DESENVOLVIMENTO, ACOMPANHAMENTO E CONFIGURAÇÃO DE SISTEMAS DE CONTROLE AVANÇADO, PI E SDCD NA REFINARIA REFAP

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA DESENVOLVIMENTO, ACOMPANHAMENTO E CONFIGURAÇÃO DE SISTEMAS DE CONTROLE AVANÇADO, PI E SDCD NA REFINARIA REFAP Michele F. Lazzari Florianópolis, Agosto de 2007

2 Agradecimentos Agradeço o apoio financeiro da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) e da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), por meio do Programa de Recursos Humanos da ANP para o Setor do Petróleo e Gás PRH-34 ANP/MCT.

3 Universidade Federal de Santa Catarina UFSC Departamento de Engenharia Química e Alimentos EQA EQA Estágio Supervisionado RELATÓRIO DE ESTÁGIO Porto Alegre, 23 de Agosto de

4 DESENVOLVIMENTO, ACOMPANHAMENTO E CONFIGURAÇÃO DE SISTEMAS DE CONTROLE AVANÇADO, PI E SDCD Professor Orientador: Pedro Henrique Hermes de Araújo Engenheiro Supervisor: Luis Gustavo Soares Longhi vii

5 ÍNDICE ANALÍTICO 1. APRESENTAÇÃO OBJETIVO INTRODUÇÃO A Petrobrás e a REFAP O Petróleo e o Refino O Caminho do Petróleo A REFAP Divisão Setorial DESCRIÇÃO DAS UNIDADES INDUSTRIAIS LOGÍSTICA UNIDADE DE DESTILAÇÃO Baterias de Pré-Aquecimento Dessalgadoras Torre Estabilizadora Fornos Torre de Destilação Atmosférica Torre de Retificação Torre de Destilação a Vácuo Tratamento MEROX Unidade de Solventes Unidade de Águas Residuais Unidade de Coqueamento Retardado UCR...20 vi

6 Unidade de Hidrotratamento de Correntes Instáveis UHDT UNIDADE DE CRAQUEAMENTO Unidade de Craqueamento Catalítico UFFCC Unidade de Craqueamento Catalítico Fluido de Resíduo URFCC Unidade de Geração de Hidrogênio UGH Unidade de Recuperação de Enxofre URE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE DESPEJOS INDUSTRIAIS ETDI UTILIDADES Estação de Tratamento de Águas ETA Sistema Térmico Sistema de Ar Comprimido ESTÁGIO SUPERVISIONADO Atividades Revisão Bibliográfica PI PLANT INFORMATION SDCD SISTEMA DIGITAL DE CONTROLE DISTRIBUÍDO Trabalhos Realizados Controle Avançado Balanceamento dos Passes do Forno F Sintonia das Malhas de Controle da Unidade de Hidrotratamento Implementação de Controlador e Sintonia da Malha de Controle De Circulação Mínima Da Bomba do Sistema de Blowdown da Ucr...53 vii

7 6.3.5 Estudo do Impacto da Concentração de Óleo Vegetal na Carga da Unidade de Hidrotratamento Participação em Cursos CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...62 viii

8 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Localização da REFAP... 4 Figura 2. Visão geral da Refap... 5 Figura 3. Esquema das Etapas de Beneficiamento do Petróleo na REFAP... 6 Figura 4. Esquema das Novas Unidades Implementadas Após a Ampliação... 6 Figura 5. Esquema da Logística do Petróleo... 8 Figura 6. Localização dos Elementos Envolvidos na Logística do Petróleo... 8 Figura 7. Organograma da REFAP... 9 Figura 8. Área de Tancagem da Refinaria Figura 9. Unidade de Destilação Atmosférica (U-50) Figura 10. Unidades de Destilação Atmosférica e a Vácuo (U-01 e U-02) Figura 11. Unidade de Coqueamento Retardado Figura 12. Unidade de Craqueamento Catalítico Figura 13. Unidade de Geração de Hidrogênio Figura 14. Unidade de Recuperação de Enxofre Figura 15. Estação de Tratamento dos Despejos Industriais Figura 16. Esquema do Processo da ETDI Figura 17. Estação de Tratamento das Águas Figura 18. Esquema Geral do Tratamento d água na Refinaria Figura 19. Processo de Vaporização da Água Figura 20. Diagrama de Blocos do Sistema de Ar Comprimido Figura 21. Hierarquia de Controle Figura 22 Tabela de Verificação de Bias Figura 23. Tela Gráfica BTPF Figura 24. Perturbação do tipo degrau Figura 25. Resposta do sistema à perturbação Figura 26. Variação do sinal da PV devido uma perturbação no set-point Figura 27. Esquema da Malha de Controle da Circulação Mínima da Bomba B Figura 28. Esquema das Linhas de Carga da UHDT ix

9 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Produtos derivados do petróleo...4 Tabela 2. Impurezas presentes na água e suas conseqüências...32 Tabela 3. Atividades a serem realizadas durante o período de Estágio...37 x

10 LISTA DE EQUAÇÕES Equação 1 Ganho do Controlador...51 Equação 2 Tempo morto...51 Equação 3 Constante de tempo...52 xi

11 SIMBOLOGIA MV PV t 0 t 1 t 2 C ov C ove V F e t τ Variação da manipulada Variação da controlada após estabilizar Tempo em que foi feita a variação Tempo em que o sistema começa a responder à variação Tempo em que o sistema atinge 63% da resposta final Concentração final de óleo vegetal no vaso separador Concentração de óleo vegetal na entrada do vaso separador Volume do vaso separador Vazão de entrada da carga no vaso Tempo de residência do inventário no vaso Constante de Tempo xii

12 xiii

13 1. APRESENTAÇÃO Este trabalho descreve as atividades de estágio desenvolvidas na Refinaria Alberto Pasqualini REFAP S/A durante o período de 05 de março de 2007 a 17 de Agosto de Ressalta-se que o estágio tem continuidade até 19 de setembro de 2007, de acordo com as especificações contratuais, concluindo as atividades iniciadas. O desenvolvimento do estágio consolidou-se conforme um roteiro estabelecido pelo supervisor, de maneira que este envolvesse atividades relativas ao curso de Engenharia Química, como também relativas às necessidades da empresa. Num primeiro momento, houve a ambientação na empresa, caracterizando-se pela Palestra de Integração, pelo estudo e acompanhamento teórico e visitas às unidades de processo e serviços da REFAP. Essa etapa integra o estagiário com a refinaria, com a força de trabalho e com as normas e procedimentos que devem ser seguidos. Após esta integração, foram realizadas atividades específicas de engenharia desenvolvidas na Gerência de Otimização, sob supervisão profissional. Além da descrição das atividades realizadas durante o período de estágio, este trabalho também tem o intuito de descrever a empresa, bem como cada um dos seus processos industriais. A descrição das atividades realizadas não apresenta dados da refinaria assim como muitos dos resultados obtidos, conforme normas da empresa. 1

