cid:6)(cid:14)(cid:4) (cid:4)(cid:12)
(cid:16)(cid:4)(cid:13)(cid:4)(cid:19)(cid:19)(cid:9)(cid:8)(cid:25)(cid:6) (cid:21)(cid:2)(cid:6) (cid:24)(cid:4)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:2)(cid:18)(cid:6) (cid:16)(cid:4)(cid:11)(cid:6) (cid:9)(cid:5)(cid:17)(cid:2)(cid:8)(cid:15)(cid:21)(cid:27)(cid:10)(cid:19)(cid:6) (cid:9)(cid:16)(cid:24)(cid:6) (cid:24)(cid:4)(cid:13)(cid:2)(cid:10)(cid:18)(cid:2)(cid:19)(cid:15)(cid:21)(cid:15)(cid:2)(cid:16)(cid:6) (cid:19)(cid:21)(cid:8)(cid:9)(cid:21)(cid:4)(cid:17)(cid:15)(cid:4)(cid:19)(cid:6) (cid:21)(cid:2) (cid:13)
(cid:8)
(cid:24)(cid:15)(cid:3)(cid:15)(cid:24)(cid:4)(cid:6)(cid:21)(cid:27)(cid:4)(cid:6)(cid:2)(cid:8)(cid:15)(cid:17)(cid:15)(cid:16)(cid:9)(cid:5)(cid:6)(cid:18)(cid:8)(cid:2)(cid:14)(cid:5)(cid:4)(cid:10)(cid:6)(cid:15)(cid:16)(cid:6)(cid:10)(cid:2)(cid:8)(cid:4)(cid:6)(cid:10)(cid:9)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:4)(cid:9)(cid:14)(cid:5)(cid:4)(cid:6)(cid:19)(cid:20)(cid:14)(cid:30)(cid:18)(cid:8)(cid:2)(cid:14)(cid:5)(cid:4)(cid:10)(cid:19)(cid:22)(cid:6)(cid:21)(cid:2)(cid:6)(cid:2)(cid:14)(cid:21)(cid:9)(cid:15)(cid:16) (cid:14)
(cid:15)
(cid:21)(cid:27)(cid:4)(cid:6)(cid:2)(cid:18)(cid:21)(cid:15)(cid:10)(cid:9)(cid:5)(cid:6)(cid:24)(cid:4)(cid:19)(cid:15)(cid:17)(cid:16)(cid:6)(cid:2)(cid:7)(cid:6)(cid:21)(cid:27)(cid:4)(cid:6)(cid:18)(cid:8)(cid:2)(cid:13)(cid:4)(cid:19)(cid:19)(cid:28) (cid:8)(cid:16)
(cid:17)
(cid:10)
(cid:5)
(cid:4)(cid:18)
(cid:6)
(cid:7)(cid:8)
(cid:19)
(cid:20)
(cid:14)
(cid:18)
(cid:10)
(cid:11)
(cid:11)
(cid:10)
(cid:11)
(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:5)(cid:9)(cid:10)(cid:4)(cid:6)
(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:4)(cid:12)(cid:13)(cid:8)(cid:14)(cid:15)
(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:5)(cid:9)(cid:10)(cid:4)(cid:6)
(cid:16)(cid:17)(cid:11)(cid:3)(cid:6)(cid:4)(cid:13)(cid:6)(cid:18)(cid:7)(cid:10)(cid:8)(cid:19)(cid:20)(cid:10)(cid:5)(cid:4)(cid:21)(cid:6)(cid:7)
(cid:42)(cid:2)(cid:14)(cid:4)(cid:8)(cid:21)(cid:6)(cid:43)(cid:8)(cid:20)(cid:16)(cid:4)(cid:21)(cid:6)(cid:15)(cid:19)(cid:6)(cid:44)(cid:27)(cid:38)(cid:6)(cid:15)(cid:16)(cid:6)(cid:36)(cid:27)(cid:4)(cid:10)(cid:15)(cid:13)(cid:9)(cid:5)(cid:22)(cid:6)(cid:45)(cid:16)(cid:3)(cid:15)(cid:8)(cid:2)(cid:16)(cid:10)(cid:4)(cid:16)(cid:21)(cid:9)(cid:5)(cid:6)(cid:9)(cid:16)(cid:24)
(cid:44)(cid:8)(cid:2)(cid:13)(cid:4)(cid:19)(cid:19)(cid:6)(cid:45)(cid:16)(cid:17)(cid:15)(cid:16)(cid:4)(cid:4)(cid:8)(cid:15)(cid:16)(cid:17)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:2)(cid:10)(cid:6)(cid:21)(cid:27)(cid:4)(cid:6)(cid:46)(cid:16)(cid:15)(cid:3)(cid:4)(cid:8)(cid:19)(cid:15)(cid:21)(cid:25)(cid:6)(cid:42)(cid:2)(cid:3)(cid:15)(cid:8)(cid:9)(cid:6)(cid:15) (cid:22)(cid:23)(cid:14)(cid:21)(cid:10)(cid:11)(cid:11)(cid:10)(cid:11)
(cid:47)(cid:15)(cid:8)(cid:17)(cid:15)(cid:5)(cid:15)(cid:28)(cid:6)(cid:38)(cid:8)(cid:28)(cid:6)(cid:43)(cid:8)(cid:20)(cid:16)(cid:4)(cid:21)(cid:6)(cid:27)(cid:9)(cid:3)(cid:4)(cid:6)(cid:17)(cid:2)(cid:21)(cid:6)(cid:11)(cid:15)(cid:24)(cid:4)(cid:6)(cid:4)(cid:40)(cid:18)(cid:4)(cid:8)(cid:15)(cid:4)(cid:16)(cid:13)(cid:4)(cid:6)(cid:15)(cid:16)
(cid:24)(cid:15)(cid:7)(cid:7)(cid:4)(cid:8)(cid:4)(cid:16)(cid:21)(cid:6)(cid:13)(cid:2)(cid:10)(cid:18)(cid:9)(cid:16)(cid:15)(cid:4)(cid:19)(cid:48)(cid:6)(cid:49)(cid:16)(cid:18)(cid:8)(cid:2)(cid:13)(cid:4)(cid:19)(cid:19)(cid:22)(cid:6)(cid:26)(cid:27)(cid:4)(cid:6)(cid:50)(cid:2)(cid:8)(cid:5)(cid:24)(cid:6)(cid:43)(cid:9)(cid:16)(cid:12)
