Apresentação... IX Prefácio... XI. Nomenclatura... XV

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1 Sumário Apresentação... IX Prefácio... XI Introdução... XIII Nomenclatura... XV Capítulo 1 Introdução aos Sistemas de Controle Avançado e Otimização de Processos Introdução ao Controle Avançado de Processos O que é Controle Avançado de Processos? Projeto de um Sistema de Controle Avançado Benefícios dos Sistemas de Controle Avançado Conclusões Referências Capítulo 2 Instrumentação e Controle Regulatório Avaliação do Controle Regulatório Instrumentação Associada ao Controle Regulatório Estratégia de Controle Regulatório Análise de uma Estratégia de Controle Regulatório Caso Análise de uma Estratégia de Controle Regulatório Caso Análise de uma Estratégia de Controle Regulatório Caso Alteração dos Setpoints para Aumentar a Estabilidade do Processo... 57

2 XVIII I Controle Avançado e Otimização na Indústria do Petróleo 2.5 Sintonia do Controle Regulatório Exemplo de Aplicação do BR-Tuning Outros Exemplos de Sintonia do Controle Regulatório Referências Capítulo 3 Sensores Virtuais e Analisadores de Processos Ensaios em Laboratório Analisadores de Processo Inferências de Propriedades Aspectos Básicos para Geração de Inferências de Propriedades Exemplo de Inferência Baseada em Redes Neurais Referências Capítulo 4 Projeto Conceitual do Controle Avançado Introdução A Equipe de Implantação O Escopo do Projeto Objetivos, Diretrizes de Operação e Variáveis Objetivos com Impacto Econômico Objetivos Operacionais Diretrizes de Operação Seleção de Variáveis Variáveis Determinadas por Cálculos A Seleção de Variáveis Controladas A Seleção de Variáveis Perturbação Variáveis Auxiliares A Lista de Variáveis e a Matriz de Influências Modos de Operação Diferentes e Degradados Definições de Hardware e Software Avaliação Preliminar das Condições da Planta Cronograma de Implantação Documentação Referências

3 Sumário I XIX Capítulo 5 Identificação de Processos Identificação de Processos Planejamento e Execução dos Testes na Planta Definição da Classe de Modelos Ajuste dos Parâmetros do Modelo Validação do Modelo Obtido Ferramenta de Visualização e Identificação de Processos (VIP) Exemplo de Identificação de Modelos Dinâmicos Tópicos Avançados e Perspectivas Futuras para Identificação Referências Capítulo 6 Introdução aos Algoritmos de Controle Preditivo Controle Preditivo Multivariável (CPM) Detalhes do Controlador Preditivo Multivariável (CPM) O Algoritmo DMC (Dynamic Matrix Control) Dynamic Matrix Control (DMC) Caso Monovariável (SISO) Dynamic Matrix Control (DMC) Caso Multivariável (MIMO) Exemplos de Simulações do Desempenho de um CPM Referências Capítulo 7 Algoritmos para Controle Preditivo Multivariável (CPM) Controlador QDMC (Quadratic Dynamic Matrix Control) Controlador LDMC (Linear Dynamic Matrix Control) Horizonte de Controle não Igualmente Espaçado Controlador DMC para Sistemas Integradores Implementação de um Controlador Preditivo Multivariável Referências

4 XX I Controle Avançado e Otimização na Indústria do Petróleo Capítulo 8 Otimização em Tempo Real de Processos Introdução Controlador Preditivo Multivariável (CPM) com Otimizador Predição em Malha Aberta Camada de Otimização (LP) do Controle Avançado Otimizador Simplificado em Tempo Real Problema de Programação Linear (LP Linear Programming) Detalhes do Otimizador para Evitar Solução Inviável Detalhes das Restrições do Otimizador Otimização por Meio do Controle Avançado Interligação do RTO com a Camada de Otimização do CAV Referências Capítulo 9 Sintonia do Controle Preditivo Multivariável CPM Introdução Processo de Sintonia do Controlador Preditivo Sintonia da Camada Dinâmica Sintonia da Camada de Otimização Metodologia de Sintonia do Controlador Preditivo do tipo DMC Sintonia da Camada de Controle do CPM Sintonia da Camada de Otimização do CPM Comissionamento e Sintonia do CPM Sintonia do Controlador Preditivo SICON Metodologia automática de Sintonia do Controlador Preditivo Exemplo de uma Sintonia de um Controlador Preditivo Pré-Sintonia da Camada de Otimização do Controlador Referências

5 Sumário I XXI Capítulo 10 Implementações de Controle Avançado em Plantas de Gás Natural Planta de Recuperação de Gás Natural (URGN) Avaliação do Controle Regulatório Implantação do Controle Avançado Avaliação dos Benefícios do Controle Avançado da URGN Planta de Processamento de Gás Natural (UPGN) Avaliação do Controle Regulatório Implantação do Controle Avançado Avaliação dos Benefícios do Controle Avançado da UPGN Referências Capítulo 11 Implementações de Controle Avançado em Unidades de Refino de Petróleo Introdução Controle Avançado em Unidades de Destilação Controle Avançado de uma Unidade de Destilação Controle Avançado em Unidades de Craqueamento Controle Avançado de uma Unidade de Craqueamento (FCC) Controle Avançado em Unidades de Coqueamento Controle Avançado de uma Unidade de Coqueamento Referências Capítulo 12 Implementações de Controle Avançado em Unidades de Tratamento em Refinarias Introdução Unidades de Hidrotratamento Controle Avançado de uma Unidade de Hidrotratamento Avaliação do Controle Regulatório Implantação do Controle Avançado Avaliação dos Benefícios do Controle Avançado Outros Sistemas de Controle Avançado Unidade de Recuperação de Enxofre (URE)

6 XXII I Controle Avançado e Otimização na Indústria do Petróleo Sistema de Geração de Vapor (Área de Utilidades) Sistema de Mistura em Linha (Blending) Referências Capítulo 13 Implementações de Controle Avançado em Unidades Petroquímicas e de Fertilizantes Controle Avançado em Centrais de Produtos Petroquímicos Controle Avançado dos Fornos de Pirólise Controle Avançado das outras Áreas da Unidade Controle Avançado em Unidades de Fertilizantes Controle Avançado de uma Unidade de Fertilizantes (Amônia) Referências Capítulo 14 Implementações de Controle Avançado em Unidades de Produção de Petróleo Introdução Descrição do Processo de Produção Marítima de Petróleo Desafios para Controle e Otimização de Unidades de Produção Controle Ativo de Poços de Petróleo Controle Antigolfadas Melhoria do Controle Regulatório nas Plataformas Controle Avançado em Plataforma Ajuste Adaptativo dos PIDs Descrição do Processo de Produção de Petróleo Resultados do Controle Avançado para as Plataformas Controle Multivariável e Otimização em Tempo Real Controle Avançado MPC para as Plataformas Otimização da Produção em Tempo Real

7 Sumário I XXIII 14.8 Sistemas Avançados de Automação Ambientes Remotos para Suportar a Otimização em Tempo Real Simulação Simplificada de uma Plataforma Referências Capítulo 15 Desafios para as Tecnologias de Controle Avançado e Otimização de Processos Sistemas de Diagnóstico e Acompanhamento do Desempenho Desafios para a Avaliação dos Benefícios dos Controladores Desafios e Melhorias para os Controladores Atuais Considerações Finais ReferênciaS