14 2. OBJETIVO A disciplina de Estágio Supervisionado Integrado visa aliar o conhecimento obtido na universidade com a realidade da área de trabalho de um Engenheiro Químico. Aprimorando, deste modo, a formação pessoal e profissional do estagiário e interligando as instituições de ensino com as empresas de diversos setores. O estágio também se apresenta como a primeira experiência profissional e, portanto, uma das mais significativas na vida do novo profissional a ser formado. O estágio realizado objetiva, contudo, o fornecimento de conhecimentos específicos de uma refinaria de petróleo, bem como os diversos processos envolvidos que contribuem como ferramentas básicas de obtenção de melhores desempenhos em uma atuação competente. É de suma importância valorizar, sobretudo, as empresas que abrem as suas portas para um profissional que tem como função a desempenhar, o desenvolvimento e ampliação do seu aprendizado, empresas essas como a REFAP S/A que possibilita cada vez mais que o estagiário adquira o conhecimento necessário à sua formação. 2

15 3. INTRODUÇÃO 3.1 A Petrobrás e a REFAP A criação da Petrobras, em outubro de 1953, foi autorizada com o objetivo de gerenciar e executar as atividades relativas ao setor do petróleo no Brasil. A Petrobras é uma companhia integrada que atua na exploração, produção, refino, comercialização e transporte de petróleo e seus derivados, possuindo enorme responsabilidade social e profundamente preocupada com a preservação do meio ambiente. A Petrobras possui noventa e três plataformas de produção, mais de dez refinarias, aproximadamente dezesseis mil quilômetros em dutos e mais de sete mil postos de combustíveis. A Refinaria Alberto Pasqualini REFAP S/A, é uma empresa que faz parte do sistema Petrobrás. Fundada em 16 de setembro de 1968, foi motivada por fatores como a explosão da indústria automobilística nacional e o crescimento do plantio de grãos, que repercutiu no uso intensivo de maquinário agrícola, além do aumento da frota de caminhões para escoar essa produção. Atualmente a Refap é uma subsidiária da Petrobras, sendo que esta detém 70% das ações da refinaria enquanto a Companhia Espanhola Repsol detém os 30% restantes. A Refap localiza-se em Canoas a, aproximadamente, 12 quilômetros da capital gaúcha, na divisa com o município de Esteio, Região Metropolitana de Porto Alegre. 3

16 Figura 1. Localização da REFAP A capacidade atual de refino da REFAP é de 30 milhões de litros diários de petróleo, equivalentes a 200 mil barris. A tabela 1 apresenta os derivados produzidos no Brasil em 2006 e suas respectivas porcentagens de produção. Nesta tabela não é considerada a fração do petróleo que é usada como combustível nas refinarias. Tabela 1. Produtos derivados do petróleo Porcentagem de Produtos Produção (%) Óleo diesel 39,6 Gasolina 18,5 GLP Gás de cozinha 6,0 Óleos combustíveis 17,2 Nafta petroquímica 7,4 Asfaltos, Lubrificantes e outros produtos especiais 7,7 QAV Querosene de aviação 3,5 Fonte: ANP (2006) 4

17 A produção destina-se ao abastecimento do Rio Grande do Sul, Santa Catarina no Brasil e destinada à exportação (Paraguai, Uruguai e Argentina). A figura 2 apresenta uma visão geral da Refap. Figura 2. Visão geral da Refap 3.2 O Petróleo e o Refino O refino do petróleo constitui-se em uma série de beneficiamentos pelos quais passa o mineral bruto para obtenção de determinados produtos de valor comercial. Refinar petróleo é, portanto, separar as frações desejadas, processá-las e industrializá-las, transformando-as em produtos para comercialização. O refino compreende basicamente três etapas: Separação, Conversão e Tratamento. 5

18 Figura 3. Esquema das Etapas de Beneficiamento do Petróleo na REFAP A figura 4 apresenta o fluxograma simplificado de refino da REFAP. Figura 4. Esquema das Novas Unidades Implementadas Após a Ampliação 6

19 3.3 O Caminho do Petróleo O petróleo bruto é bombeado através do Terminal Almirante Soares Dutra (TEDUT), cujas instalações marítimas localizam-se no Município de Tramandaí RS e a administração e tancagem no Município de Osório RS. As transferências são realizadas via oleoduto Osório-Canoas, com extensão de 98,5 km. Na realidade, a interligação com o TEDUT se dá através de dois oleodutos, um para recebimento de produtos escuros (petróleo) e outro para produtos claros (nafta petroquímica, e ocasionalmente, diesel e álcool). Há ainda um oleoduto de aproximadamente 25 km interligando a REFAP a COPESUL, por onde escoa a nafta petroquímica produzida pela REFAP e a recebida pelo TEDUT. O GLP produzido pela REFAP segue por gasoduto até as companhias distribuidoras Liquigás e Supergasbrás situadas no TERGASUL, junto ao Rio Gravataí, bem como a Multigás e a Minasgás, instaladas logo ao sul da Refinaria. Os demais derivados, entre combustíveis, asfaltos, solventes e o próprio enxofre são encaminhados para a Base de Pavimento Canoas, junto à Refinaria, através da qual é feita a distribuição para as companhias distribuidoras BR, Esso, Texaco, Shell e Ipiranga, que se encarregam do envio dos derivados para as demais regiões do estado ou de outros estados, por via rodoviária, ferroviária ou fluvial. 7

20 Figura 5. Esquema da Logística do Petróleo Figura 6. Localização dos Elementos Envolvidos na Logística do Petróleo 8

21 4. A REFAP 4.1 Divisão Setorial A Refinaria Alberto Pasqualini REFAP S/A, está dividida em vários setores ou unidades, cada um destinado a desenvolver distintos trabalhos. O estudo de cada um deles proporcionou um melhor entendimento e foi de fundamental importância para obtenção de conhecimentos sobre os processos envolvidos na refinaria. Segue abaixo o organograma da Refap: Figura 7. Organograma da REFAP 9