(cid:51)(cid:8)(cid:2)(cid:20)(cid:18)(cid:22)(cid:6)(cid:44)(cid:8)(cid:2)(cid:13)(cid:21)(cid:4)(cid:8)(cid:6)(cid:52)(cid:6)(cid:51)(cid:9)(cid:10)(cid:14)(cid:5)(cid:4)(cid:22)(cid:6)(cid:38)(cid:2)(cid:11)(cid:6)(cid:36)(cid:27)(cid:4)(cid:10)(cid:15)(cid:13)(cid:9)(cid:5)(cid:6)(cid:2)(cid:8)(cid:6)(cid:51)(cid:5)(cid:2)(cid:14)(cid:9)(cid:5) (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:4)(cid:11)(cid:2)(cid:8)(cid:12)(cid:6)(cid:13)(cid:2)(cid:10)(cid:14)(cid:15)(cid:16)(cid:15)(cid:16)(cid:17)(cid:6)(cid:18)(cid:8)(cid:2)(cid:13)(cid:4)(cid:19)(cid:19)(cid:6)(cid:19)(cid:15)(cid:10)(cid:20)(cid:5)(cid:9)(cid:21)(cid:15)(cid:2)(cid:16)(cid:22)
(cid:45)(cid:16)(cid:4)(cid:8)(cid:17)(cid:25)(cid:6)(cid:39)(cid:4)(cid:8)(cid:3)(cid:15)(cid:13)(cid:4)(cid:19)(cid:28)(cid:6)(cid:38)(cid:8)(cid:28)(cid:6)(cid:43)(cid:8)(cid:20)(cid:16)(cid:4)(cid:21)(cid:6)(cid:27)(cid:9)(cid:3)(cid:4)(cid:6)(cid:9)(cid:21)(cid:21)(cid:4)(cid:16)(cid:24)(cid:4)(cid:24)(cid:6)(cid:15)(cid:16)(cid:6)(cid:13)(cid:2)(cid:20)(cid:8)(cid:19)(cid:4)(cid:19)
(cid:2)(cid:18)(cid:21)(cid:15)(cid:10)(cid:15)(cid:23)(cid:9)(cid:21)(cid:15)(cid:2)(cid:16)(cid:6)(cid:21)(cid:2)(cid:2)(cid:5)(cid:19)(cid:6)(cid:9)(cid:16)(cid:24)(cid:6)(cid:19)(cid:20)(cid:19)(cid:21)(cid:9)(cid:15)(cid:16)(cid:9)(cid:14)(cid:15)(cid:5)(cid:15)(cid:21)(cid:25)(cid:6)(cid:9)(cid:19)(cid:19)(cid:4)(cid:19)(cid:19)(cid:10)(cid:4)(cid:16)(cid:21)
(cid:15)(cid:16)(cid:48)(cid:6)(cid:46)(cid:39)(cid:22)(cid:6)(cid:51)(cid:4)(cid:8)(cid:10)(cid:9)(cid:16)(cid:25)(cid:22)(cid:6)(cid:46)(cid:53)(cid:22)(cid:6)(cid:9)(cid:16)(cid:24)(cid:6)(cid:54)(cid:9)(cid:18)(cid:9)(cid:16)(cid:6)(cid:9)(cid:10)(cid:2)(cid:16)(cid:17)(cid:6)(cid:2)(cid:21)(cid:27)(cid:4)(cid:8)(cid:19)(cid:28)
(cid:21)
(cid:20)
(cid:22)
(cid:24)(cid:25)(cid:26)(cid:27)(cid:28)(cid:27)(cid:29)(cid:30)(cid:24)(cid:27)(cid:30)(cid:31)(cid:25)(cid:29)(cid:29)(cid:27)(cid:32) (cid:13)
(cid:10)
(cid:3)
(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:5)(cid:9)(cid:10)(cid:4)(cid:6)
(cid:11)(cid:12)(cid:6)(cid:13)(cid:14)(cid:15)(cid:16)(cid:7)(cid:17)(cid:4)(cid:18)(cid:13)(cid:19)(cid:10)(cid:7)(cid:2)(cid:20)(cid:7)(cid:21)(cid:9)(cid:18)(cid:6)(cid:15)(cid:13)(cid:10)(cid:15)(cid:3)(cid:16)(cid:4)(cid:7)(cid:22)(cid:23)(cid:4)(cid:14)(cid:13)(cid:24)(cid:15)(cid:16)(cid:7)(cid:25)(cid:5)(cid:2)(cid:24)(cid:4)(cid:18)(cid:18)(cid:4)(cid:18)

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:5)(cid:9)(cid:10)(cid:4)(cid:6)
(cid:11)(cid:12)(cid:6)(cid:13)(cid:14)(cid:15)(cid:16)(cid:7)(cid:17)(cid:4)(cid:18)(cid:13)(cid:19)(cid:10)(cid:7)(cid:2)(cid:20)(cid:7)(cid:21)(cid:9)(cid:18)(cid:6)(cid:15)(cid:13)(cid:10)(cid:15)(cid:3)(cid:16)(cid:4)
(cid:22)(cid:23)(cid:4)(cid:14)(cid:13)(cid:24)(cid:15)(cid:16)(cid:7)(cid:25)(cid:5)(cid:2)(cid:24)(cid:4)(cid:18)(cid:18)(cid:4)(cid:18)
(cid:26)(cid:2)(cid:27)(cid:4)(cid:16)(cid:7)(cid:20)(cid:5)(cid:15)(cid:14)(cid:4)(cid:28)(cid:2)(cid:5)(cid:29)(cid:7)(cid:24)(cid:2)(cid:14)(cid:3)(cid:13)(cid:10)(cid:13)(cid:10)(cid:19)(cid:7)(cid:12)(cid:5)(cid:2)(cid:24)(cid:4)(cid:18)(cid:18)(cid:7)(cid:18)(cid:13)(cid:14)(cid:9)(cid:16)(cid:15)(cid:6)(cid:13)(cid:2)(cid:10)(cid:30)
(cid:2)(cid:12)(cid:6)(cid:13)(cid:14)(cid:13)(cid:31)(cid:15)(cid:6)(cid:13)(cid:2)(cid:10)(cid:7)(cid:6)(cid:2)(cid:2)(cid:16)(cid:18)(cid:7)(cid:15)(cid:10)(cid:32)(cid:7)(cid:18)(cid:9)(cid:18)(cid:6)(cid:15)(cid:13)(cid:10)(cid:15)(cid:3)(cid:13)(cid:16)(cid:13)(cid:6)(cid:33)(cid:7)(cid:15)(cid:18)(cid:18)(cid:4)(cid:18)(cid:18)(cid:14)(cid:4)(cid:10)(cid:6)
(cid:34)(cid:34)(cid:35)(cid:35)(cid:25)(cid:25)(cid:7)(cid:7)(cid:34)(cid:34)(cid:35)(cid:35)(cid:36)(cid:36)(cid:8)(cid:8)(cid:37)(cid:37)(cid:1)(cid:1)(cid:38)(cid:38)(cid:7)(cid:7)(cid:35)(cid:35)(cid:24)(cid:24)(cid:15)(cid:15)(cid:32)(cid:32)(cid:4)(cid:4)(cid:14)(cid:14)(cid:13)(cid:13)(cid:24)(cid:24)(cid:7)(cid:7)(cid:25)(cid:25)(cid:9)(cid:9)(cid:3)(cid:3)(cid:16)(cid:16)(cid:13)(cid:13)(cid:18)(cid:18)(cid:23)(cid:23)(cid:13)(cid:13)(cid:10)(cid:10)(cid:19)(cid:19)
(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:6)(cid:7)(cid:2)(cid:8)(cid:9)(cid:8)(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:1)
