RELATORIO FINAL ESTAGIO- Engenharia Quimica

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UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL 
PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO 
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
 
RENATO LUIZ DE SOUZA JUNIOR 
 
 
 
RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO 
EM ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Canoas, 
Junho de 2014. 
 
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO 
ESTAGIÁRIO 
Nome: Renato Luiz de Souza Junior 
Número acadêmico: 
E-mail: renatojuniornh@hotmail.com 
 
EMPRESA OU INSTITUIÇÃO 
Razão social: BRASKEM S.A 
Caracterização Jurídica: CNPJ 42.150.391/0001-70 
Endereço: Polo Petroquímico de Triunfo 
 
PERÍODO DE REALIZAÇÃO 
Relatório referente ao período de 19/03/2014 à 17/06/2014. 
 
ÁREA ONDE FOI DESENVOLVIDO O ESTÁGIO 
Área de atuação: Unidade de Petroquímicos Básicos 
O estágio foi desenvolvido na Unidade de Olefinas I, no Setor de Operação 
com atividades voltadas à Engenharia de Produção. 
 
ORIENTAÇÃO E SUPERVISÃO 
Coordenador de estágio: Prof. Émerson Alberto Prochnow 
Orientador de estágio: Prof. Luis Sidnei Barbosa Machado 
Supervisor local de estágio: Eng. Guiomar Gräff 
 
 
Canoas 
2014 
 
SUMÁRIO 
 
 
INTRODUÇÃO ................................................................................................... 3 
 
1 A EMPRESA ................................................................................................... 4 
 
2 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS .................................................................. 13 
 
CONCLUSÃO ................................................................................................... 32 
 
REFERÊNCIAS ................................................................................................ 33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
 O presente relatório descreve as atividades desenvolvidas na área de 
Engenharia Química - Setor de Produção da Unidade de Olefinas I, na Unidade 
de Insumos Básicos do Rio Grande do Sul, empresa de 1ª Geração 
Petroquímica pertencente à Braskem S.A, no período de março a junho de 
2014. 
 O estágio foi realizado em horário de turno concomitante às atividades já 
praticadas mas com constante supervisão do Engenheiro Estéfano Serpa 
Konzen, e do Professor Engenheiro Luis Sidnei Barbosa Machado, orientador 
da disciplina de Estágio Supervisionado. A unidade de Olefinas I é subdividade 
em Área Fria e Area Quente, na qual o estágio teve ênfase na Área Fria bem 
como todas as atividades realizadas foram direcionadas para equipamentos e 
variáveis relacionadas a mesm, assim sendo possível a aplicação dos 
fundamentos teórico e prático adquiridos no decorrer do curso de graduação. 
 Neste relatório serão feitas a descrição e um breve histórico da empresa 
e, também, detalhadas as atividades desempenhadas e as ferramentas 
utilizadas no período de estágio. 
 
 
 
 
 
 
 
1 A EMPRESA 
 Com atuação no setor químico e petroquímico, a Braskem se destaca no 
cenário global como a maior produtora de resinas termoplásticas das Américas. 
Sua produção é focada nas resinas termoplásticas polietileno (PE), 
polipropileno (PP) e policloreto de vinila (PVC), além de insumos químicos 
básicos, como eteno, propeno, butadieno, benzeno, tolueno, cloro, soda e 
solventes, entre outros. Esses produtos compõem um dos portfólios mais 
completos do mercado, ao incluir também produtos diferenciados produzidos a 
partir de matérias primas renováveis. 
 As unidades industriais da Braskem concentram-se no Brasil, Estados 
Unidos e Alemanha, países onde a companhia também mantém escritórios 
para condução de seus negócios. Possui, ainda, escritórios e bases comerciais 
na Argentina, México, Peru, Venezuela, Chile, Colômbia, Holanda e Cingapura. 
 A Braskem tem como premissa uma atuação responsável e ativa em 
linha com o desenvolvimento sustentável e conta com uma estrutura 
diferenciada, com suporte de Centros de Tecnologia & Inovação, modernos 
laboratórios, assistência técnica e uma equipe composta por profissionais 
multidisciplinares. 
 
Figura 1: Unidade da Braskem em Camaçari. Fonte: Braskem, 2010. 
 
 
1.1 HISTÓRICO DA EMPRESA 
 
 A Odebrecht, multinacional brasileira, focada no ramo da construção 
civil, decide entrar no setor petroquímico, o que ocorre em 1979, um ano 
depois da inauguração do Pólo Petroquímico de Camaçari (BA). O início de sua 
trajetória na petroquímica foi a compra de um terço do capital votante da 
Companhia Petroquímica de Camaçari (CPC), produtora de PVC. Em 1984, a 
Odebrecht adquire participação no capital da Salgema, de Alagoas, fabricante 
de cloro soda, e em outras empresas: Poliolefinas (produtora de polietilenos); 
PPH (fabricante de polipropileno) e na Unipar (holding de empresas 
petroquímicas). Assim, nasce a Odebrecht Química S.A., com a missão de 
administrar as participações e investimentos do grupo no setor. 
 Na década de 1990, o governo brasileiro inicia o processo de 
privatização do setor petroquímico. A Odebrecht compra parcela significativa 
da Copesul (Central de Matérias-Primas do Pólo Petroquímico do Rio Grande 
do Sul) e passa a integrar o grupo de controle. A partir daí, várias novas 
aquisições, no âmbito do Programa Nacional de Desestatização (PND) foram 
alargando a estatura da Odebrecht na petroquímica. A empresa compra o 
controle da PPH, da Poliolefinas, da Salgema e da CPC. A Odebrecht integra a 
PPH e a Poliolefinas, criando a OPP Petroquímica S.A. Integra, também, a 
Salgema e a CPC, criando a Trikem S.A., a primeira integração vertical do 
setor no país. 
 Em parceria com o Grupo Mariani, a Odebrecht adquire, em 2001, o 
controle da Copene (Central Petroquímica de Camaçari), no estado da Bahia, e 
inicia um processo de integração de ativos, de primeira e de segunda geração, 
inédito no Brasil. 
 Em 2002 nasce a Braskem, como petroquímica líder na América Latina, 
com unidades industriais e escritórios no Brasil, além de bases comerciais nos 
Estados Unidos e Argentina. A formação da empresa ocorreu a partir da 
integração de seis empresas: Copene, OPP, Trikem, Nitrocarbono, Proppet e 
Polialden. 
 
 Ainda em 2003, a Braskem conclui a incorporação de empresas 
controladas (OPP Química, Nitrocarbono e Trikem). 
 Em 2007, a Braskem adquire os ativos petroquímicos do Grupo Ipiranga, 
um importante movimento de mercado que deflagrou a consolidação do setor 
petroquímico brasileiro onde Petrobras, Grupo Ultra e Braskem fecham acordo 
para adquirir esse Grupo. 
 Em um importante movimento de mercado, Braskem conclui negociação 
para aquisição da Quattor, em 2010. Outro movimento de grande relevância 
para a internacionalização da empresa foi a aquisição e incorporação dos 
ativos de polipropileno da norte-americana Sunoco Chemicals. Com essa 
operação, a Braskem inaugura operações fora do Brasil (BRASKEM, 2012). 
 