22 5. DESCRIÇÃO DAS UNIDADES INDUSTRIAIS 5.1 LOGÍSTICA A Logística (Setor de Transferência e Estocagem) é responsável pela transferência, distribuição e estocagem do petróleo e dos produtos intermediários e finais. O tratamento de resíduos gerados na refinaria e a queima de gases em caso de emergência também são atividades de responsabilidade desse setor. A figura 8 mostra a Área de Tancagem da refinaria. Figura 8. Área de Tancagem da Refinaria A Logística exerce diversas funções, desde a recepção e armazenamento do petróleo proveniente de poços terrestres ou plataformas, através de navios e oleodutos, até o armazenamento de produtos para atendimento do mercado consumidor. 10

23 Além de tais funções, é de responsabilidade da Logística o preparo e o fornecimento de cargas processáveis às Unidades de Processo e de combustíveis para o Setor de Utilidades da refinaria. O controle de movimentações, tais como as corretas medições de quantidades de matéria-prima e derivados, é efetuado pelo Setor de Transferência e Estocagem, que também trata os efluentes da refinaria. Como a forma de armazenamento dos produtos depende da natureza dos mesmos, existem vários tipos de tanques na refinaria: de teto fixo, de teto flutuante, revestido, esférico, possibilitando uma boa flexibilidade operacional no armazenamento de produtos. TANQUES DE TETO FIXO Os tanques com teto fixo são aqueles em que o teto é soldado às paredes dos mesmos e apoiado sobre uma estrutura de sustentação em forma de cone. Os tanques com teto fixo precisam de um respiro que possa ser aberto quando o tanque recebe ou envia líquidos. Este dispositivo de abertura é chamado de válvula de pressão e vácuo e tem a finalidade de proteger o tanque contra pressurizações ou vácuo. As válvulas de pressão e vácuo podem se tornar um problema para os tanques com teto fixo, pois permitem que os vapores provenientes dos líquidos armazenados escapem para a atmosfera causando a perda de produto. TANQUES DE TETO FLUTUANTE Para produtos mais leves como naftas, gasolina, solventes, petróleos, entre outros, são utilizados tanques de teto flutuante, pois ficam diretamente apoiados na superfície do líquido, acompanhando o nível do produto durante os períodos de esvaziamento e enchimento do tanque. São utilizados com o objetivo de minimizar as perdas por evaporação devido às movimentações do produto. TANQUES ESFÉRICOS 11

24 Os tanques esféricos são usados para armazenar produtos sob pressão. A forma da esfera distribui a pressão uniformemente sobre toda a superfície do tanque, tornando-o capaz de suportar muito mais pressão do que um tanque de formato convencional de mesmo tamanho. O processamento de combustíveis a elevadas temperaturas e pressões, requer a adoção de determinados procedimentos no projeto de refinarias, visando à segurança do pessoal e dos equipamentos e do meio ambiente. Baseando-se nisso, nas unidades de processamento, as torres, vasos e trocadores de calor em geral, dispõem de válvulas de segurança que descarregam, em caso de pressurização, os gases e produtos combustíveis para um sistema coletor que os encaminhe à chaminé de segurança (tocha ou flare), onde são queimados. O sistema de tochas foi projetado com a possibilidade de usar duas chaminés para fins de flexibilidade operacional e de manutenção, sendo necessário que os pilotos permaneçam ininterruptamente acesos, garantindo a queima dos gases. O flare é uma unidade integrante do sistema de segurança de processo da Refinaria responsável pelo alívio de pressão. É a estrutura que queima os efluentes gasosos a mais de 100 m de altura. O sistema de queima do flare permite que os gases se dissipem no ar, não produzindo fumaça, fuligem e chama. Funciona com alto grau de automatismo e tecnologia avançada. Sua automação permite manter as pessoas longe das áreas construídas especialmente para realizar a queima de todos os gases da refinaria. É constituído por duas tochas principais, uma tocha química e vasos coletores, entre outros equipamentos. Utiliza o mais novo sistema Smokeless Flare sem fumaça, o que protege a atmosfera e reduz os riscos ambientais. Cada torre da tocha tem 104 m. Dois tipos de tocha são encontrados nas refinarias: - Tocha convencional: tocha que recebe descartes de equipamentos de alta e baixa pressão das Unidades de Processo e do Setor de Transferência e Estocagem; 12

25 - Tocha química: tocha que recebe o desvio de gases ácidos da Unidade de Águas Residuais (UAR), gases desviados da Unidade de Recuperação de Enxofre (URE) e todos os outros tipos de gases corrosivos. 5.2 UNIDADE DE DESTILAÇÃO Baterias de Pré-Aquecimento Antes de ser fracionada, a carga da Destilação é bombeada para uma bateria de pré-aquecimento. No percurso, o petróleo recebe uma injeção de água visando facilitar a retirada de sais. Na bateria de pré-aquecimento, o petróleo passa por permutadores de calor, onde troca calor com as correntes de diesel leve, diesel pesado, nafta pesada, querosene e resíduo de vácuo, ao mesmo tempo, resfriando os produtos acabados que vão para tanques. Esse sistema de pré-aquecimento permite economia operacional bastante elevada, pois oferece a vantagem de aquecer a carga com frações que se deseja resfriar, economizando o excesso de combustível que se faria necessário para o aquecimento total da carga, além de propiciar um menor dimensionamento dos fornos Dessalgadoras Após o pré-aquecimento, o petróleo segue para a dessalgação. Antes de entrar nas dessalgadoras, o petróleo recebe uma nova injeção de água e emulsificantes. A dessalgação tem por objetivo a remoção de água, sais e suspensão de partículas sólidas contidas no petróleo, evitando assim o aparecimento de efeitos danosos causados por sua presença, como a corrosão de equipamentos, principalmente nas torres de destilação e linhas, deposição de sais nos tubos dos trocadores e do forno, deposição de coque nos tubos do forno e equipamentos e conseqüente aumento de pressão e redução da eficiência de troca térmica. 13

