Este documento presenta una estrategia de control a nivel de planta para optimizar un proceso de destilación azeotrópica por osmosis de presión utilizado en la deshidratación de tetrahidrofurano. Aprovechando la metodología de Skogestad, esta estrategia se centró en dos columnas de destilación: una columna de baja presión para la recuperación de agua a 20 psia y una columna de alta presión que logró una pureza de fracción molar de 0.99 de tetrahidrofurano a 115 psia. Este estudio identificó variables de control críticas a través del análisis de la planta al implementar controladores PI en la capa de control regulatorio para estabilizar flujos y presiones. En la capa de control supervisoria, un controlador PI combinado con MIMO MPC mejoró efectivamente la pureza del producto y redujo el consumo de energía en un 36%. Se mantuvieron condiciones de flujo estables en la entrada y salida (100 lbmol/hr en la entrada, 29.59 lbmol/hr en la salida) sin comprometer la integridad del equipo. Los rangos operativos para el proceso incluyeron variaciones en la fracción molar de tetrahidrofurano de 0.25 a 0.35 en la entrada, lo que demostró un rendimiento robusto ante perturbaciones. Estos logros significan avances significativos en la eficiencia y sostenibilidad del proceso, ofreciendo reducciones sustanciales en el uso de energía mientras se asegura niveles de alta pureza consistentes en la producción de tetrahidrofurano. La estructura de control desarrollada establece un nuevo estándar para procesos de destilación azeotrópica eficientes, con implicaciones para mejorar el rendimiento operativo en aplicaciones industriales.