(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:3)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:1) (cid:15)(cid:16)(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:17)(cid:9)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:1) (cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:1) (cid:20)(cid:14)(cid:21)(cid:18)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:16)(cid:1) (cid:22)(cid:9)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:9)(cid:5)(cid:4)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:18)(cid:13)(cid:14)(cid:23)(cid:24)(cid:1) (cid:20)(cid:3)(cid:14)(cid:1) (cid:20)(cid:14)(cid:21)(cid:18)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:14)
(cid:22)(cid:9)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:9)(cid:5)(cid:4)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:18)(cid:13)(cid:14)(cid:23)(cid:1)(cid:25)(cid:14)(cid:8)(cid:26)(cid:14)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:16)(cid:14)(cid:18)(cid:1)(cid:19)(cid:3)(cid:14)(cid:11)(cid:14)(cid:1)(cid:27)(cid:21)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:23)(cid:9)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:1)(cid:3)(cid:16)(cid:1)(cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:1)(cid:20)(cid:14)(cid:21)(cid:18)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:22)(cid:9)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:9)(cid:5)(cid:4)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:3)(cid:14)(cid:28)
(cid:19)(cid:14)(cid:18)(cid:9)(cid:3)(cid:5)(cid:5)(cid:3)(cid:14)(cid:8)(cid:18)(cid:14)(cid:1)(cid:4)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:3)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:1)(cid:20)(cid:9)(cid:18)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:11)(cid:3)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:3)(cid:17)(cid:1)(cid:15)(cid:16)(cid:18)(cid:14)(cid:8)(cid:16)(cid:14)(cid:18)(cid:1)(cid:29)(cid:4)(cid:14)(cid:8)(cid:1)(cid:13)(cid:18)(cid:18)(cid:30)(cid:24)(cid:31)(cid:31)(cid:19)(cid:16)(cid:4)(cid:32)(cid:19)(cid:33)(cid:16)(cid:4)(cid:32)(cid:19)(cid:14)(cid:1)(cid:9)(cid:4)(cid:8)(cid:21)(cid:10)(cid:4)(cid:9)(cid:8)(cid:32)(cid:1)
(cid:34)(cid:5)(cid:5)(cid:14)(cid:1)(cid:3)(cid:16)(cid:1)(cid:19)(cid:3)(cid:14)(cid:11)(cid:14)(cid:17)(cid:1)(cid:2)(cid:21)(cid:12)(cid:13)(cid:1)(cid:7)(cid:14)(cid:16)(cid:9)(cid:16)(cid:16)(cid:18)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:35)(cid:9)(cid:8)(cid:23)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:21)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:27)(cid:8)(cid:6)(cid:19)(cid:21)(cid:23)(cid:18)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:21)(cid:16)(cid:18)(cid:14)(cid:8)(cid:5)(cid:3)(cid:14)(cid:7)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:36)(cid:9)(cid:8)(cid:14)(cid:16)(cid:26)(cid:14)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:16)(cid:33)(cid:37)
(cid:17)(cid:9)(cid:8)(cid:23)(cid:14)(cid:16)(cid:33)(cid:1) (cid:6)(cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:1) (cid:30)(cid:9)(cid:18)(cid:14)(cid:16)(cid:18)(cid:8)(cid:14)(cid:12)(cid:13)(cid:18)(cid:5)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:17)(cid:1) (cid:38)(cid:12)(cid:13)(cid:21)(cid:18)(cid:26)(cid:1) (cid:4)(cid:26)(cid:36)(cid:32)(cid:1) (cid:11)(cid:3)(cid:16)(cid:19)(cid:1) (cid:39)(cid:9)(cid:8)(cid:14)(cid:16)(cid:26)(cid:14)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:16)(cid:1) (cid:6)(cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:1) (cid:14)(cid:3)(cid:16)(cid:7)(cid:14)(cid:18)(cid:8)(cid:9)(cid:7)(cid:14)(cid:16)(cid:14)