26 As dessalgadoras compreendem dois vasos horizontais (S-101 e S-102) interligados em série, precedidos de uma válvula misturadora para promover a mistura do petróleo com a água e o emulsificante. A emulsão entra na primeira dessalgadora, passando por um distribuidor e atravessando um campo elétrico de alta tensão gerado por dois eletrodos. Nessa região, é provocada a coalescência das gotículas de água pelo mecanismo de precipitação eletrostática, formando-se muitas gotas grandes que decantam e, por controle de nível entre a salmoura (água com sais e sólidos retirados) e a camada de emulsão logo acima, descarta-se a salmoura. O petróleo sai pelo topo e de forma semelhante passa pela dessalgadora seguinte (S-102). É importante o controle de nível na dessalgadora porque, caso haja arraste de água na corrente de petróleo, sua súbita vaporização que ocorrerá nas torres poderá provocar variações de pressão, podendo danificar as bandejas de fracionamento Torre Estabilizadora Recebe o produto de topo da Torre de Destilação Atmosférica. Possui flexibilidade para operar como Torre Estabilizadora de nafta ou como Debutanizadora. Operando como Estabilizadora, a torre separa o GLP da nafta leve e operando como Debutanizadora, separa os butanos e mais leves dos pentanos e mais pesados com uma eficiência de até 98% Fornos Os fornos possuem na zona de convecção, serpentinas para a geração e superaquecimento de vapor, visando aumentar a eficiência térmica. Os fornos de carga da Torre de Destilação Atmosférica geram e superaquecem vapor de média pressão e, em outra serpentina, superaquecem vapor de baixa pressão. Os fornos de carga da Torre de Destilação a Vácuo, geram e superaquecem somente vapor de média pressão. 14

27 5.2.5 Torre de Destilação Atmosférica U - 01 A unidade de Destilação Atmosférica (U-01) recebe como carga o petróleo proveniente dos tanques, bem como uma pequena fração reprocessada (resíduo recuperado pela Logística) Esta unidade fraciona o cru em diversas correntes, sendo que o produto mais pesado obtido na Unidade de Destilação Atmosférica (resíduo atmosférico - RAT) é carga para a Unidade de Destilação a Vácuo, que por sua vez prepara a carga da Unidade de Craqueamento Catalítico. Após passar pelas Baterias de Pré-Aquecimento e pelas Dessalgadoras, o petróleo segue para seu aquecimento final e a vaporização, que são realizados no forno (F-101), pela passagem da carga por tubos os quais recebem, por radiação, convecção e condução o calor proveniente da queima simultânea de óleo e gás combustível em seus respectivos queimadores. A mistura líquido-vapor proveniente do forno entra na torre de destilação atmosférica, que separa gás combustível e nafta leve no topo, havendo quatro saídas laterais (nafta pesada, querosene, diesel leve e diesel pesado) e uma retirada de fundo (resíduo atmosférico). As quatro retiradas laterais da torre atmosférica são conduzidas a uma torre retificadora, seccionada em quatro compartimentos separados. Em cada secção se realiza a retificação com vapor de um dos produtos. Os produtos mais pesados (resíduo atmosférico, diesel leve, diesel pesado e querosene) dirigem-se aos permutadores da bateria de préaquecimento. O resíduo atmosférico constitui a carga para a Unidade de Destilação a Vácuo; o diesel leve e o diesel pesado integram o óleo diesel, e o querosene de acordo com as especificações que estão ajustadas, irá constituir querosene de iluminação ou querosene de aviação (QAV-1), podendo ainda integrar o pool de diesel. 15

28 A nafta mais pesada pode ser misturada à nafta craqueada no caso de maximização da produção de gasolina, ou ainda ser misturada ao diesel ou sofrer tratamento, transformando-se em querosene de aviação. O produto de topo da torre de destilação atmosférica (T-101), que é nafta leve e gases, segue para a torre estabilizadora de nafta, que retifica da nafta aquelas frações mais leves que, saindo pelo topo da torre, irão constituir GLP e gás combustível. Com a passagem da mistura GLP e gás por permutadores, o GLP condensa e é separado. O GLP, importante combustível doméstico, passa por etapas de tratamento, é condensado e armazenado. O gás combustível recebe tratamento e é consumido como combustível nos fornos e caldeiras, sendo excepcionalmente queimado na tocha. A nafta estabilizada, produto de fundo da estabilizadora, é geralmente destinada à nafta petroquímica, matéria-prima para a indústria petroquímica. Pode também ser usada como carga para a Unidade de Solventes ou ser misturada com a nafta craqueada do FCC para constituir gasolina automotiva. Figura 9. Unidade de Destilação Atmosférica (U-50) 16

29 U 50 A torre U-50 é a outra Unidade de Destilação Atmosférica incrementada durante as obras da ampliação. Os melhoramentos realizados proporcionaram um aumento da capacidade nominal de processamento desta segunda unidade de destilação atmosférica, da ordem de 20% (passando de 18 m 3 /dia para 20 m 3 /dia). Também foi possibilitada a utilização de petróleos nacionais, de menor custo e mais pesados. A U-50 é responsável pelo fornecimento de Resíduo Atmosférico RAT para a Unidade de Craqueamento Catalítico de Resíduo, implantada no conjunto da ampliação. Esta unidade opera com o dobro da carga da U Torre de Retificação A Torre Retificadora é constituída de três seções de retificação independentes, sobrepostas umas sobre as outras. Cada uma destas seções é alimentada por uma fração de corte lateral da Torre de Destilação Atmosférica, sendo na parte inferior de cada seção injetado vapor de retificação, para promover a vaporização de hidrocarbonetos leves. Os hidrocarbonetos leves são realimentados na Torre de Destilação Atmosférica, em um nível acima da bandeja de acúmulo de condensado alimentado. Na seção superior da torre ocorre a retificação de Querosene, na seção mediana a retificação do Diesel Leve, e na seção inferior a retificação do Diesel Pesado. Os produtos são enviados, então, para trocarem calor nos permutadores do pré-aquecimento do cru e depois cada um vai para um tanque de armazenamento específico. O querosene pode ainda ser enviado para Unidade de Tratamento MEROX Torre de Destilação a Vácuo A Unidade de Destilação a Vácuo complementa a U-01 ao processar o resíduo atmosférico, sem armazenamento intermediário, não podendo operar, conseqüentemente, como uma unidade isolada. A destilação a vácuo visa principalmente preparar a carga para o craqueamento catalítico. Como objetivo 17