Figura 2 – Unidade de insumos básicos BA. Fonte: Braskem, 2010. 
 
1.2 UNIDADES INDUSTRIAIS 
 Com sede administrativa em São Paulo, a Braskem opera 28 unidades 
industriais em São Paulo, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul, Bahia e Alagoas. 
A produção é focada em polipropileno (PP), polietileno (PE) e policloreto de 
vinila (PVC), assim como diversos produtos químicos e petroquímicos 
utilizados pelos mais variados segmentos da indústria. Além disso, no Brasil 
estão duas das três unidades do Centro de Inovação & Tecnologia da empresa, 
equipadas com recursos avançados para apoiar pesquisas de ponta, geração 
 
de amostras para testes e criação de novas soluções para Clientes e 
aprimoramento de produtos, tecnologias e processos já existentes. 
 As Centrais de Petroquímicos Básicos da Braskem S.A., chamadas de 
Centrais de Primeira Geração, ou Unidades de Insumos Básicos (UNIB’s) 
localizam-se no Rio Grande do Sul, na cidade de Triunfo, em São Paulo, no 
ABC paulista, no Rio de Janeiro, na cidade de Duque de Caxias e na Bahia, na 
cidade de Camaçari. Essas Centrais são responsáveis pela produção de 
produtos petroquímicos derivadosdo craqueamento da Nafta, um sub-produto 
do petróleo. A Nafta é oriunda de Refinarias de petróleo tanto do Brasil quanto 
dos mais diversos países. 
 As Centrais de Polímeros, chamadas de Centrais de 2ª Geração ou 
Unidades de Polímeros (UNIPOL’s), localizam-se em Triunfo (RS), Duque de 
Caxias (RJ), Marechal Deodoro (AL), Camaçari (BA), Cubatão, Paulínia, Mauá 
e Santo André (SP). Estas centrais são responsáveis pelo processamento e 
polimerização dos petroquímicos básicos nos mais variados tipos de resinas. 
 Fazem parte da empresa, ainda, a Unidade Industrial de Cloro Soda, na 
cidade de Maceió (AL), além das Unidades Industriais dos Estados Unidos e 
Alemanha (BRASKEM, 2012). 
 
 
Figura 3 – Parque de esferas da Unidade de Insumos Básicos RS. Fonte: Braskem, 2010. 
 
 
1.3 UNIDADE DE PETROQUÍMICOS BÁSICOS-RS 
 A Braskem/UNIB-RS, empresa de primeira geração petroquímica teve 
origem da compra de ativos da empresa Copesul pelo grupo Braskem. A 
Copesul teve sua fundação no ano de 1978, sendo incorporada pela Braskem 
em 2005. A primeira geração é responsável pelo ciclo de negócios ligados à 
produção de matérias-primas básicas como eteno e propeno, fundamentais 
para a segunda geração, que cuida das resinas termoplásticas. 
 As indústrias de Primeira Geração são as produtoras de petroquímicos 
básicos, produtos resultantes da primeira transformação de correntes 
petrolíferas (nafta, gás natural, etano etc.) por processos químicos como 
craqueamento a vapor, pirólise, reforma a vapor, reforma catalítica, destilação, 
extração líquido-líquido, etc. Os principais produtos primários são as olefinas: 
eteno, propeno e butadieno e os aromáticos: benzeno, tolueno e xilenos. 
Secundariamente, são produzidos ainda solventes e combustíveis (BRASKEM, 
2009). 
 
 A UNIB/RS subdivide-se em algumas Unidades das quais são elas: 
 
 Unidade de Olefinas: Produz as principais commodities da indústria de 
1ª Geração: eteno e propeno. Essa unidade transforma a nafta (ou condensado 
e GLP) em eteno, propeno, além das correntes de hidrocarbonetos gasosos 
com mais de quatro carbonos e as correntes líquidas, com cinco carbonos ou 
mais. A nafta recebida é primeiramente separada em frações e derivados, 
através dos processos de destilação atmosférica e a vácuo. As frações mais 
leves desta destilação serão purificadas por reação com hidrogênio 
(hidrotratamento), que remove as impurezas, para que posteriormente suas 
moléculas sejam quebradas rapidamente em altas temperaturas na pirólise, 
resultando, após separações especiais, principalmente em eteno e propeno. As 
frações mais pesadas da destilação são encaminhadas para a Unidade de 
Aromáticos, responsável por seu tratamento. Essas correntes são tratadas 
através de hidrogênio em altas temperaturas e pressões. 
 Unidade de Aromáticos: faz o processamento das correntes gasosas e 
líquidas oriundas da Unidade de Olefinas, que após uma série de 
 
fracionamentos, resultam em produtos como o benzeno, tolueno, xileno, 1,3-
butadieno, ETBE. 
 Unidade de Utilidades: é a responsável pelo suprimento de água, vapor, 
energia elétrica e gases especiais (gás inerte, ar comprimido), imprescindíveis 
ao funcionamento da UNIB/RS e do Polo Petroquímico de Triunfo. 
 Unidade de Transferência e Estocagem: responsável pela estocagem, 
em tanques e esferas, e deslocamento dos diversos produtos gasosos e 
líquidos oriundos das Unidades de Produção da UNIB/RS (BRASKEM, 2009). 
 
 Figura 4: Unidade de insumos básicos RS. Fonte: Braskem, 2010. 
 
1.3.1 Unidade de Olefinas 
 A unidade de Olefinas I tem esse nome pois foi a primeira unidade de 
Olefinas no Polo Petroquímico do Sul a ser construída. A Olefinas I tem como 
matéria prima principal a Nafta que é proveniente, sobretudo da Refinaria 
Alberto Pasqualine (REFAP) e de refinarias localizadas principalmente no 
Oriente médio e são transportadas através de navio para a Braskem. Nessa 
unidade é onde se produz, separa e purifica os principais produtos produzidos 
pela Unidade de Insumos Básicos do RS. Como por exemplo, a Unidade de 
Olefinas tem o objetivo de produzir eteno, propeno e hidrogênio, basicamente. 
As correntes excedentes são encaminhadas para a Unidade de Aromáticos, 
 
que subdivide-se em Aromáticos-Líquidos e Aromáticos-Gases. Essas 
correntes são separadas através de Operações Unitárias e transformadas em 
produtos para a empresa. 
 A Nafta chega até a Unidade através de gasoduto construído da REFAP 
até a Braskem ou então é enviada por navios quando esta é importada. Essa 
matéria prima é estocada em uma área específica para este fim na qual 
pertence a administração da unidade de Olefinas I. 
 
