VIII International Symposium on Chemistry and Pharmaceutical Sciences

SIIQ

XIII Conference "Chemical Engineering: Development, potentials and challenges"

Design of a digital twin for an acetylene plant

Abstract

This work presents the conceptual design of a digital twin for chemical processes industry plants. It is based on Industry 4.0 technologies, such as the industrial Internet of things, artificial intelligence and big data. It is designed with a distributed approach with lightweight and secure communication protocols such as MQTT and OPC/UA. As part of the digital twin, nodes are designed for data capture, actuation, data storage, modeling, optimization, and decision making. As a case study, the implementation of a digital twin for an acetylene production plant based on a calcium carbide wet reactor was included. For the digital twin, the requirements of every included node were defined and the principles of its operation were established.

Resumen

En el trabajo se propone el diseño conceptual de un gemelo digital para plantas de la industria de procesos químicos. El mismo se basa en tecnologías de Industria 4.0, como son la Internet de las cosas industrial, la inteligencia artificial y el manejo de grandes volúmenes de datos. Está diseñado con un enfoque distribuido con protocolos de comunicación ligeros y seguros, como MQTT y OPC/UA. Como parte del gemelo digital, se diseñan los nodos para captura de datos, para actuación, para almacenamiento de datos, para modelado, para optimización y para toma de decisiones. Como caso de estudio, se concibió la implementación de un gemelo digital para una planta de producción de acetileno basada en reactor húmedo de carburo de calcio. Para el mismo, se diseñaron y levantaron los requisitos de cada uno de los nodos que lo componen y se establecieron los principios de su funcionamiento.