(cid:39)(cid:9)(cid:8)(cid:14)(cid:16)(cid:26)(cid:14)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:16)(cid:1) (cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:1) (cid:40)(cid:14)(cid:36)(cid:14)(cid:3)(cid:5)(cid:3)(cid:7)(cid:14)(cid:16)(cid:1) (cid:15)(cid:16)(cid:13)(cid:9)(cid:4)(cid:14)(cid:8)(cid:32)(cid:1) (cid:20)(cid:3)(cid:14)(cid:1) (cid:39)(cid:3)(cid:14)(cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:7)(cid:9)(cid:4)(cid:14)(cid:1) (cid:25)(cid:6)(cid:16)(cid:1) (cid:35)(cid:9)(cid:8)(cid:23)(cid:14)(cid:16)(cid:37)(cid:1) (cid:27)(cid:8)(cid:6)(cid:19)(cid:21)(cid:23)(cid:18)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:16)(cid:37)
(cid:41)(cid:14)(cid:4)(cid:8)(cid:9)(cid:21)(cid:12)(cid:13)(cid:11)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:16)(cid:37)(cid:1)(cid:42)(cid:9)(cid:16)(cid:19)(cid:14)(cid:5)(cid:11)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:16)(cid:37)(cid:1)(cid:39)(cid:9)(cid:8)(cid:14)(cid:16)(cid:4)(cid:14)(cid:26)(cid:14)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:16)(cid:21)(cid:16)(cid:7)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:21)(cid:32)(cid:11)(cid:32)(cid:36)(cid:32)(cid:1)(cid:3)(cid:16)(cid:1)(cid:19)(cid:3)(cid:14)(cid:11)(cid:14)(cid:17)(cid:1)(cid:39)(cid:14)(cid:8)(cid:23)(cid:1)(cid:4)(cid:14)(cid:8)(cid:14)(cid:12)(cid:13)(cid:18)(cid:3)(cid:7)(cid:18)
(cid:9)(cid:21)(cid:12)(cid:13)(cid:1)(cid:6)(cid:13)(cid:16)(cid:14)(cid:1)(cid:4)(cid:14)(cid:11)(cid:6)(cid:16)(cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:14)(cid:1)(cid:43)(cid:14)(cid:16)(cid:16)(cid:26)(cid:14)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:16)(cid:21)(cid:16)(cid:7)(cid:1)(cid:16)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:18)(cid:1)(cid:26)(cid:21)(cid:1)(cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:1)(cid:34)(cid:16)(cid:16)(cid:9)(cid:13)(cid:17)(cid:14)(cid:37)(cid:1)(cid:19)(cid:9)(cid:11)(cid:11)(cid:1)(cid:11)(cid:6)(cid:5)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:1)(cid:22)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:3)(cid:17)(cid:1)(cid:38)(cid:3)(cid:16)(cid:16)(cid:14)
(cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:1)(cid:39)(cid:9)(cid:8)(cid:14)(cid:16)(cid:26)(cid:14)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:16)(cid:33)(cid:1)(cid:21)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:35)(cid:9)(cid:8)(cid:23)(cid:14)(cid:16)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:21)(cid:18)(cid:26)(cid:7)(cid:14)(cid:11)(cid:14)(cid:18)(cid:26)(cid:7)(cid:14)(cid:4)(cid:21)(cid:16)(cid:7)(cid:1)(cid:9)(cid:5)(cid:11)(cid:1)(cid:10)(cid:8)(cid:14)(cid:3)(cid:1)(cid:26)(cid:21)(cid:1)(cid:4)(cid:14)(cid:18)(cid:8)(cid:9)(cid:12)(cid:13)(cid:18)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:36)(cid:44)(cid:8)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:21)(cid:16)(cid:19)
(cid:19)(cid:9)(cid:13)(cid:14)(cid:8)(cid:1)(cid:25)(cid:6)(cid:16)(cid:1)(cid:40)(cid:14)(cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:17)(cid:9)(cid:16)(cid:16)(cid:1)(cid:4)(cid:14)(cid:16)(cid:21)(cid:18)(cid:26)(cid:18)(cid:1)(cid:36)(cid:14)(cid:8)(cid:19)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:19)(cid:29)(cid:8)(cid:10)(cid:18)(cid:14)(cid:16)(cid:32)
(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:30)(cid:13)(cid:3)(cid:12)(cid:1)(cid:3)(cid:16)(cid:10)(cid:6)(cid:8)(cid:17)(cid:9)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:1)(cid:30)(cid:21)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:11)(cid:13)(cid:14)(cid:19)(cid:1)(cid:4)(cid:45)(cid:1)(cid:18)(cid:13)(cid:14)(cid:1)(cid:20)(cid:14)(cid:21)(cid:18)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:1)(cid:22)(cid:9)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:9)(cid:5)(cid:4)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:18)(cid:13)(cid:14)(cid:23)(cid:24)(cid:1)(cid:46)(cid:13)(cid:14)(cid:1)(cid:20)(cid:14)(cid:21)(cid:18)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:14)
