Edição 316 • 2009

A importância das novas unidades de coqueamento retardado no parque de refino brasileiro
Fabrícia S. Moreira - Promon
Maria José O. C. Guimarães e Peter R. Seidl - Departamento de Processos Orgânicos, Escola de Química-UFRJ
Resumo
O aumento da produção de petróleos cada vez mais pesados e as recentes alterações no perfil da demanda de derivados vêm exigindo mudanças no esquema de refino das refinarias brasileiras, o qual foi originalmente projetado para o processamento de óleos leves. O parque de refino nacional foi projetado visando principalmente a produção de gasolina, através das unidades de craqueamento catalítico. A mudança se faz necessária uma vez que as previsões indicam um aumento muito maior na demanda de diesel do que na demanda de gasolina. Essas mesmas previsões revelam uma expressiva redução na demanda por óleo combustível, o qual ainda é produzido em grande quantidade nas refinarias brasileiras devido à qualidade dos petróleos nacionais processados, cujo elevado rendimento de resíduo de vácuo implica no aumento da produção deste derivado. O atual desafio da indústria nacional do petróleo é adaptar as refinarias para produzirem derivados mais nobres a partir do processamento de petróleos pesados. Nesse sentido, a Petrobras está investindo na construção de unidades de conversão com tecnologia para processamento de cargas mais pesadas, especialmente no processo de coqueamento retardado.


Extração de resíduo de vácuo utilizando blends de solventes naftênicos e parafínicos
Marcella B. R. Moura, Maria José O. C. Guimarães, Peter R. Seidl, Lina Constanza N. Quintero e Luiz Carlos Junior - Departamento de Processos Orgânicos, Escola de Química – UFRJ
Resumo
Neste trabalho é avaliada a influência de blends de solventes de diferentes tipos na eficiência de extração de um resíduo de petróleo. Foram investigados a seletividade e o rendimento em termos do tipo de produto obtido a partir de resíduo de vácuo de petróleo pesado encontrado em bacias marítimas brasileiras. Para o processo de extração, uma blend contendo 85% de solvente alifático com 15% de solvente naftênico foi a que apresentou o melhor rendimento e seletividade. As análises de ressonância magnética nuclear de próton (RMN-H1) revelaram que, além de variações na quantidade de material extraído, combinações de solventes podem alterar a proporção dos constituintes extraídos, conferindo uma certa seletividade ao processo. Além de resíduos de destilação, o processo também pode ser aplicado a precipitados ou borras.


Modelo de gestão da transferência e estocagem: de uma estrutura conceitual descritiva a boas práticas de gestão
Thaís Spiegel, Carolina Perrotta, Adriano Proença, Mario Jorge Lima e Luiz Cláudio Paschoal - UFRJ
Resumo
Este artigo se propõe a apresentar o trabalho de explicitação do Modelo de Gestão da TE (MG-TE), que tem por objetivo representar de forma genérica o trabalho do staff de gestão das Gerências do setor Transferência e Estocagem das Refinarias da Petrobras. O ‘MG-TE’ foi desenvolvido como uma representação do trabalho de gestão calcada na identificação de Práticas de Gestão agregadas por Categorias Temáticas, de forma a facilitar sua identificação e reconhecimento. O modelo é uma estrutura cognitiva que permite que seja desenvolvida uma série de trabalhos em gestão. Como desdobramento central, apresenta o estabelecimento de uma Prática de Gestão que orquestre o trabalho de aperfeiçoamento da gestão nas várias TEs. Esta prática refere-se à contribuição da explicitação do modelo em uma referência estrutural comum, materializada no MG-TE, em sua capacidade de sustentar as discussões coletivas e o processo de construção de um modelo de excelência para a gestão da TE. A prática cuida, portanto, de coordenar a migração do MG-TE de seu caráter descritivo da realidade atual para o de organizador do registro de um conjunto de Boas Práticas.