 
 
 A Unidade de Aromáticos – Líquidos é responsável pela produção e 
tratamento das correntes denominadas de “gasolinas de pirólise”, oriundas da 
Unidade de Olefinas. Essas correntes são compostas de hidrocarbonetos com 
cadeias de cinco carbonos ou mais, possuindo Pontos de Ebulição 
intermediários, tornando-os líquidos a temperatura ambiente. 
 Essas correntes são tratadas na Área de Hidrogenação de Gasolina de 
Pirólise (PGH) que promove a hidrogenação de cadeias lineares insaturadas, 
na presença de hidrogênio, em reatores de leito fixo, com catalisadores de 
Níquel, na forma de óxido de Níquel - que promove a primeira hidrogenação 
das ligações saturadas, Niquel-Molibdênio e Cobalto-Molibdênio, na forma de 
sulfetos, que fazem a hidrogenação de alguma ligação insaturada restante e 
também fazem a dessulfurização dos compostos de enxofre presentes na 
carga. As correntes são, então, separadas em Torres de Destilação 
Atmosférica e a Vácuo, dependendo do Ponto de Ebulição dos compostos a 
serem separados (BRASKEM, 2009). 
 As diferentes correntes provenientes da PGH são enviadas, então, para 
Área de Transferência e Estocagem. As correntes alifáticas são enviadas como 
componentes da “Gasolina Comercial”, cuja formulação é feita na própria Área 
de Transferência e Estocagem e, posteriormente, vendida para 
comercialização. As correntes aromáticas são enviadas para Área de Extração 
de Aromáticos, que faz a separação do BTX (benzeno, toluneno, xilenos, C9) 
em um processo de extração líquido-líquido com o solvente Sulfolane®. 
 Essa corrente de BTX é enviada para Área de Fracionamento de 
Aromáticos, que faz a separação desses diversos produtos. Parte da corrente 
 
de BTX pode, ainda, ser enviada para Área de Hidrodesalquilação de 
Aromáticos, que faz a conversão de cadeias aromáticas C7+ em benzeno, 
conforme a demanda de mercado. 
 A Unidade de Aromáticos – Gases é responsável pela produção e 
tratamento das correntes gasosas secundárias, oriundas da Unidade de 
Olefinas. Na Área de Extração de 1,3-butadieno esse hidrocarboneto é obtido 
através de Destilação Extrativa usando o solvente dimetilformamida (DMF) que 
altera a volatilidade relativa dos componentes presentes na carga composta 
por hidrocarbonetos com quatro carbonos ou menos, em relação ao 1,3 
butadieno. 
 São, também, produzidos na Unidade de Gases, o etil-terc-butil-eter 
(ETBE), butano e propano. O ETBE é obtido através da adição de etanol com 
isobuteno contido numa corrente de hidrocarbonetos com quatro carbonos. A 
reação é catalisada por uma resina de troca iônica, de estrutura 
macrorreticular, fortemente ácida, tendo o grupamento SO3H como grupo ativo. 
A Área de butenos separa uma corrente de 1-buteno em butanos e butenos. A 
Área de propano faz a hidrogenação de propeno em propano. 
 A Unidade de Aromáticos conta com uma moderna tecnologia de 
processo, que permite o atendimento de especificações rigorosas de mercados 
cada vez mais exigentes, até mesmo superando as especificações ASTM. 
 As plantas que produzem ETBE, butenos, 1,3-butadieno, benzeno e 
tolueno possuem analisadores em linha para acompanhamento da qualidade 
destes produtos através da análise dos principais parâmetros de especificação.Além disso, amostras destes e dos outros produtos são regularmente 
analisadas pelo laboratório de controle de qualidade para determinar os demais 
requisitos de qualidade e, se for o caso, confirmar os resultados dos 
analisadores em linha (BRASKEM, 2009). 
 
 
Figura 5 – Unidade de produção de butadieno RS. Fonte: Braskem, 2008. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS 
 
 O estágio possibilitou a compreensão dos princípios relacionados ao 
sistema de produção e especificação de diversos produtos de uma central 
petroquímica. Aspectos relevantes de diversas Operações Unitárias, como 
extração líquido-líquido, destilação extrativa, processos termodinâmicos, 
escoamento de fluidos, reações de hidrogenação, bem como campanhas de 
leitos catalíticos, balanço material da unidade, paradas de manutenção e 
especificação de produtos, foram avaliados. 
 Estudos de desempenho e eficiência energética das unidades, bem 
como softwares aplicados ao controle e gerenciamento da planta também 
foram analisados. 
 Na sequência serão descritas as tarefas realizadas durante o estágio 
supervisionado na Unidade de Aromáticos da UNIB/ RS, da Braskem, 
juntamente com os recursos utilizados e conhecimentos aplicados e adquiridos. 
As atividades estarão relacionadas com os aplicativos desenvolvidos. 
 
2.1 ACOMPANHAMENTO DE HAZOP 
 A indústria petroquímica vem em um contínuo desenvolvimento ao longo 
do tempo, com isso, aumentando a produtividade e a diversidade de produtos 
gerados. Para que o mercado seja atendido em tempo satisfatório e com a 
qualidade do produto desejada, as unidades de produção têm tornado seus 
processos cada vez mais complexos, representando, na maioria das vezes, 
condições mais severas de operação, como pressão ou temperatura mais 
elevadas (MATOS, 2009). 
 Para garantir a segurança dos sistemas, análises de perigos e de riscos 
cada vez mais detalhadas e abrangentes têm sido realizadas, seja por 
exigência das empresas ou dos próprios órgãos reguladores. O objetivo é 
obter maior segurança para o processo, garantindo a segurança para 
funcionários e comunidade, além de reduzir as chances de um acidente com 
grande impacto ambiental (MATOS, 2009). 
 O Estudo de Perigo e Operabilidade, HAZOP (Hazard and Operability 
 
Studies) é uma ferramenta de análise que visa identificar desvios operacionais, 
ou seja, problemas de operabilidade de uma instalação de processo. Para esta 
avaliação é utilizada uma metodologia que desenvolve perguntas de forma 
sistemática e estruturada partindo do uso adequado de um conjunto de 
palavras guias aplicado a pontos críticos do sistema em estudo. O HAZOP tem 
como objetivo indagar de modo minucioso e metódico cada segmento de um 
processo. Para isso, é preciso focalizar em pontos específicos, os nós, 
buscando reconhecer todos os possíveis desvios das condições normais de 
operação, identificando as causas responsáveis por tais desvios e as 
respectivas consequências. Quando já estão verificadas as causas e as 
consequências, esta metodologia recomenda medidas para controlar e/ou 
eliminar o perigo, ou ainda reparar o problema de operabilidade da instalação 
(MIRANDA, 2008). 
 O HAZOP busca identificar os perigos em relação aos problemas de 
segurança, os quais podem colocar em risco as pessoas e os equipamentos; e 
também os problemas de operabilidade, aqueles que podem causar perda de 
produção, afetar a qualidade do produto ou a eficiência do processo. Para a 
execução de um HAZOP de boa qualidade é preciso a participação de 
especialistas experientes, informações precisas, detalhadas e atualizadas a 
respeito do projeto ou processo da instalação a ser analisada (ALBERTON, 
1996). 
 O estudo de HAZOP acompanhado nesse estágio foi o da Área de 
Extração de Aromáticos. A análise realizada no projeto teve por objetivo avaliar 
os perigos associados ao projeto, reconhecendo os possíveis desvios das 
condições normais de operação e recomendando medidas preventivas que 
visem eliminar as causas dos perigos identificados, controlando e até 
minimizando seus efeitos. 
 Baseando-se na matriz de risco adotada pela Braskem podemos 
classificar os possíveis desvios das condições normais de operação de acordo 
com a frequência esperada de ocorrência, severidade do desvio e o risco de 
ocorrência. Neste estudo foram identificados 138 cenários sendo dois deles de 
risco médio e 136 de baixo risco, conforme o Quadro 1. 
 
