Estudo da estratégia de controle regulatório de uma coluna despentanizadora

Abstract

Este trabalho trata da análise do sistema de controle regulatório de uma coluna despentanizadora com retirada lateral em uma central petroquímica. Esta coluna de destilação separa lateralmente as frações de corte C5 das frações mais leves (C4 e H2) no topo, enquanto o corte C6+ é retirado pelo fundo da torre. O estudo em questão motivou-se a partir de relatos de instabilidade operacional e dificuldade na manutenção da malha de controle do nível do vaso de acúmulo no modo automático. Dessa forma, observou-se que o principal distúrbio que impacta na operação da coluna em estudo é proveniente de variações na composição e na vazão mássica da alimentação. A consequência direta é a alteração na quantidade de líquido condensado no vaso de acúmulo de topo, resultando em perturbações na operação da planta. Além disso, esses distúrbios ocasionam uma variação do teor de benzeno na retirada lateral, na qual é uma impureza, de 0 a 10, sendo 1 (valor adimensionalizado) o limite máximo de especificação, por toxicidade. Verificou-se que a estratégia de controle original não é adequada para rejeitar os distúrbios inerentes ao processo. Portanto, este trabalho propõe uma solução alternativa e expõe os resultados da implementação no processo de uma estratégia de controle regulatório que objetiva maior estabilidade operacional e condições de atingir as especificações de forma eficiente. Para isso, o estudo do emparelhamento mais adequado entre variáveis controladas e manipuladas baseou-se em uma revisão da literatura, análises de dados de processo e de simulações estacionária e dinâmica conduzidas nos simuladores Aspen Plus® e Aspen Plus Dynamics®. Após a implementação no processo da estratégia de controle proposta, reduziu-se a variabilidade para o nível do vaso de refluxo e para o teor de benzeno na retirada lateral. Houve uma diminuição do desvio padrão para o teor de benzeno na retirada lateral de 0,36 para 0,15 em relação à primeira estratégia de controle, possibilitando a operação em faixas mais estreitas - pré-requisito para a implementação de uma camada de controle avançado.