Refino_do_Petroleo
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Refino_do_Petroleo

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Figura 9: Ponto de Bolha e Orvalho. ................................................................................................. 26
Figura 10: Destilação Flash............................................................................................................... 31
Figura 11: Destilação Simples........................................................................................................... 32
Figura 12: Destilação Fracionada. .................................................................................................... 33
Figura 13: Destilação Fracionada com Refluxos. ............................................................................. 34
Figura 14: Esquema do Funcionamento de um Prato Valvulado. .................................................... 37
Figura 15: Recheio Randômico (IMTP)............................................................................................. 38
Figura 16: Recheio Estruturado. ....................................................................................................... 39
Figura 17: Esquema de uma Coluna de Destilação.......................................................................... 39
Figura 18: Curva de Destilação ASTM.............................................................................................. 44
Figura 19: Curva de Destilação PEV................................................................................................. 45
Figura 20: Comparação Entre as Duas Curvas. ............................................................................... 46
Figura 21: Fracionamento Perfeito.................................................................................................... 47
Figura 22: Fracionamento Ruim........................................................................................................ 47
Figura 23: Controle Realimentado. ................................................................................................... 56
Figura 24: Controle com Inferidor...................................................................................................... 57
Figura 25: Esquema Geral do Controle Avançado. .......................................................................... 59
Figura 26: Cortes / PEV. ................................................................................................................... 63
Figura 27: Fracionamento em uma Seção da Torre Atmosférica. .................................................... 64
Figura 28: L/V e o fracionamento. ..................................................................................................... 65
Figura 29: Torre de destilação / fracionamento. ............................................................................... 65
Figura 30: Ligação dos Produtos. ..................................................................................................... 68
Figura 31: Ligação das Seções......................................................................................................... 69
Figura 32: Ligação dos Refluxos....................................................................................................... 69
Figura 33: Principais Coeficientes da Inferência............................................................................... 77
Figura 34: Coeficientes da Inferência para T30% do RAT ............................................................... 78
Figura 35: Universo de Operação ..................................................................................................... 79
Figura 36: Diagrama do RCI ............................................................................................................. 80
Figura 37: Detalhe da Curva ASTM de um Produto. ........................................................................ 81
Figura 38: Solucionador .................................................................................................................... 83
Figura 39: T100% QR Inicial ............................................................................................................. 85
Figura 40: T100% QR Múltiplas Iterações ........................................................................................ 87
Figura 41: T100% DL Leitura no Tempo........................................................................................... 90
Figura 42: T10% DP Leitura no Tempo ............................................................................................ 90
Figura 43: Alinhamento dos Produtos da Torre da Destilação Atmosférica Montado no Inferidor... 93
Figura 44: Comparação do T85% Laboratório, Inferência e SICOM................................................ 98

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Capítulo 1: Introdução

Este relatório apresenta as atividades desenvolvidas durante o projeto de
fim de curso – PFC em Engenharia de Controle a Automação Industrial na
Refinaria Presidente Getúlio Vargas – UN-REPAR, em Araucária – PR, no período
de 15/02/2005 a 31/07/2005.

Não importa qual a finalidade se vai dar para o petróleo, combustível ou
algum outro produto acabado, praticamente todos os processos de refino a que o
petróleo é submetido passam pela destilação, o que mostra a grande importância
deste processo para uma refinaria de petróleo [ 1 ].

Levando em conta o grande volume de produção de uma refinaria de
petróleo, se percebe a importância de se ter um controle adequado de sua
produção, pois qualquer desajuste pode significar uma perda de milhares de
dólares.

O controle de uma unidade deste porte pode ser dividido em três níveis. No
nível 1 de controle encontram-se todos os controladores tipo PID ou avançados
(feedfoward, cascata,etc.) que controlam diretamente as temperaturas, pressões,
níveis, etc. das diferentes partes da unidade. Os setpoints destes controladores
são comandados por sua vez por um controle preditivo multivariável (nível 2) que
controla de forma geral a qualidade dos produtos (composição, etc.). Finalmente
no 3° nível encontra-se o otimizador que envia para o controle MIMO as
referências, calculadas levando em conta critérios de otimização econômica da
produção.

No controle de nível 2 de uma unidade de destilação atmosférica, é
necessário manter a qualidade dos produtos dentro de determinadas condições.
Para isto é necessário que o sistema de controle receba informação confiável das
variáveis que medem esta qualidade. Neste ponto, uma das principais dificuldades
é o grande tempo necessário para que a análise da qualidade dos produtos que
estão sendo destilados seja realizada.

Para contornar este problema, se utiliza comumente softwares de inferência
de qualidade destes produtos. Estes softwares utilizam medições de diversas

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variáveis disponíveis em tempo real e um modelo matemático que calcula a partir
das mesmas os valores das variáveis que deseja-se controlar. Assim tem-se,
antecipadamente, uma “inferência” do verdadeiro valor da variável a controlar que
pode ser usado no sistema de controle.

A REPAR utiliza normalmente este software no sistema de controle da
unidade de destilação atmosférica. Em 2004, ocorreram modificações na unidade
de destilação atmosférica, visando aumentar a produção da mesma (este
processo de reforma é chamado de REVAMP). Com estas alterações na unidade,
o programa de inferências que era utilizado parou de funcionar corretamente. Isso
se deu pelas alterações inseridas na torre atmosférica, em conjunto com a
alteração das frações que eram mandadas para esta torre, e pela introdução de
uma torre pré-flash para pré-processar a alimentação da coluna de destilação
atmosférica.

 Atualmente, é necessário esperar cerca de quatro horas até que
modificações nas variáveis de controle da torre atmosférica (pressão e
temperatura das várias panelas da torre, vazão dos produtos, de carga da unidade
e de vapor introduzido na torre) apareçam na curva de destilação dos produtos,
que