 
 
Quadro 1: Matriz de Risco Braskem 
 
 
 Nesta avaliação foram verificados 15 nós de estudo, os quais estão 
apresentados no Quadro 2. 
 O Quadro 3 mostra uma das planilhas do estudo do HAZOP realizado na 
Área de Extração de Aromáticos da Unidade de Aromáticos, que não 
apresentou desvios em relação às condições normais de operação que 
resultassem em cenários de risco inaceitáveis pelos critérios de aceitabilidade 
adotados pela Braskem. Dentre os 138 cenários, apenas dois foram 
classificados como risco médio, exigindo a proposição de cinco 
recomendações técnicas e economicamente viáveis para minimizar ou mitigar 
seu risco. Dentre os cenários de risco baixo, apenas dois foram classificados 
na categoria de severidade crítica, indicando a necessidade de realização 
posterior de estudos de vulnerabilidade. 
 
 
 
 
Quadro 2: Planilha de identificação dos nós de estudo do HAZOP da Área de Extração de Aromáticos 
Nó Descrição 
1 Linha de carga da unidade saindo da A32 (32TQ02/03/04/05) via 22B01A/B, até 22T01, inclusive. 
2 Linha de topo da 22T01 passando pelo 22P01 e 22P03 (casco), até a 22T02, inclusive. Inclui as linhas de desvio do 22P01. 
3 Linha de reciclo de água, passando pela 22B03A/B até montante do 22P01 e/ou 22P03 (casco) 
4 Linha de fundo da 22T01, passando pelo 22P02A/B/C/D (casco) até a 22T03, inclusive. 
5 Sistema de dosagem de anti-espumante: 22V09, 22V06, 22B13A/B até linha de carga para 22T03, a jusante dos 22P02A/B/C/D 
6 Linha de topo da 22T03, passando pelo 22P05 (casco) até a 22V02; e, linha do 22V02 (fase HC) passando pela 22B04A/B até 
22T01, incluindo a linha de entrada no prato 95 (FIC03), prato 15 e na linha de entrada de carga da 22T01 (FIC02). 
7 Linha da bota 22V02 (fase água) passando pela 22B05A/B, e fundo da 22T02 até a entrada da 22T05. 
8 Linha de fundo da 22T03 passando pela 22B14A/B, até 22T04, inclusive. 
9 Linha de topo da 22T02 passando pela 22B02A/B, até Área Sul e A25. Inclui a Linha de reciclo, e envio de Rafinado para a carga. 
10 Linha de topo da 22T04, passando pelo 22P07A/B (casco) até 22V03, via 22B08A/B. 
11 Linha da bota do 22V03 (fase água) passando pela 22B07A/B, até 22T02, incluindo a linha de reposição de água pela 22HV01, e, 
descarte de água pela 22HV02. 
12 Linha de reprocesso de solvente dos 22V07 e 22V08, passando pelas 22B09 e 22B10, até 22T03 (envio e retorno). Nota: O 
alinhamento do 22V08 para reprocesso de solvente no 22V01 (tag da linha: 1 1/2' 22-HC-01-059.1-DA3) não foi considerado no 
HAZOP, pois este alinhamento nunca foi usado. 
13 22P08, linha de topo (vapor de arraste), passando pelo 22V01 e 22P09, até entrada no fundo da 22T04; e,/linha de fundo do 22P08 
passando pela 22B12A/B até 22LV08 e entrada da 22T04 e sua linha de circulação. 
14 Linha de fundo da 22T04 passando pela 22B06A/B, passando pelo 22P08 (tubos), 22P02A/B/C/D (tubos) e 22FL01 até 22T01. 
Inclui a linha de solvente até 22V01 (reg. Solvente), e linha de desvio do P02A/B/C/D e linhas do solvente primário, secundário e 
terciário 
15 Sistema de Tocha da A22 e A23 (22V04) 
 
Quadro 3: Planilha de estudo de perigos e operabilidade da Área de Extração de Aromáticos 
 
 
Estudo de Perigos e Operabilidade (HAZOP) 
Sistema: A22 - Extração e Retificação Nó 1: Linha de carga da unidade saindo da A32 (32TQ02/03/04/05) via 22B01A/B, até 22T01, inclusive. Data: 21/05/11 
Intenção: Prover C6C8 bi-hidrogenado para a A22 na vazão e composição de projeto, e realizara extração de aromáticos na 22T01. Vazão = 
55 t/h (projeto), 54 t/h (normal), Pproj = 12 kgf/cm²g, Pnormal = 12kgf/cm²g; Temperatura = 40º C 
Referência: UP-22-04-01/6 rev. 37 
Desvio Causas Fatores 
Relevantes 
Efeitos Cat 
Sev 
Cat 
Freq 
Cat 
Risc
o 
Ações / 
Recomendaçõ
es 
Nov 
Sev 
Nov 
Freq 
Nov 
Risco 
Res
p. 
Nº 
Fluxo maior Abertura indevida da 
22FV01 
Atenuantes: 
- 22FV01 é 
falha fecha 
- 22PSV01 
- 22PV01 
Aumento de pressão na 
22T01 ocasionando 
distúrbios operacionais. 
BA OC BA 1 
Fluxo menor 
ou nenhum 
Fechamento 
indevido da 22FV01 
Atenuantes: 
- 22FIC01 
 
Agravantes: 
- 22FV01 é 
falha fecha 
 
Queda de pressão na 
22T01 ocasionando 
distúrbios operacionais. 
BA OC BA 2 
Parada da 22B01A/B Atenuantes: 
- 22B01 
possui 
reserva 
- 22FIC01 
Queda de pressão na 
22T01 ocasionando 
distúrbios operacionais. 
BA OC BA 3 
Bloqueios indevidos 
a montante da 
22B01A/B 
Atenuantes: 
- 22FIC01 
Queda de pressão na 
22T01 ocasionando 
distúrbios operacionais. 
BA OC BA 4 
 