(cid:22)(cid:9)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:9)(cid:5)(cid:4)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:18)(cid:13)(cid:14)(cid:23)(cid:1)(cid:5)(cid:3)(cid:11)(cid:18)(cid:11)(cid:1)(cid:18)(cid:13)(cid:3)(cid:11)(cid:1)(cid:30)(cid:21)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:12)(cid:9)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:1)(cid:3)(cid:16)(cid:1)(cid:18)(cid:13)(cid:14)(cid:1)(cid:20)(cid:14)(cid:21)(cid:18)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:1)(cid:22)(cid:9)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:9)(cid:5)(cid:4)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:3)(cid:14)(cid:28)(cid:1)(cid:19)(cid:14)(cid:18)(cid:9)(cid:3)(cid:5)(cid:14)(cid:19)
(cid:4)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:30)(cid:13)(cid:3)(cid:12)(cid:1)(cid:19)(cid:9)(cid:18)(cid:9)(cid:1)(cid:9)(cid:8)(cid:14)(cid:1)(cid:9)(cid:25)(cid:9)(cid:3)(cid:5)(cid:9)(cid:4)(cid:5)(cid:14)(cid:1)(cid:3)(cid:16)(cid:1)(cid:18)(cid:13)(cid:14)(cid:1)(cid:15)(cid:16)(cid:18)(cid:14)(cid:8)(cid:16)(cid:14)(cid:18)(cid:1)(cid:9)(cid:18)(cid:1)(cid:13)(cid:18)(cid:18)(cid:30)(cid:24)(cid:31)(cid:31)(cid:19)(cid:16)(cid:4)(cid:32)(cid:19)(cid:33)(cid:16)(cid:4)(cid:32)(cid:19)(cid:14)(cid:32)(cid:1)
(cid:34)(cid:16)(cid:45)(cid:1)(cid:4)(cid:8)(cid:9)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:11)(cid:1)(cid:9)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:30)(cid:8)(cid:6)(cid:19)(cid:21)(cid:12)(cid:18)(cid:1)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:11)(cid:1)(cid:17)(cid:14)(cid:16)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:14)(cid:19)(cid:1)(cid:3)(cid:16)(cid:1)(cid:18)(cid:13)(cid:3)(cid:11)(cid:1)(cid:4)(cid:6)(cid:6)(cid:23)(cid:1)(cid:9)(cid:8)(cid:14)(cid:1)(cid:11)(cid:21)(cid:4)(cid:40)(cid:14)(cid:12)(cid:18)(cid:1)(cid:18)(cid:6)(cid:1)(cid:18)(cid:8)(cid:9)(cid:19)(cid:14)(cid:17)(cid:9)(cid:8)(cid:23)(cid:37)
(cid:4)(cid:8)(cid:9)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:6)(cid:8)(cid:1)(cid:30)(cid:9)(cid:18)(cid:14)(cid:16)(cid:18)(cid:1)(cid:30)(cid:8)(cid:6)(cid:18)(cid:14)(cid:12)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:1)(cid:9)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:9)(cid:8)(cid:14)(cid:1)(cid:18)(cid:8)(cid:9)(cid:19)(cid:14)(cid:17)(cid:9)(cid:8)(cid:23)(cid:11)(cid:1)(cid:6)(cid:8)(cid:1)(cid:8)(cid:14)(cid:7)(cid:3)(cid:11)(cid:18)(cid:14)(cid:8)(cid:14)(cid:19)(cid:1)(cid:18)(cid:8)(cid:9)(cid:19)(cid:14)(cid:17)(cid:9)(cid:8)(cid:23)(cid:11)(cid:1)(cid:6)(cid:10)(cid:1)(cid:18)(cid:13)(cid:14)(cid:3)(cid:8)(cid:1)(cid:8)(cid:14)(cid:11)(cid:30)(cid:14)(cid:12)(cid:18)(cid:3)(cid:25)(cid:14)
(cid:13)(cid:6)(cid:5)(cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:11)(cid:32)(cid:1)(cid:46)(cid:13)(cid:14)(cid:1)(cid:21)(cid:11)(cid:14)(cid:1)(cid:6)(cid:10)(cid:1)(cid:4)(cid:8)(cid:9)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:11)(cid:37)(cid:1)(cid:30)(cid:8)(cid:6)(cid:19)(cid:21)(cid:12)(cid:18)(cid:1)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:11)(cid:37)(cid:1)(cid:12)(cid:6)(cid:17)(cid:17)(cid:6)(cid:16)(cid:1)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:11)(cid:37)(cid:1)(cid:18)(cid:8)(cid:9)(cid:19)(cid:14)(cid:1)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:11)(cid:37)(cid:1)(cid:30)(cid:8)(cid:6)(cid:19)(cid:21)(cid:12)(cid:18)
(cid:19)(cid:14)(cid:11)(cid:12)(cid:8)(cid:3)(cid:30)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:11)(cid:1)(cid:14)(cid:18)(cid:12)(cid:32)(cid:1)(cid:14)(cid:25)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:36)(cid:3)(cid:18)(cid:13)(cid:6)(cid:21)(cid:18)(cid:1)(cid:9)(cid:1)(cid:30)(cid:9)(cid:8)(cid:18)(cid:3)(cid:12)(cid:21)(cid:5)(cid:9)(cid:8)(cid:1)(cid:17)(cid:9)(cid:8)(cid:23)(cid:3)(cid:16)(cid:7)(cid:1)(cid:3)(cid:16)(cid:1)(cid:18)(cid:13)(cid:3)(cid:11)(cid:1)(cid:36)(cid:6)(cid:8)(cid:23)(cid:11)(cid:1)(cid:3)(cid:11)(cid:1)(cid:3)(cid:16)(cid:1)(cid:16)(cid:6)(cid:1)(cid:36)(cid:9)(cid:45)(cid:1)(cid:18)(cid:6)(cid:1)(cid:4)(cid:14)