30 secundário, está a produção de óleo combustível ou asfalto (de acordo com o petróleo processado) e de gasóleo leve, que pode integrar o pool de diesel. O processo de destilação a vácuo segue os mesmos princípios da destilação atmosférica. Como o petróleo não pode ser aquecido além de 400 ºC a pressão atmosférica, sob pena de craqueamento térmico, opta-se por abaixar a pressão do sistema para permitir que, dentro do mesmo limite de temperatura, uma maior quantidade de material seja vaporizada. O resíduo atmosférico da U-01 é bombeado a U-02 em torno de 360 ºC, e é aquecido no forno (F-201) até cerca de 420 ºC, a pressão reduzida. A mistura líquido-vapor efluente do forno é injetada na torre, a qual operando a pressão reduzida, permite a retirada de três frações laterais e uma de fundo: gasóleo leve de vácuo, que pode integrar o diesel, ser usado como diluente para óleo combustível ou misturado como o gasóleo pesado para ser carga da unidade de craqueamento; gasóleo pesado, que consiste na carga da FCC; gasóleo de circulação, utilizado como óleo combustível ou, dependendo do petróleo processado, especificado para asfalto. A torre de vácuo, ao contrário da torre atmosférica não possui produto de topo. O vapor não condensado da torre é constituído de vapor d água, ar e principalmente hidrocarbonetos leves oriundos de um craqueamento térmico incipiente que ocorre no forno. A pressão da torre é mantida retirando-se do sistema estes gases incondensáveis e o vapor de água através de um sistema de três estágios de ejetores, existindo após cada estágio um condensador de superfície que tem por finalidade diminuir a carga de vapor para o equipamento seguinte (outro ejetor ou sistema de gás residual no caso do último estágio). 18

31 Figura 10. Unidades de Destilação Atmosférica e a Vácuo (U-01 e U-02) Tratamento MEROX O tratamento Merox tem por finalidade promover o adoçamento de Nafta Pesada ou de Querosene de Aviação (QAV), por meio da conversão das mercaptanas a dissulfetos. Durante este tratamento não ocorre remoção, apenas solubilização na fase oleosa, portanto não há redução do enxofre total. O Tratamento Merox consiste no uso de um catalisador (quelato do grupo do ferro) para promover a conversão das mercaptanas, usando ar como fonte de oxigênio, de acordo com a relação abaixo. RSH + 1/ 4 O2 1/ 2RSSR + 1/ 2H2O 19

32 O Tratamento é realizado em reatores de leito fixo, constituído por anéis de carbono, impregnados de catalisador Merox, onde ocorre a conversão das mercaptans a dissulfetos, em presença de soda e ar atmosférico Unidade de Solventes A Unidade de Solventes foi projetada para produzir Petrosolve, Hexano, e Aguarrás, processando Nafta Leve para a obtenção dos três primeiros e Nafta Pesada para a obtenção de Aguarrás. A Unidade de Solventes é constituída de duas torres de fracionamento, sendo que na 1 a fracionadora são removidas, pelo topo, as frações mais leves da Nafta, na faixa de 45 ºC a 55 ºC, ajustando desta forma o ponto inicial de ebulição do produto final. A fração retirada pelo fundo da torre segue para a 2 a fracionadora, na qual o corte final de ebulição é ajustado em 111 ºC, sendo o solvente obtido no topo desta torre. Para a produção de Aguarrás, somente as frações mais leves da Nafta Pesada são removidas, não sendo necessário utilizar a 2ª fracionadora. Para a produção de Hexano, a Nafta Leve deve ser submetida ao tratamento de forma que o teor de mercaptanas no Hexano não ultrapasse o valor de 30 ppm Unidade de Águas Residuais A planta de retificação de águas ácidas tem como finalidade a remoção do gás sulfídrico (H 2 S) e da amônia (NH 3 ) contidos nas correntes de águas ácidas provenientes dos sistemas de topo das torres de destilação atmosférica e a vácuo, através de Stripping com vapor. A unidade também é responsável pelo reprocessamento da água ácida nos tanques de resíduo leve, sendo a água retificada utilizada para injeção nas dessalgadoras Unidade de Coqueamento Retardado UCR A UCR converte o corte mais pesado do petróleo gerado pela destilação a vácuo, em frações mais leves, principalmente cortes que, apõe tratamento na UHDT, serão componentes diesel. A unidade produz, também, o coque de 20

33 petróleo usado na indústria de cimento e metalúrgica e também como combustível em termelétricas. A UCR utiliza uma gama maior de óleos crus e tem capacidade de converter 2 mil m 3 de Resíduo de Vácuo (RV) por dia, uma produção que aumenta a competitividade da Refap no mercado. Figura 11. Unidade de Coqueamento Retardado UHDT Unidade de Hidrotratamento de Correntes Instáveis A UHDT tem como função transformar em diesel as correntes intermediárias (geradas na URFCC, UCR e Destilação Atmosférica). Nesse processo, a unidade utiliza hidrogênio gerado pela UGH para reduzir os teores de enxofre e de componentes instáveis presentes no combustível. Melhora a qualidade dos hidrocarbonetos utilizados na produção do óleo diesel, possibilitando a maior utilização de petróleos nacionais. Ao remover o enxofre e o nitrogênio através do hidrotratamento, o diesel torna-se mais estável e menos poluente e garante a especificação exigida pela legislação. O hidrorrefino na Refap foi inaugurado com a UHDT. Esta unidade tem capacidade de processar 4 mil m 3 de petróleo por dia, e está em conformidade 21

34 com as crescentes exigências de qualidade do mercado e os mais elevados padrões internacionais de excelência. 5.3 UNIDADE DE CRAQUEAMENTO Unidade de Craqueamento Catalítico UFFCC A Unidade de Craqueamento Catalítico (U-03) possibilita o aproveitamento de frações de petróleo que normalmente só poderiam ser comercializadas como óleo combustível, transformando-as, tanto quanto possível, em produtos mais nobres como GLP e gasolina. Este aumento no rendimento global é possível mediante reações de craqueamento a altas temperaturas, sendo facilitado pela presença de catalisadores. O processo envolve pelo menos quatro tipos de reações: I) decomposição térmica; II) reações primárias de catálise na superfície do catalisador; III) reações secundárias de catálise entre os produtos primários; IV) remoção de produtos polimerizáveis de reações posteriores por absorção na superfície do catalisador na forma de coque. A UFCC consiste basicamente das seções de conversão, fracionamento e recuperação de gases, cujas descrições seguem abaixo. Seção de Conversão e Fracionamento Na seção de conversão, a carga do FCC, constituída de gasóleos de vácuo, recebido diretamente da U-02 ou de tanques, é aquecida, formando a chamada carga combinada e entra na base do Riser. Nesse instante, ocorre a adição de catalisador regenerado ao sistema, que fornece calor, vaporizando todo o óleo e alcançando a temperatura de reação. A mistura de catalisador, particulado e vapores de hidrocarbonetos é conduzida em direção ao reator através do riser e é neste percurso onde ocorre a maior parte das reações (80-90% de conversão) que vão se completar no reator. 22