 
2.2 DESENVOVIMENTO DE PLANILHAS AIPR 
 Embora o conceito de risco esteja ainda bastante associado a perigos e 
impactos negativos, cresce a necessidade das empresas de buscarem através 
de um controle de perdas a transformação dos riscos em ganhos potenciais 
para a organização. 
 Nesses últimos anos, está se despertando a consciência de se obter 
como boa prática de gestão empresarial, um elemento essencial na 
desenvoltura da Governança Corporativa: um planejamento adequado para 
gerir os riscos que ameaçam a corporação. Em meio a um conjunto de 
legislação aplicável, normas certificáveis e outras que contribuem para a 
gestão de aspectos relativos à qualidade, segurança, meio ambiente e saúde, é 
de fundamental importância o tratamento específico dos riscos de processo, 
através de um sistema de gestão, de forma que este não somente venha 
subsidiar os demais sistemas de gestão corporativos, bem como manter a 
interação entre eles (MIRANDA, 2008). 
 A organização é segmentada em áreas ou departamentos, com a 
determinação do respectivo local de atuação de cada departamento, na qual o 
processo ou tarefa está inserido: 
 Determinação dos processos e tarefas: Cada departamento deve 
cadastrar os seus processos e tarefas em uma planilha apropriada. 
 Classificação do Aspecto (perigo) /Impacto (dano) de SSMA: conforme 
preconizam as normas ISO 14001 e OHSAS 18001, os aspectos e impactos, 
constantes da ISO 14001 e os perigos e danos relacionados na OHSAS 18001, 
cada processo ou tarefa ao ser cadastrado pela Unidade Operacional no SGI 
(Sistema de Gestão integrado), terá seu aspecto/impacto associado, e a 
classificação destes quanto à tipificação devem ser de: segurança, saúde e 
meio ambiente (MIRANDA, 2008). 
 As planilhas AIPR (Aspectos, Impactos, Perigos e Riscos) são uma 
metodologia quantitativa aplicada na Braskem para subsídio à Gestão de 
Riscos Operacionais de Segurança, Meio Ambiente e Saúde. 
 Nas planilhas (Figura 8) foram identificadas as atividades relacionadas 
relevantes e levantados os aspectos Ambientais, de Saúde e Segurança, 
 
sendo relacionados à respectiva legislação aplicável, os documentos 
normativos associados e as partes interessadas. São identificadas, também, as 
causas da geração de determinado aspecto e as medidas de controle 
adotadas, conforme as normas ISO14001 e OHSAS 18001. 
 
 
Figura 6: Planilha AIPR. Fonte: Braskem/2012 
 
2.3 CONSOLIDAÇÃO DE MATRIZ DE CAUSA E EFEITO 
O sistema de instrumentação e controle da Unidade de Aromáticos era 
feito por relés de comando e está sendo migrado para um sistema CLP 
(Controlador Lógico Programável). 
Os primeiros CLPs foram desenvolvidos inicialmente para a substituição 
dos sistemas de controle baseados em relés. Desde então, os CLPs evoluíram 
e são muito utilizados em sistemas de controle em todos os tipos de plantas 
industriais. Computadores comerciais começaram a ser utilizados como 
controladores em sistemas de controle de grande porte. Devido ao fato do 
computador ser programável, este proporciona uma grande vantagem em 
comparação com a lógica por interligação elétrica, utilizada em sistemas com 
relés (SEIXAS, 2002). 
A partir de uma demanda existente na indústria automobilística norte-
americana, o Programmable Logic Controller (PLC), ou Controlador Lógico 
 
Programável (CLP), foi desenvolvido no início dos anos 70. O CLP é um 
computador projetado para trabalhar no ambiente industrial. Os transdutores e 
atuadores são conectados a robustos cartões de interface (SEIXAS, 2002). 
Atualmente, as plantas industriais normalmente precisam manipular 
tanto o controle digital quanto as malhas analógicas com o mesmo sistema de 
controle. Estes sistemas são normalmente chamados de Programmable 
Controllers, ou Controladores Programáveis, por não serem limitados a 
operações com condições lógicas (SEIXAS, 2002). 
Uma característica positiva dos sistemas baseados em relés está na 
descentralização do controle em um grande número de relés discretos. Como 
os relés são dispositivos eletromagnéticos, eles têm uma vida útil limitada. 
Portanto, os sistemas baseados em relés necessitam de uma manutenção 
contínua. Outra desvantagem destes sistemas é o tempo gasto para alterações 
na lógica de um sistema existente. Atualmente, os sistemas baseados em relés 
só são viáveis em sistemas com poucas entradas e saídas e em plantas com 
um elevado nível de interferência elétrica, onde computadores e CLPs não 
podem ser utilizados (HAYKIN, 1999). 
Para realizar a migração desses sistemas, que será feitas por empresas 
especializadas, sob supervisão das equipes de engenharia de automação da 
Braskem. Após as etapas de identificação dos sistemas e documentação 
necessários, foi necessária a elaboração de uma Matriz de Causa e Efeito. 
A matriz de causa e efeito é uma matriz de processos do QFD (Quality 
Function Deployment ou Desdobramento da Função Qualidade) usada para 
relacionar e priorizar as variáveis de processo com os requisitos da área 
operacional, através de uma ordenação numérica, usando como fonte primária 
o mapeamento do processo. O objetivo desta matriz é evidenciar as variáveis 
do processo que estão associadas com as características de qualidade, para 
auxiliar na identificação das variáveis críticas para a qualidade do produto que 
devem ser monitoradas e/ou otimizadas. O preenchimento da matriz de causa 
e efeito permite a visualização da importância de cada variável constituinte do 
processo. Com o resultado desta matriz se obtém um pareto que pode ser 
usado como ponto de partida na elaboração de técnicas de análise de riscos, 
como a FMEA (Análise do Modo e Efeito de Falha), por exemplo, ou técnicas 
de identificação de perigos, como a “WHAT IF” e planos de controle. (MATOS 
 
E TEN CATEN, 2002). 
Como Matriz de Causa e Efeito foi elaborado um documento que 
mostra, de forma matricial, os intertravamentos de um sistema e a 
interferências deles no processo. Permite a visualização de cada parâmetro do 
processo (variável independente) em cada parâmetro do produto (variável 
dependente) além de auxiliar na priorização da importância da variável chave 
de entrada no processo (iniciadores) e de saídas (causas). 
 Durante o estágio foi acompanhado o estudo do índice de importância 
definido que foi avaliado com base na importância de cada item e aspectos 
estratégicos da empresa, como impacto nos custos e na produtividade. A 
escala utilizada teve uma pontuação de 1 a 10, onde a saída mais importante 
recebeu o número mais alto, conforme exemplo do Quadro 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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TAG DESCRIÇÃO FLUXOGRAMA DE ENG. NOTA 02
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024-PB-010.A Emergência parada do compressor 024-C-002.A/B HR-D-0024-004-0002-
0001
024-PB-010.B Botoeira p/ parada de emergência HR-D-0024-004-0002-
0001
024-TSHCO-017.A Temperatura alta na saída dos 024-C-002.A HR-D-0024-004-0002-
0001
024-PSLCO-212.1 Pressão baixa do óleo lubrif. do 024-C-002.A HR-D-0024-004-0002-
0001
024-PSLCO-212.2 Pressão baixa de óleo lubrif icante do 024-C-002.B HR-D-0024-004-0002-
0001
024-LSHCO-005 Nível alto 024-V-003 HR-D-0024-004-0002-
0001
024-PSLCI-211.1 Pressão baixa de óleo de lubrif icação de 024-C-002.A
024-PLSCI-211.2 Pressão baixa de óleo de lubrif icação de 024-C-002.B
SEM TAG Alarme no painel local 024-LC-002.A/C
024-PSLCI-003.A Pressostato óleo BBA 024-B-003.A HR-D-0024-004-0002-
0001
024-FSLCO-018 Fluxo baixo na saída do 024-C-002.A/B HR-D-0024-004-0002-
0001
024-PB-003
Acionamento sistema de parada de emergência reator SD-
01
024-PB-008 Rearme para 024-TJSHCO-001
024-TSHCO-001 Alarme 024-TSCHO-001 (024-TE-006) HR-D-0024-004-0001-
0001
024-TSHCO-002 Alarme 024-TSCHO-002 (024-TE-018) HR-D-0024-004-0001-
0001
024-TSHCO-003 Alarme 024-TSHCO-003 (024-TE-009.A) HR-D-0024-004-0001-
0001
024-TSHCO-004 Alarme 024-TSHCO-004 (024-TE-007) HR-D-0024-004-0001-
0001
024-TSHCO-005 Alarme 024-TSHCO-005 (024-TE-010.A) HR-D-0024-004-0001-
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024-TSHCO-006 Alarme 024-TSHCO-006 (024-TE-008.A) HR-D-0024-004-0001-
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024-PSLCO-003.B Pressostato de óleo BBA 024-B-003.B HR-D-0024-004-0002-
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Quadro 4: Matriz de causa e efeito da Unidade de Hidrodesalquilação de Tolueno 
 