(cid:12)(cid:6)(cid:16)(cid:11)(cid:18)(cid:8)(cid:21)(cid:14)(cid:19)(cid:1)(cid:18)(cid:6)(cid:1)(cid:17)(cid:14)(cid:9)(cid:16)(cid:1)(cid:18)(cid:13)(cid:9)(cid:18)(cid:1)(cid:11)(cid:21)(cid:12)(cid:13)(cid:1)(cid:16)(cid:9)(cid:17)(cid:14)(cid:11)(cid:1)(cid:17)(cid:9)(cid:45)(cid:1)(cid:4)(cid:14)(cid:1)(cid:8)(cid:14)(cid:7)(cid:9)(cid:8)(cid:19)(cid:14)(cid:19)(cid:1)(cid:9)(cid:11)(cid:1)(cid:21)(cid:16)(cid:8)(cid:14)(cid:11)(cid:18)(cid:8)(cid:3)(cid:12)(cid:18)(cid:14)(cid:19)(cid:1)(cid:3)(cid:16)(cid:1)(cid:8)(cid:14)(cid:11)(cid:30)(cid:14)(cid:12)(cid:18)(cid:1)(cid:6)(cid:10)
(cid:18)(cid:8)(cid:9)(cid:19)(cid:14)(cid:17)(cid:9)(cid:8)(cid:23)(cid:1)(cid:9)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:4)(cid:8)(cid:9)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:30)(cid:8)(cid:6)(cid:18)(cid:14)(cid:12)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:1)(cid:5)(cid:14)(cid:7)(cid:3)(cid:11)(cid:5)(cid:9)(cid:18)(cid:3)(cid:6)(cid:16)(cid:1)(cid:9)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:12)(cid:6)(cid:21)(cid:5)(cid:19)(cid:1)(cid:18)(cid:13)(cid:21)(cid:11)(cid:1)(cid:4)(cid:14)(cid:1)(cid:21)(cid:11)(cid:14)(cid:19)(cid:1)(cid:4)(cid:45)(cid:1)(cid:9)(cid:16)(cid:45)(cid:6)(cid:16)(cid:14)(cid:32)
(cid:47)(cid:6)(cid:25)(cid:14)(cid:8)(cid:4)(cid:3)(cid:5)(cid:19)(cid:1)(cid:31)(cid:1)(cid:47)(cid:6)(cid:25)(cid:14)(cid:8)(cid:1)(cid:3)(cid:17)(cid:9)(cid:7)(cid:14)(cid:24)(cid:1)(cid:36)(cid:36)(cid:36)(cid:32)(cid:3)(cid:16)(cid:7)(cid:3)(cid:17)(cid:9)(cid:7)(cid:14)(cid:32)(cid:12)(cid:6)(cid:17)
(cid:48)(cid:14)(cid:8)(cid:5)(cid:9)(cid:7)(cid:1)(cid:31)(cid:1)(cid:27)(cid:21)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:11)(cid:13)(cid:14)(cid:8)(cid:24)
(cid:49)(cid:34)(cid:27)(cid:1)(cid:49)(cid:34)(cid:35)(cid:2)(cid:50)(cid:51)(cid:46)(cid:1)(cid:34)(cid:12)(cid:9)(cid:19)(cid:14)(cid:17)(cid:3)(cid:12)(cid:1)(cid:27)(cid:21)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:11)(cid:13)(cid:3)(cid:16)(cid:7)
(cid:3)(cid:11)(cid:18)(cid:1)(cid:14)(cid:3)(cid:16)(cid:1)(cid:15)(cid:17)(cid:30)(cid:8)(cid:3)(cid:16)(cid:18)(cid:1)(cid:19)(cid:14)(cid:8)(cid:1)(cid:31)(cid:1)(cid:3)(cid:11)(cid:1)(cid:9)(cid:1)(cid:18)(cid:8)(cid:9)(cid:19)(cid:14)(cid:17)(cid:9)(cid:8)(cid:23)(cid:1)(cid:6)(cid:10)
(cid:52)(cid:17)(cid:16)(cid:3)(cid:38)(cid:12)(cid:8)(cid:3)(cid:30)(cid:18)(cid:21)(cid:17)(cid:1)(cid:41)(cid:17)(cid:4)(cid:42)(cid:1)(cid:53)(cid:1)(cid:47)(cid:6)(cid:32)(cid:1)(cid:43)(cid:41)
(cid:42)(cid:14)(cid:3)(cid:16)(cid:8)(cid:3)(cid:12)(cid:13)(cid:33)(cid:2)(cid:54)(cid:12)(cid:23)(cid:3)(cid:16)(cid:7)(cid:33)(cid:38)(cid:18)(cid:8)(cid:32)(cid:1)(cid:55)(cid:33)(cid:56)(cid:37)(cid:1)(cid:55)(cid:55)(cid:57)(cid:58)(cid:57)(cid:1)(cid:38)(cid:9)(cid:9)(cid:8)(cid:4)(cid:8)(cid:29)(cid:12)(cid:23)(cid:14)(cid:16)(cid:37)(cid:1)(cid:20)(cid:14)(cid:21)(cid:18)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:5)(cid:9)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:31)(cid:1)(cid:41)(cid:14)(cid:8)(cid:17)(cid:9)(cid:16)(cid:45)
(cid:50)(cid:17)(cid:9)(cid:3)(cid:5)(cid:24)(cid:1)(cid:3)(cid:16)(cid:10)(cid:6)(cid:59)(cid:5)(cid:9)(cid:30)(cid:33)(cid:30)(cid:21)(cid:4)(cid:5)(cid:3)(cid:11)(cid:13)(cid:3)(cid:16)(cid:7)(cid:32)(cid:12)(cid:6)(cid:17)
(cid:42)(cid:14)(cid:8)(cid:11)(cid:18)(cid:14)(cid:5)(cid:5)(cid:21)(cid:16)(cid:7)(cid:24)(cid:1)(cid:11)(cid:3)(cid:14)(cid:13)(cid:14)(cid:1)(cid:5)(cid:14)(cid:18)(cid:26)(cid:18)(cid:14)(cid:1)(cid:38)(cid:14)(cid:3)(cid:18)(cid:14)(cid:1)(cid:31)