35 Ao chegar no reator, a diminuição na velocidade dos gases causa a separação da mistura, o catalisador já não é mais arrastado e começa a escoar por gravidade para o retificador. Os vapores do reator, onde são coletados os finos do catalisador que retornam ao reator, seguem para a seção de fracionamento. No decorrer das reações de craqueamento, ocorre a deposição de coque sobre as partículas de catalisador e torna-se necessária sua regeneração para posterior reaproveitamento. Inicialmente, o catalisador escoa por gravidade para o retificador, cujo objetivo é fazer com que as moléculas de hidrocarbonetos arrastadas pela massa de catalisador retornem ao reator, através da injeção de vapor de água em contracorrente em relação ao catalisador. O catalisador segue, então, para o regenerador onde é fluidizado através da injeção de ar pelo fundo do vaso. O ar promove a queima do coque, recuperando o catalisador. Os gases de combustão do coque seguem para ciclones do regenerador, que retêm os finos de catalisador arrastados pelos gases. A seguir, os gases se dirigem à caldeira de CO, onde a queima resultante em CO 2 fornece energia para a geração de vapor. O catalisador regenerado (sem a mesma qualidade) é novamente injetado na base do riser com nova carga de hidrocarbonetos a serem craqueados. Os vapores de hidrocarbonetos provenientes do reator chegam à seção de fracionamento e sofrem uma separação inicial na torre fracionadora. Pelo topo saem gás combustível, GLP e gasolina. Como retiradas laterais têm-se gasóleo leve de reciclo e gasóleo pesado de reciclo e, no fundo, uma borra constituída de óleo clarificado e partículas de catalisador que escaparam dos ciclones. A borra é uma parte resfriada em um permutador que gera vapor de média pressão e retorna à torre como refluxo circulante, e em parte vai para um decantador onde se separa o óleo clarificado (OCLA) pela superfície da borra, mais concentrada, que retorna ao riser. O OCLA é também dividido em dois fluxos, enquanto um segue para armazenamento, o outro retorna à fracionadora, agindo como diluente do produto de fundo da mesma. O OCLA 23

36 em armazenamento, quando misturado a outras correntes, irá constituir o óleo combustível. Quanto ao gasóleo pesado de reciclo, parte retorna ao riser juntando-se a carga de craqueamento, parte é usada como refluxo circulante na torre fracionadora, cedendo calor na seção de recuperação de gases. O gasóleo leve de reciclo é dividido em duas correntes. Uma é retificada na torre retificadora, saindo como diesel de FCC. A outra consiste em um refluxo circulante que irá ceder calor na seção de recuperação de gases, sendo a seguir parcialmente utilizado como óleo de absorção na absorvedora secundária e reciclo à torre fracionadora. O diesel de FCC não é incorporado ao pool de diesel porque seu teor de enxofre é muito elevado e ele é instável (tem muitas ligações duplas, que formam gomas e ainda diminuem o ponto de anilina do diesel), sendo enviado para óleo combustível. Seção de Recuperação de Gases A gasolina e os leves, que saíram pelo topo da torre fracionadora, seguem para a seção de recuperação de gases. Através de destilações e absorções sucessivas nesta seção, ocorre um fracionamento mais rigoroso da gasolina, GLP e produtos gasosos (butanos, propanos e gás combustível). Esta seção também pode receber gases da U-01, com a finalidade de recuperar ao máximo essas frações gasosas. A seção de recuperação de gases é composta basicamente pelas seguintes torres: Torre Retificadora realiza a separação dos leves (eteno, metano, H 2 S e inertes) (da mistura líquida de gasolina e GLP); Torre Debutanizadora realiza a separação do GLP da gasolina; Torre Despropanizadora promove o fracionamento da corrente de GLP em propanos e butanos; Torres Absorvedoras Primária e Secundária recupera o GLP e mais pesados contidos no gás combustível, utilizando-se gasolina como agente de absorção na absorvedora primária e gasóleo leve de reciclo na secundária; 24

37 Dentro de cada seção de recuperação de gases também se encontram os tratamentos DEA (remoção de H 2 S) e Merox (eliminação de mercaptans). Figura 12. Unidade de Craqueamento Catalítico Unidade de Craqueamento Catalítico Fluido de Resíduo URFCC A URFCC é uma das novas unidades implementadas na ampliação da refinaria e transforma a parte mais pesada do petróleo em produtos mais leves e de maior valor comercial, como gasolina, diesel e GLP, que trazem maior lucratividade à refinaria. Desenvolvida inteiramente com tecnologia Petrobras, a unidade permite a utilização de petróleos nacionais, que por serem mais pesados, requerem processos sofisticados que modificam quimicamente as moléculas. 25

38 A vantagem da URFCC em relação á unidade de craqueamento convencional é que seu insumo é o RAT resíduo atmosférico, fração pesada do petróleo, no qual está incorporado o óleo combustível junto com o gasóleo. O craqueamento do RAT tem como resultado um aumento de rentabilidade, pois também converte este óleo combustível em frações mais leves, o que proporcionou um aumento na produção dos derivados leves da Refap. A capacidade de produção da URFCC é de 7 mil m 3 /dia Unidade de Geração de Hidrogênio UGH A UGH, juntamente com a URE (Unidade de Recuperação de Enxofre), é de fundamental importância na estratégia de funcionamento da refinaria em sua fase após a ampliação, ela representa 4% de todo o empreendimento. A implementação da UGH objetiva o fornecimento de hidrogênio para a UHDT (Unidade de Hidrotratamento). A unidade tem uma capacidade nominal de 550 mil Nm 3 /dia de hidrogênio com 99,9% de pureza, com cargas de gás natural ou gás de refinaria. 26

39 Figura 13. Unidade de Geração de Hidrogênio Unidade de Recuperação de Enxofre URE O objetivo da URE é processar o H 2 S contido nos gases ácidos resultantes das Unidades Recuperadoras de Amina UDEAs e das Unidades Recuperadoras de águas Residuais UARs. Esta unidade tem uma conversão mínima projetada da ordem de 95% de carga sulfídrica em enxofre elementar. Porém, incluindo o processo da Unidade de Tratamento de Gás Residual UTGR, a conversão chega a 99,5%. A URE é composta basicamente por duas unidades recuperados de enxofre (U-307 e U-308), uma unidade de tratamento de gás residual (U-309) e uma unidade de solidificação de enxofre (U-310). Com a implantação das novas unidades, a unidade passa de 20 ton/dia para 100 ton/dia, atendendo às novas demandas da refinaria, especialmente da operação da UHDT e URFCC. Figura 14. Unidade de Recuperação de Enxofre 27