 
 
A matriz de causa e efeito, depois de devidamente preenchida com os 
itens originários do mapeamento do processo e do diagrama de causa e efeito, 
foi avaliada e pontuada pelos engenheiros de produção e de processo. Nesta 
oportunidade foram discutidos os relacionamentos das variáveis de processo 
com os requisitos de qualidade, para obter-se quantitativamente a importância 
das variáveis do processo. 
Após a análise das matrizes de causa e efeito há a necessidade da 
utilização de uma técnica de identificação dos perigos. Foi realizada, então, 
uma Análise What If para identificar os possíveis perigos envolvidos na 
migração do sistema de instrumentação. 
 O procedimento What-If é uma técnica de análise geral, qualitativa, cuja 
aplicação é bastante simples e útil para uma abordagem em primeira instância 
na detecção exaustiva de riscos, tanto na fase de processo, projeto ou pré-
operacional, não sendo sua utilização unicamente limitada às empresas de 
processo (ALBERTON, 1996). 
 A finalidade do What-If é testar possíveis omissões em projetos, 
procedimentos e normas e ainda aferir comportamento e capacitação pessoal 
nos ambientes de trabalho, com o objetivo de proceder à identificação e 
tratamento de riscos (ALBERTON, 1996). 
 A técnica se desenvolve através de reuniões de questionamento entre 
duas equipes. Os questionamentos englobam procedimentos, instalações, 
processo da situação analisada. A equipe questionadora é a conhecedora e 
familiarizada com o sistema a ser analisado, devendo a mesma formular uma 
série de quesitos com antecedência, com a simples finalidade de guia para a 
discussão. Para a aplicação o What-If utiliza-se de uma sistemática técnico-
administrativa que inclui princípios de dinâmica de grupo, devendo ser utilizado 
periodicamente. A utilização periódica do procedimento é o que garante o bom 
resultado do mesmo no que se refere à revisão de riscos do processo 
(ALBERTON, 1996). 
 Da aplicação do What-If resultam a revisão de um largo espectro de 
riscos, bem como a geração de possíveis soluções para os problemas 
levantados, além disso, estabelece um consenso entre as áreas de atuação 
como produção, processo e segurança quanto à forma mais segura de 
 
operacionalizar a planta. O relatório do procedimento fornece também um 
material de fácil entendimento que serve como fonte de treinamento e base 
para revisões futuras (DE CICCO e FANTAZZINI, 1986). 
 Segundo DE CICCO e FANTAZZINI (1994) existem algumas etapas 
básicas quando da aplicação dessa técnica: 
a) Formação do comitê de revisão: montagens das equipes e seus 
integrantes; 
 b) Planejamento prévio: planejamento das atividades e pontos a serem 
abordados na aplicação da técnica; 
 c) Reunião de formulação de questões: formulação de questões "O QUE 
- SE...", começando do início do processo e continuando ao longo do mesmo, 
passo a passo, prevendo todas as situações possíveis de ocorrer; 
 f) Reunião de respostas às questões (formulação consensual): em 
sequência à reunião de formulação das questões há o desenvolvimento de 
respostas escritas às questões. As respostas serão analisadas, sendo cada 
uma categorizada como: resposta aceita pelo grupo tal como submetida; 
resposta aceita após discussão e/ou modificação; aceitação postergada, em 
dependência de investigação adicional. Deve chegar-se ao consenso entre os 
participantes para o fortalecimento da análise de riscos; 
 g) Relatório de revisão dos riscos do processo: o objetivo é documentar 
os riscos identificados na revisão, bem como registrar as ações recomendadas 
para eliminação ou controle dos mesmos. 
 No Quadro 5 está representada uma das análises What If realizadas. 
 
 
 
 
 