(cid:27)(cid:8)(cid:3)(cid:16)(cid:18)(cid:14)(cid:19)(cid:1)(cid:9)(cid:18)(cid:24)(cid:1)(cid:11)(cid:14)(cid:14)(cid:1)(cid:5)(cid:9)(cid:11)(cid:18)(cid:1)(cid:30)(cid:9)(cid:7)(cid:14)
(cid:1)(cid:13)(cid:14)(cid:15)(cid:16)(cid:8)(cid:17)(cid:18)(cid:19)(cid:20)(cid:21)(cid:20)(cid:22)(cid:23)(cid:17)(cid:20)(cid:23)(cid:24)(cid:18)(cid:22)(cid:22)(cid:20)(cid:25)
(cid:47)(cid:6)(cid:30)(cid:45)(cid:8)(cid:3)(cid:7)(cid:13)(cid:18)(cid:1)(cid:60)(cid:1)(cid:58)(cid:61)(cid:57)(cid:62)(cid:1)(cid:52)(cid:17)(cid:16)(cid:3)(cid:38)(cid:12)(cid:8)(cid:3)(cid:30)(cid:18)(cid:21)(cid:17)(cid:1)(cid:41)(cid:17)(cid:4)(cid:42)(cid:1)(cid:53)(cid:1)(cid:47)(cid:6)(cid:32)(cid:1)(cid:43)(cid:41)
(cid:34)(cid:5)(cid:5)(cid:14)(cid:1)(cid:51)(cid:14)(cid:12)(cid:13)(cid:18)(cid:14)(cid:1)(cid:25)(cid:6)(cid:8)(cid:4)(cid:14)(cid:13)(cid:9)(cid:5)(cid:18)(cid:14)(cid:16)(cid:32)(cid:1)(cid:31)(cid:1)(cid:34)(cid:5)(cid:5)(cid:1)(cid:8)(cid:3)(cid:7)(cid:13)(cid:18)(cid:11)(cid:1)(cid:8)(cid:14)(cid:11)(cid:14)(cid:8)(cid:25)(cid:14)(cid:19)(cid:32)(cid:1)(cid:38)(cid:9)(cid:9)(cid:8)(cid:4)(cid:8)(cid:29)(cid:12)(cid:23)(cid:14)(cid:16)(cid:1)(cid:58)(cid:61)(cid:57)(cid:62)
OPTIMAL DESIGN OF SUSTAINABLE
CHEMICAL PROCESSES
Robert Brunet
Universitat Rovira i Virgili
1
toKarolina
2
SUMMARY
The society is every day more conscious about the scarce of resources, the global econ-
omy, and the environmental changes. Hence, chemical companies have the necessity to be
adaptedanddevelopmoresustainableprocesses. Thereisacleardemandingtothescientific
communitytodevelopsystematictoolstoachievereductionsintheproductioncostsaswell
as the associated environmental impact in order to develop decision support tools for the
designofchemicalplants.
Thisbookintroducesanovelframeworkfortheoptimaldesignofsustainablechemicalpro-
cesses. Ourapproachcombinesprocesssimulation,multi-objectiveoptimizationtools,eco-
nomic analysis, life cycle assessment, energy analysis and decision support systems. The
developed strategy will be used to solve very complex problems. For that it will be neces-
sarytodevelopnewalgorithmsanddecompositionstrategiestodividetheoriginalproblem
inmoremanageablesub-problems,toobtaintheoptimumdesignoftheprocess. Thecapa-
bilitiesofthemethodologyhavebeentestedindifferentprocessesalongthebook.
The first chapter, presents a broader view of chemical process design, modeling and simu-
lation tools, sustainable analysis, and process optimization. In this first chapter are found
all the basis to understand the other chapters of the book, in which we are going to focus
indetailtoaspecificprocess. Itisrecommendedtostudyfirstthischapterandgoesback
whensomedoubtsappearsinthefollowingchapters.
Thesecondchapterisfocusedinthedevelopmentofsustainablepharmaceuticalprocesses,as
theseprocesseshaverecentlygainedwiderinterestfortheirpotentialtoproducehigh-value
products. Inthiswork, westudiedthemaximizationoftheNetPresentValue(NPV)and
thereductionoftheenvironmentalimpactintheproductionoftheantibioticPenicillinV.
The design task is mathematically formulated as a multi-objective mixed-integer dynamic
optimization(moMIDO)problem,whichissolvedbyadecompositionmethodthatiterates
betweenprimalandmastersub-problems. Thedynamicoptimizationprimalsub-problems
aresolvedviaasequentialapproachthatintegratestheprocesssimulatorSuperProDesigner
with an external non-linear programming (NLP) solver implemented in Matlab, while the
task of the master problem is to decide on the value of the integer variables. In the base
casesolutionthevalueofNPVis16,983,000$,whiletheenvironmentalimpactis23,123,000
kgCO2eq,applyingthismethodologyweincreasedtheNPVby12.5%(21,199,000$)inthe
besteconomicsolution,whilewedecreasetheenvironmentalimpactby19.1%(106,496,348
kgCO2eq) in the best environmental solution. Note, that a Pareto set of optimal solution
arepresentedbetweenthesetwoextremepoints.