40 5.4 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE DESPEJOS INDUSTRIAIS ETDI A ETDI foi modernizada na ampliação, aumentando sua capacidade de tratamento de efluentes para receber o grande volume de contribuições hídricas das novas unidades da Refap. É composta de um Complexo de Biodiscos com Quatro Fases (primeiro no Brasil e segundo no mundo). A tecnologia é uma das mais avançadas no mercado mundial. Com esse sistema, a capacidade de tratamento de efluentes para 2200 m 3 por hora. Os efluentes, depois do processo, são devolvidos à natureza, respeitando as normas ambientais mais rígidas definidas pelo Conselho Nacional de Águas e pela Fepam Fundação Estadual de Proteção Ambiental. Figura 15. Estação de Tratamento dos Despejos Industriais Tratamento Primário (Processos Físicos): 28

41 As principais fontes de efluentes para a ETDI são as Águas Contaminadas (AC), com origem em drenagens da área de tanques e as Águas Oleosas (AO), provenientes das unidades como Dessalgadoras (maior parte), UAR s, limpeza de equipamentos, drenagens de amostragens, etc. Uma Caixa Coletora Geral recebe estes dois fluxos, porém as Águas Contaminadas passam antes em uma Desarenadora, que possui um gradeamento para a retirada de sólidos grosseiros, areias, borras. O efluente líquido chega à Coletora através de uma tubulação. Há uma Bacia de Águas Contaminadas (BAC) para o caso de ocorrência de chuvas e conseqüente transbordamento da Desarenadora. Desta BAC o efluente segue o caminho normal para a coletora ou vai direto para a BAE. Na Coletora ocorre a mistura dos fluxos AC e AO e esta corrente única vai para o Separador de Água e Óleo (SAO, construído segundo as normas API American Petroleum Institute). O óleo é separado da água e forma o Slop, que será reaproveitado nas unidades, sendo injetado no petróleo. Após a ampliação passou a integrar a ETDI um Flotador por Ar Dissolvido para complementar a separação de água e óleo, fechando o ciclo do Tratamento Primário. Tratamento Secundário (Processos Biológicos e Físico-Químicos): A água do Separador é enviada à Bacia de Aeração de Efluentes (BAE), uma Lagoa aerada facultativa, ou seja, reúne os tratamentos aeróbio (na superfície do lago) e anaeróbio (no fundo do lago). Da BAE o efluente passa por uma série de Biodiscos (eixos com uma seqüência de discos, semisubmersos em tanques contendo o efluente). Há quatro tipos de Biodiscos com culturas adaptadas para o desenvolvimento de três grupos de bactérias: - Biodiscos para Remoção de DBO: São submersos pela metade e seu eixo é girado através do ar injetado por sopradores (sistema aeróbio). As bactérias 29

42 nesta etapa são Heterotróficas (a fonte de nutrientes é a matéria orgânica existente no efluente) e formam um biofilme suportado nos discos do Biodisco. - Biodiscos para Nitrificação: São submersos pela metade e seu eixo é movimentado através do ar injetado por sopradores (sistema aeróbio). As bactérias são Nitrificantes (consomem Carbonato de Sódio como fonte de Carbono, adicionado para suprir a fonte energética permitindo a transformação da amônia presente no efluente em nitritos e nitratos pelas bactérias). - Biodiscos para Desnitrificação: São totalmente submersos e é um sistema anóxido, ou seja, sem oxigênio, justamente para que as bactérias presentes possam consumir o oxigênio dos nitritos e nitratos transformando-os em N 2. É adicionada uma fonte energética; neste caso, o Metanol, para aumentar a atividade aeróbia das bactérias. Este sistema fecha o ciclo sustentável do Nitrogênio, devolvendo-o em forma inerte para a atmosfera. - Biodiscos de Polimento: São idênticos aos primeiros e o objetivo é consumir o excedente de matéria orgânica do processo anterior, ou seja, o excesso de metanol. Após este tratamento o efluente segue para a Clarificação. Em tanques na forma aproximada de um cone, ocorre a precipitação de sólidos arrastados. Há raspadores no fundo que retiram o lodo formado, sendo enviado à Centrifugação. A água tratada transborda e segue para o Arroio Sapucaia (afluente do Rio dos Sinos), passando pela Calha Parshall Final. 30

43 Figura 16. Esquema do Processo da ETDI 5.5 UTILIDADES Estação de Tratamento de Águas ETA A Estação de Tratamento de Água da Refap foi alterada durante a ampliação a fim de torná-la apta a trabalhar mais perto do limite de projeto do sistema convencional, aumentar a vazão de água no sistema convencional de filtragem, implantar o novo sistema de microfiltração, substituir o sistema de osmose reversa por uma de maior capacidade e trocar as bombas de captação de água. 31

44 Figura 17. Estação de Tratamento das Águas Entre os usos da água na refinaria estão: combate a incêndio, reposição água de refrigeração, água industrial, água potável e água desmineralizada. A captação de água compreende barragens, rios, casa de bombas, lago ou tanque e a ETA. Na tabela 2 abaixo, estão descritas as impurezas que podem estar presentes nas águas captadas e suas respectivas conseqüências. Tabela 2. Impurezas presentes na água e suas conseqüências 32

45 Para retirar estas impurezas e obter água com as características físicas, químicas e biológicas necessárias utilizam-se os seguintes tratamentos: sedimentação clarificação filtração desinfecção neutralização descloração desmineralização Figura 18. Esquema Geral do Tratamento d água na Refinaria 33

46 5.5.2 Sistema Térmico O sistema térmico da refinaria compreende os vapores, que por sua alta capacidade de armazenar energia e seu alto calor específico, é utilizado para as seguintes finalidades: fluido motriz agente de aquecimento transporte de fluidos (ejetores) agente de remoção de gases tóxicos agente de arraste das frações do petróleo Figura 19. Processo de Vaporização da Água A refinaria opera com diferentes níveis de pressão para os vapores: Vapor de alta: porte. Gerado pelas caldeiras da indústria e consumido em turbinas de maior Vapor de média: Gerado a partir do vapor de alta e utilizado na extração de algumas turbinas de contra pressão e válvulas redutoras. 34