Quadro 5: Planilha de análise What- if 
ANÁLISE “WHAT-IF” 
EMPRESA: BRASKEM – UNIB 2 RS UNIDADE/ÁREA: AROMÁTICOS 
DESCRIÇÃO DO SERVIÇO: Migração das A3/4 (Áreas de Gases) para Triconex, com interferência nas áreas em 
operação (Áreas de Líquidos) 
DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA: - Diagrama de interligação 
Intools; - Matriz Causa&Efeito A21/122/24 
“O que pode ocorrer se” PERIGO 
IMPACTO/CONSEQÜÊNCIA AO 
PROCESSO 
SALVAGUARDAS 
EXISTENTES 
RECOMENDAÇÕES Nº. DO 
CENÁRIO 
Ocorrer o acionamento indevido 
do XXPSLCI03B durante a 
migração dos sinais da A3 dopainel YY 
Atuação do XXPSLCI03B, levando 
a uma parada da XXB03B 
Atuação do intertravamento do SD01, 
levando a parada da A24 
XXB03B possui bomba 
reserva (XX03A) 
R1) Confirmar lógica de 
atuação do 
24PSLCI03, conforme 
descrito na Matriz 
Causa e efeito. 
1 
Ocorrer o acionamento indevido 
do XXLSL14, durante a migração 
dos sinais 
Atuação indevida de alarme no 
painel 
Geração de alarmes indevidos na A122 
Operador ciente das 
manobras durante a 
migração 
R2) Informar ao operador 
do painel no momento da 
manobra 
2 
Ocorrer o acionamento indevido 
do YYSCI102, durante a 
migração dos sinais da A3 do 
painel XX 
Não partida da XXB02B, em caso 
de parada da XXB02A 
Falta de quench para o XXR01B 
YYB02B disponível 
para operação 
R3) Em caso de 
indisponibilidade da 
YYB02B, jumpear o 
YYXSCI102. 
3 
Ocorrer o acionamento indevido 
do XXPY74, XXRZSL25 e 
XXHS25, durante a migração dos 
sinais da A3 do painel YY 
Desarme da XXB02B Falta de quench para o XXR01B 
XXB02A disponível para 
operação (partida 
automática), para o caso 
de atuação do 
intertravamento e parada 
da XXB02B 
R4) Jumpear YYXY01, 
evitando a atuação da 
YYROV01. 
4 
Ocorrer o acionamento indevido 
do XXLSLL88 durante a 
migração dos sinais da A03 do 
painel XX 
Atuação (fechamento) da XXFV08 e 
XXLV04 
Corte de carga para XXT01 levando a 
parada da XXT01, e aumento no nível do 
XXV02 e XXV03, levando liquido para 
XX21V04, gerando danos aos XXC01 
- XXLAH03 
(XXV02/03) 
XLSHCO06 
(intertravamento nível 
alto XXV04) 
R5) Jumpear XXLSLL88 e 
XXLSLL90 
5 
Ocorrer o acionamento indevido 
do YYXY01, YYXY25 e 
YYXSCO65, durante a migração 
dos sinais da A3 do painel XX 
Desarme da XXB02B Falta de quench para o XXR01B 
XXB02A disponível para 
operação para o caso de 
atuação do intertravamento 
e parada da 21B02B 
R6) Jumpear YYXY01, 
YYXY25 evitando a 
atuação da YYROV01. 
6 
2.4 ACOMPANHAMENTO DA CRIAÇÃO DE UM MODELO DE DMC 
Uma avaliação global das interações entre as operações unitárias, 
mesmo que preliminar e baseada em heurísticas, sempre fez parte da boa 
prática de síntese de processos. A partir da década de 1960, no entanto, esta 
preocupação ganhou muito terreno. Na verdade, a grande mudança foi 
causada não por uma ideia nova, mas por uma ferramenta nova, o recurso 
computacional acessível, que revolucionou a abordagem de síntese de 
processos e permitiu a criação de novas áreas de conhecimento, tanto na 
matemática quanto na engenharia. A partir de então, tornou-se viável incluir 
mais de um equipamento na etapa de otimização do processo como um todo, 
ou seja, aplicar conceitos da área de Engenharia de Sistemas para as 
Indústrias de Processos, dando origem à área de engenharia de sistemas de 
processo (VIEIRA et al, 2005). 
Algumas tarefas típicas da área de engenharia de processo são: dados 
o fluxograma do processo, as condições de operação e todas as 
especificações dos equipamentos, projetar o melhor sistema de controle para a 
unidade. Dados as matérias primas e produtos desejados e informações sobre 
a cinética das reações, definir o melhor fluxograma de processo. Dados o 
fluxograma de processo e novas especificações para o produto, definir novas 
condições de operação e/ou especificações dos equipamentos. Dados o 
fluxograma do processo, as especificações dos equipamentos e as 
especificações dos produtos, propor mudanças na unidade de forma a 
melhorar sua operação e lucratividade. 
Buscando o aprimoramento da operação e a diminuição de perdas a 
partir de uma visão global do processo de Aromáticos foram avaliadas a 
viabilidade da implantação de um sistema de novos controladores 
multivariáveis, através de DMCs. 
O controle DMC (Dynamic Matrix Control) é um dos mais populares 
métodos de modelo de controle preditivo. É especialmente eficiente para 
sistemas de controle MIMO (multiple-input multiple-output), com múltiplas 
entrada e saídas. O Controle DMC baseia-se num modelo de resposta discreto 
time step (tempo de passo) que calcula um valor desejado da variável 
manipulada que permanece inalterado durante o time step seguinte. O novo 
 
valor da variável manipulada, que dá a soma de mínimos quadrados de erro 
entre o set point e os valores previstos da variável controlada. O número de 
time steps que o DMC usa para a sua previsão é chamado de "horizonte de 
previsão" (SCHERER, 2009). 
A ferramenta DMC é um software específico para controle avançado 
que tem como principal entrada um modelo matemático que reproduz um 
equipamento em questão (torre, reator, forno). Dessa forma, a partir de testes 
na planta industrial os modelos matemáticos são obtidos e depois são 
aplicados ao software, que interage com o SDCD (Sistema Digital de Controle 
Distribuído) existente manipulando variáveis críticas do processo 
automaticamente, através de um sistema de malha fechada (SCHERER, 2009). 
As principais características do DMC são: 
a) resposta linear ao degrau como modelo da planta; 
b) função objetivo quadrática em um horizonte de predição finito; 
c) saídas futuras da planta são especificadas para rastreamento de set-
point; 
d) entradas ótimas são calculadas como solução de um problema de 
mínimos quadrados. 
O modelo de resposta ao degrau utilizado pelo algoritmo DMC relaciona 
mudanças nas saídas do processo a soma ponderada das entradas passadas, 
referidas como movimentos de entrada (CORRIOU, 2004). 
Os pesos das entradas de controle (movimentos de entradas) são os 
coeficientes da resposta ao degrau. Utilizando o modelo de resposta ao 
degrau, saídas futuras podem ser calculadas a partir de combinação linear de 
movimentos de entrada futuros. A matriz de conexão entre as entradas e as 
saídas é a Matriz Dinâmica. Com esta representação, o vetor ótimo de 
entradas pode ser calculado analiticamente como a solução a um problema de 
mínimos quadrados (CORRIOU, 2004). 
O objetivo do controle DMC é rastrear o set-point no sentido dos 
mínimos quadrados, penalizando os movimentos de entrada. Isto é equivalente 
a aumentar a magnitude dos termos diagonais na matriz quadrada de solução 
antes da inversão, resultando em controle menos agressivo (CORRIOU, 2004). 
A fim de implantar o controle avançado de processos, as seguintes 
fases devem ser executadas: coleta de dados, pré-teste, teste, identificação de 
 
modelo e comissionamento, segundo o projeto conceitual para implementação 
de sistema de controle avançado da unidade de Aromáticos relacionadas a 
seguir: 
Coleta de dados para o Pré-teste: a coleta de dados para o pré-teste é 
a fase onde a equipe da execução do projeto adquire informações sobre o 
controle básico do processo e sobre a operação das unidades. Nesta fase a 
instrumentação e os controles são identificados por unidade e equipamento, as 
estratégias de controle básico são estudadas e os problemas principais dos 
instrumentos e do controle regulatório são identificados. 
Pré-Teste: o pré-teste é conduzido para determinar as operações atuais 
da planta. As atividades nesta etapa incluem análises detalhadas do processo, 
da instrumentação e do controle, e a resolução de alguns problemas 
encontrados já durante a fase precedente (coleta de dados) e também durante 
esta mesma fase. A ideia geral no teste preliminar é, após realizar correções no 
processo, gerar diversos movimentos nas variáveis manipuladas e observar a 
magnitude dos movimentos que devem ser usados nos testes de planta (etapa 
posterior), assegurando que as malhas de controle não estejam operando de 
forma manual e que as estratégias de controle estejam alinhadas. A 
participação da equipe de instrumentação da planta nesta fase é fundamental. 
Teste de planta: o teste de planta é a fase a mais importante na 
implementação de controle avançado. Com uma qualidade elevada e um teste 
bem conduzido na planta, a correlação e os comportamentos das variáveis 
dependentes e independentesao longo do tempo (ganhos) são identificados e 
consequentemente as influências significativas para cada variável controlada 
são reconhecidas. De fato, o teste de planta fornece o modelo dinâmico 
empírico da planta. Além disso, a estratégia utilizada no teste de planta permite 
que a equipe participante do projeto compreenda inteiramente o processo, suas 
restrições e outras particularidades. Algumas simulações e ajustes de 
parâmetros também são feitos nesta etapa para aumentar o desempenho do 
controlador. 
A fim de se obter um desempenho aceitável da unidade, o operador 
pode mover qualquer variável independente considerada necessária a qualquer 
tempo, durante o teste de planta. A única restrição requerida na operação é a 
de que a estrutura de controle regulatório do teste de identificação da planta 
 