Becausetheenergy demandhas drasticallyincreasedoverthe lastfewyears, the energetic
analysis of industrial processes has gained wider interest. Hence, we focused in the third
chapter of the book in the optimal design of thermodynamic cycles. In this chapter, we
demonstrate the capabilities of the previous approach with a 10 MW Rankine cycle sim-
ulated in Aspen Hysys and a 90 kW ammonia-water absorption cycle in Aspen Plus. In
thiscasethemarginofimprovingwaslowerbecausethethermodynamiccyclesarealready
verywelloptimized. Thetotalannualcost,wastheeconomicobjectiveanalyzedanditwas
reducedby3.3%(3,491,584$vs. 3,610,299$)fortheRankinecycleandby4.5%(21,917$
3
vs. 22,940$)fortheabsorptioncycle.
The continued use of fossil fuel to meet most of the world’s energy demand is threatened
by increasing concentrations of CO2 in the atmosphere and concerns over global warming.
The combustion of fossil fuel is responsible for 73% of the CO2 production. To reduce the
contributionofGreenHouseGases(GHG)totheatmosphere,biofuelsarethemostmature
alternativetotheuseofpetroleum-derivedtransportationfuel. Hence,inthefourthchapter
ofthebook,weappliedheatintegrationtechniquestoimprovedifferentbiofuelsproduction
processes. Thisstudyisusingadifferentmethodologythanthepreviousoncehoweveritalso
proposesaprocessdesignmethodbasedonthecombineduseofprocesssimulationandop-
timizationtools. Inthiscasethemethodinbasedonthecombineduseofprocesssimulation
in SuperPro Designer with economic, environmental and energetic balances implemented
in Matlab and heat integration using Aspen Energy Analyzer. We model a 2,400,000 gal-
lons/yearalkali-catalyzedbiodieselprocessusingvegetableoilanda40,000,000gallons/year
dry-grindcornbasedbioethanolproductionplant. Then,weanalysethecost,theenviron-
mentalimpact,andtheenergyrequiredtoproduceonegallonofthedesiredbiofuel. Finally,
wedeterminetheoptimalheatintegrationstrategyoftheplantinordertoreducethecost,
environmental impact and energy consumption associated to the biofuel production.In the
caseofbiodieselthecostisreducedfrom2.27$/galto2.19$/gal,theenvironmentalimpact
from 4.52 kgCO2eq/gallon to 4.26 kgCO2eq/gallon and the energy from 8,274 BTU/gal to
8,410 BTU/gal. Reductions are also obtained in the bioethanol plant in which the cost is
reducedfrom1.79$/galto1.75$/gal,theenvironmentalimpactfrom4.97kgCO2eq/galto
4.77kgCO2eq/galandtheenergyfrom24,681BTU/galto23,168BTU/gal.
Chemical processes provide a diverse array of valuable products and materials essential to
moderneconomiesandsocieties. Inchapter5,westudiedtwoclassicchemicalprocessesthe
productionoftheproductionofbenzenethroughhydrodealkylationoftolueneandthepro-
ductionofstyrenethroughthedehydrogenationofethylbenzene. Inthischapterwepropose
and approach that consists of coupling the chemical processes with a solar energy system
thatgeneratessteam. Amathematicalmodelofthesolarenergysystemthatincludesenergy
storageisconstructedandcoupledwitharigoroussimulationmodelofthechemicalplantde-
velopedinAspenHysys. Thesolarenergysystemmodeltakestheformofamulti-objective
nonlinearprogramming(moNLP)formulationthataccountsforthesimultaneousminimiza-
tion of the cost, global warming potential and nonrenwable energy consumed. Numerical
results indicate that is possible to reduce the current natural gas consumption required in
thetolueneproductionfacilityby94.8%and93.7%inthestyreneproductionplant.
Overall,wecanconsiderthatthisbookpresentsapromisingframeworkfortheoptimalde-
signofsustainablechemicalprocesses. Numericalresultsshowthatitispossibletoachieve
environmental,energyandcostsavingsusingthedifferentrigorousapproachespresentedin
the chapters of these book. Additionally, this approach has been applied in very different
type of processes, such as: pharmaceutical processes, thermodynamic cycles, biofuels pro-
ductionandchemicalplants. Thesemethodologieswillbeveryusefulfordecision-makersin
ordertoevaluatethetopologyandoperatingconditionsinprocesssystemengineering.
4
Contents
1 SUSTAINABLE PROCESS ENGINEERING 10
1.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2 CHEMICALPROCESSES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3 CLASSIFICATIONCHEMICALPROCESSES . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4 PROCESSSIMULATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4.1 AspenHysys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4.2 AspenPlus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4.3 SuperProDesigner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4.4 Chemcad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4.5 ProII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.5 SUSTAINABILITYASSESSMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.5.1 Economicassessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.5.2 Environmentalassessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.5.3 Assessingsocialaspects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.5.4 Interactionsbetweenthedifferentsustainabilitydimensions . . . . . . 22
1.6 OPTIMIZATIONMETHODS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.6.1 Mathematicalprogramming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.6.2 Algebraicoptimizationmethods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.6.3 Dynamicoptimizationmethods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.7 COMPUTERALGORITHMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.8 DECISIONSUPPORTSYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.8.1 (cid:2)-constraintmethodology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.8.2 Weighting-summethodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2 PHARMACEUTICAL PROCESSES 31
2.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2 PROBLEMSTATEMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3 MATHEMATICALFORMULATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.4 SOLUTIONPROCEDURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.4.1 Primalproblem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.4.2 Masterproblem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.4.3 Computerimplementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.5 RESULTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.5.1 PenicillinVproductionprocess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.5.2 PenicillinVeconomicanalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.5.3 PenicillinVenvironmentalanalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.5.4 PenicillinVsensitivityanalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.5.5 PenicillinVmulti-objectiveoptimization . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.6 CONCLUSIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5