47 Vapor de baixa: Gerado pelo exausto das turbinas e válvulas redutoras e utilizado principalmente em aquecimentos Sistema de Ar Comprimido O sistema de ar comprimido, em particular o ar de instrumentos, é de fundamental importância para a confiabilidade e segurança das instalações das unidades. A falha neste sistema provoca uma parada geral da refinaria, sem controle das variáveis de processo, colocando em risco a integridade física da força de trabalho, das instalações, das comunidades circunvizinhas e agressão ao meio ambiente. A Central de Geração de Ar Comprimido da REFAP (U-0025) está localizada próximo a CAFOR e é responsável pelo suprimento das redes de ar para Refinaria, e é onde estão localizados os compressores de ar, unidades secadoras para ar de instrumento e processo seco e os vasos pulmão. Ar comprimido para instrumento Instrumentação pneumática, Comando de válvulas e Ar de alta pureza e seco. O ar de instrumentos é um ar desumidificado por colunas de adsorção em sílica gel (SC-932 A/B), e é utilizado na operação de instrumentos, acionamento pneumático de válvulas e pressurização de painéis. Ar comprimido de serviço Acionamento de ferramentas pneumáticas, Agitação de produtos em tanques e Máscaras de ar mandado. O ar de serviço durante operação normal, partida e/ou parada das unidades será utilizado para serviços gerais, tais como: limpeza, acionamento de ferramentas pneumáticas, teste de equipamentos, selagem de ramonadores de caldeiras e fornos. 35

48 Figura 20. Diagrama de Blocos do Sistema de Ar Comprimido 36

49 6. ESTÁGIO SUPERVISIONADO 6.1 Atividades As atividades compreendidas no programa de estágio são as seguintes: Tabela 3. Atividades a serem realizadas durante o período de Estágio Atividade Etapas Visitas à área industrial Revisão Bibliográfica Conhecimento das unidades de processos e seus equipamentos Estudo das ferramentas a serem utilizadas Estudo dos processos Controle Avançado Elaboração do projeto funcional (objetivos e definição das variáveis manipuladas e controladas) Melhoria do controle regulatório Desenvolvimento e ajustes de inferências Pré-teste, teste de perturbação do processo e identificação do modelo Configuração off-line CPM e simulação Partida do CPM e comissionamento on-line Manutenção do CPM Balanceamento dos passes de um forno Elaboração do algoritmo dos PIDs Elaboração do algoritmo dos condicionais Elaboração da Tela de Operação Configuração dos blocos do DeltaV Download das configurações Acompanhamento Sintonia das Malhas de Controle do HDT Teste de Perturbação Cálculo dos Parâmetros Implementação de Controlador e Elaboração da Filosofia da Malha Configuração do Controlador 37

50 Sintonia da Malha de Controle da UCR Elaboração da nova tela de Operação Estudo do Impacto da Concentração de Óleo Vegetal na carga da Unidade de Hidrotratamento Configuração e manutenção de pontos no software PI (Plant Information) Modelagem matemática do processo Transformação para o domínio de Laplace da equação característica Simulação do processo com auxílio da ferramenta Simulink do software Matlab, a partir de uma perturbação do tipo degrau na variável de entrada (concentração de óleo na entrada do vaso) Leitura de apostilas e apresentações sobre o PI Criação, modificação e assistência de TAGs Acompanhamento do controle das unidades de destilação atmosférica e vácuo Visita a oficina, área industrial e central de controle Verificação do desempenho das malhas de controle avançado das unidades Conhecimento dos tipos de válvulas e instrumentos de aquisição de dados Conhecimento dos tipos de medidores de vazão, pressão e temperatura Conhecimento da estrutura do SDCD (Sistema Digital de Controle Distribuído) Conhecimento da aquisição de dados pelo SDCD (tipos de entradas e saídas analógicas e digitai; e tipos de sinais pneumáticos, eletrônicos) 6.2 Revisão Bibliográfica PI Plant Information O PI é um sistema que permite analisar, rastrear e monitorar a operação de plantas industriais. A principal vantagem do PI em relação aos demais sistemas aquisitórios é a sua velocidade na recuperação de grandes massas 38

51 de dados. Pode-se, em poucos segundos, montar gráficos e acompanhar uma variável operacional, em períodos que podem chegar a mais de dois anos. Dentro da estratégia de disponibilizar dados que permitam a análise do processo, o PI desempenha um papel relevante. Podem-se visualizar estes dados através de tendências e gráficos de processo ou através de planilhas. PI-DataLink O PI-Datalink é um programa de aplicativos que roda sob o Excel. Este programa permite ao usuário: - Fazer buscas de tags específicos no Sistema PI. - Organizar e manter listas que contêm os resultados destas buscas. - Obter dados conforme uma determinada expressão. - Obter dados sincronizados com uma matriz de tempo. - Obter dados provenientes de cálculos em expressões de tags. - Obter totais, mínimos, máximos, desvios padrões e médias. - Observar os atributos de cada tag. Ainda possibilita a utilização de todos os recursos do Excel para manipulação de valores, como gráficos, cálculos, tabelas dinâmicas, etc. PI-Process Book O Process Book é outra ferramenta disponível no módulo cliente destinada a exibir informações sobre a Planta Industrial. Funciona como um livro, onde podemos inserir capítulos e parágrafos. Permite construir rapidamente gráficos (trends) de acompanhamento de variáveis operacionais e simular telas de sistemas supervisórios como o SDCD. Além disso, permite incluir links (ligações) nas telas, que possibilitam chamar outros aplicativos (Word, Excel, Dos) SDCD Sistema Digital de Controle Distribuído 39

52 Criado inicialmente para controlar variáveis analógicas, foi sendo expandido até atingir praticamente todas aplicações de controle usuais. Composto por três partes: (1) Interface com o processo; (2) Interface-Homem-Máquina (IHM) e; (3) Via de dados (data highway) Consiste de um conjunto de dispositivos microprocessados dedicados ao Controle de Processos, ligados em rede, de forma distribuída. Dotado de processadores e redes redundantes, o SDCD controla e supervisiona o processo produtivo. É através das Unidades de Processamento, distribuídas nas áreas, que os sinais dos equipamentos de campo são processados de acordo com a estratégia programada. Estes sinais, transformados em informação de processo, são atualizados em tempo real nas telas de operação das Salas de Controle. O SDCD não é uma máquina pronta. Pode sempre ser modificado para atender ao processo. Algumas funções do SDCD: Indicação/registro de variáveis de processo Contínuas (analógicas) /Discretas (Digitais) Capacidade para armazenar históricos em memórias não voláteis Alarmes para variáveis contínuas/discretas, desvio e velocidade de desvio Relatórios de ocorrências de alarmes e eventos Executar funções de Intertravamento relacionados com a segurança dos equipamentos Controle manual das variáveis contínuas e discretas. Controle automático tipo PID (proporcional, integral, derivativo) e suas combinações. Transferência entre modos Manual/Automático/Cascata/Computador Funções matemáticas diversas 40