seja mantida, e que os movimentos das variáveis independentes não sejam 
correlacionados uns com os outros. O operador pode decidir o tamanho e a 
direção da perturbação, de qualquer variável independente, feita durante este 
teste em degrau. A perturbação deve ser grande o suficiente para que se possa 
poder medir a resposta, mas não deve ser tão grande que acabe por forçar um 
movimento compensatório ou desestabilizando a unidade. 
Identificação do Modelo: os dados do teste de resposta ao degrau são 
analisados usando-se um programa de identificação para desenvolver um 
modelo que correlaciona cada uma das variáveis dependentes (controladas) ao 
conjunto de variáveis independentes. A partir desta análise, um modelo 
dinâmico acurado descrevendo o comportamento do processo é desenvolvido. 
Predições do comportamento do modelo com dados de teste de planta são 
gerados e comparados para validar o modelo. 
As etapas de coleta de dados e pré-teste e teste de planta foram 
acompanhadas durante o estágio. O acompanhamento foi referente a Coluna 
Separadora de Tolueno 23T02, torre de destilação atmosférica da Área de 
Fracionamento de Aromáticos. A pressão dessa coluna é controlada por 
selagem com gás inerte (N2) sobre o vaso de refluxo 23V03. Os vapores de 
topo são condensados no permutador de calor 23P05. O tolueno condensado é 
parcialmente usado como refluxo para a coluna e parcialmente enviado à 
Unidade de Hidrodesalquilação, sendo o excesso resfriado pelo permutador de 
calor 23P11 antes de ser enviado para o tanque de tolueno, a partir do qual, se 
atingir as especificações requeridas, o tolueno pode ser transferido para 
tanques de armazenagem final. As colunas são aquecidas por meio de 
permutadores termossifão 23P06 com vapor de alta pressão 
dessuperaquecido. O produto de fundo da coluna flui diretamente para a coluna 
23T03, Coluna Separadora de Xilenos. 
O acompanhamento do processo, coleta de dados e pré-teste para 
implantação do DMC foram realizados através de gráficos do software Aspen. 
Todo o comando e alterações na planta são realizados pelos operadores de 
processo através do sistema de controle em malha de processo SDCD 
(sistema digital de controle distribuído). 
 
 
 
Figura 7 – Gráfico refluxo x carga da torre. Fonte: Braskem 2012. 
 
 A variável manipulada foi o refluxo da torre de destilação e observados a 
influência nas diversas variáveis controladas. A Figura 10 mostra a influência 
do time step test no fluxo de entrada de carga para a torre. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8 – Gráfico refluxo x vazão de vapor e temperatura do prato de entrada de carga. Fonte: 
Braskem 2012 
 
 A Figura 11 relaciona a influência do time step test na temperatura do 
prato de entrada de carga da torre de destilação. 
Refluxo da torre 
Carga para 23T02 
Temperatura do prato 
 de entrada de carga 
Refluxo da torre 
 Vazão de vapor 
para o refervedor 
 
 
 
Figura 9 – Gráfico refluxo x vazão de fundo da torre. Fonte: Braskem 2012 
 
 A Figura 12 demonstra a influência do time step test na vazão de 
vapor para o permutador termossifão, responsável pelo aquecimento da 
coluna, e da vazão de saída de fundo da torre. 
 O modelo de resposta ao degrau utilizado pelo algoritmo DMC 
relaciona mudanças nas saídas do processo a soma ponderada das entradas 
passadas, referidas como movimentos de entrada. Os dados do time step test 
são utilizados para construção do modelo de resposta de degrau, utilizado na 
implementação do DMC. 
Refluxo da torre Vazão de vapor para 
 o refervedor 
Produto de fundo da 
 torre 
 
 
CONCLUSÃO 
 
 Na formação do futuro profissional, além dos conhecimentos 
técnicos agregados, o estágio supervisionado possui grande importância no 
aspecto do relacionamento interpessoal na Empresa, pela convivência com os 
diversos profissionais envolvidos, suas formas de trabalho e experiências 
técnicas. 
 As atividades desenvolvidas na Unidade de Aromáticos da 
UNIB/RS possibilitaram a complementação dos conhecimentos adquiridos na 
Universidade, contribuindo assim, para a formação profissional do aluno. 
 Visando sempre a integração do estagiário com os trabalhos 
executados na empresa, os profissionais que formam o grupo de engenheiros 
de produção da unidade mostraram-se presentes e prestativos sempre que era 
necessário e possível. 
 A participação nas atividades relacionadas foi de grande valor 
para o aprendizado e capacitação do estagiário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
ALBERTON, A. Uma metodologia para auxiliar no gerenciamento de riscos e 
na seleção de alternativas de investimentos em segurança. Dissertação de 
mestrado em Engenharia de Produção. Florianópolis, 1996. 
BRASKEM S.A. (2009) Apostila técnica da Unidade de Aromáticos UNIB/RS. 
BRASKEM S.A. (2012) Disponível em www.braskem.com.br 
CORRIOU, J. Process control- theory and applications. França, 2004. 
DE CICCO, F. FANTAZZINI, M. Prevenção e Controle de perdas – uma 
abordagem integrada. Fundacentro. São Paulo, 1986. 
DE CICCO, F. FANTAZZINI, M. A identificação e análise de riscos. Revista 
Proteção – Suplemento especial n º 2. Novo Hamburgo, abril de 1994. 
HAYKIN, S. VAN VEEN, B. Sinais e sistemas. São Paulo, 1999. 
MATTOS, J. Aplicação do HAZOP dinâmico na avaliação de perigo operacional 
em coluna de destilação de uma planta de separação de ar. Dissertação de 
mestrado. Rio de Janeiro. Novembro, 2009. 
MATOS, J. TEN CATEN, C. Utilização da metodologia seis sigma em 
processos de reação química em batelada. XXII Encontro Nacional de 
Engenharia de Produção. Outubro, 2002. 
MIRANDA, M. Metodologia de avaliação de riscos operacionais de segurança, 
meio ambiente e saúde ocupacional: uma contribuição ao gerenciamento de 
riscos das organizações. Niterói, 2008. 
SCHERER, H. Controle preditivo com otimização distribuída aplicada a colunas 
de destilação. Dissertação de mestrado. Florianópolis, julho de 2009. 
SEIXAS, C. Evolução dos sistemas de controle. Minas Gerais, 2002. 
VIEIRA, R. SECCHI, A. BISCAIA, E. Engenharia de sistemas de processo. 
Fronteiras da engenharia química. Rio de Janeiro, 2005.