Simulação, análise e otimização do processamento de resíduo atmosférico
de petróleo pesado em uma coluna de
destilação a vácuo
J.P. Maia, M.R. Wolf Maciel - Laboratório de Desenvolvimento de Processos de Separação (LDPS) - Faculdade de Engenharia Química – Universidade Estadual de Campinas
I.R.S. Victorino, E.R. Morais, A.G. Barbosa, R. Maciel Filho - Laboratório de Otimização, Projeto e Controle Avançado (LOPCA) - Faculdade de Engenharia Química – Universidade Estadual de Campinas

Resumo
Uma coluna de destilação a vácuo foi implementada no ambiente de simulação AspenPlus™, juntamente com algumas especificações de projeto e operação usando um tipo de petróleo pesado. Pela simulação do processo, uma análise dos intervalos de convergência foi executada, levando em consideração as especificações de projeto e de operação. Definindo-se como objetivos de otimização o aumento dos rendimentos dos produtos (gasóleo leve – GOL e gasóleo pesado – GOP), aplicou-se análise sensitiva nas variáveis mais relevantes do processo. Com a análise destes resultados, uma rotina de otimização (SPQ) foi aplicada a fim de se obter o ótimo do processo com base na seleção dos parâmetros obtidos na análise sensitiva, obtendo-se melhorias no rendimento global dos produtos da unidade.


Tecnologias de apoio à decisão para scheduling de refino - Parte I: Simulação
Marcos Souza Rodrigues, Marcel Joly - Petrobras - Refinaria de Capuava
Resumo
A ausência de uma tecnologia computacional eficiente para apoio à decisão de programação de curto-prazo (scheduling) é um dos principais obstáculos para a integração harmônica dos objetivos de produção na indústria do petróleo e petroquímica após a implantação de sistemas de controle avançado e consolidação de ganhos expressivos de produtividade no nível da unidade de processo. Tal tecnologia se traduz em ferramentas analíticas capazes de capturar condições de operação da planta em nível de detalhamento condizente com a camada de negócio em questão, promovendo concatenação entre dois mundos distintos – o planejamento e a execução – os quais compõem a hierarquia de decisões através da qual as metas estratégicas desenhadas corporativamente são materializadas operacionalmente. Neste artigo, a implantação e utilização de uma solução de propósito geral em nível de simulação para suporte a decisões de programação da produção da Refinaria de Capuava são apresentadas.


Valoração de petróleo pesado utilizando destilador molecular nacional
Rocha, E. R. L.; Wolf Maciel, M. R.; Maciel Filho, R.; Batistella, C. B. - Laboratório de Desenvolvimento de Processos de Separação (LDPS)/Laboratório de Otimização, Projetos e Controle Avançado (LOPCA) - Faculdade de Engenharia Química – Unicamp
Medina, L. - Cenpes/Petrobras
Resumo
A Curva PEV – Ponto de Ebulição Verdadeiro é um dos mais importantes dados de caracterização do petróleo sendo usado na definição dos royalties do petróleo pagos a ANP, logística de distribuição e otimização das unidades do refino. Pelos métodos convencionais só é atingida a temperatura final de 565 °C em média, podendo ser menor se o óleo for pesado. Para as destilações de óleos médios (entre 22° e 30° API) a pesados (abaixo de 22° API) uma quantidade de resíduo final que pode variar de 10% a 35%, cuja caracterização pode ficar mais detalhada após os mesmos serem submetidos a processos de separação subsequentes. Neste sentido, foram investidos esforços em pesquisas no processo de destilação molecular destes resíduos para obtenção de cortes um novo resíduo levando à extensão da Curva PEV. O último desafio foi o projeto, construção e montagem do protótipo nacional de destilador molecular de filme descendente pelo grupo de pesquisa de petróleo do LOPCA/LDPS/FEQ/Unicamp, em parceria com a Petrobras/Cenpes. O protótipo nacional é um equipamento de grande potencial, adequado na obtenção de pontos para a extensão da Curva PEV e que permite a destilação de produtos de alta massa molar e termicamente sensíveis, sem degradação dos mesmos. O objetivo deste trabalho foi utilizar este protótipo para obter cortes de um resíduo de petróleo nacional e, a partir dos dados operacionais do destilador molecular, estender a curva PEV através da correlação DESTMOL. Esta correlação, desenvolvida pelo mesmo grupo de pesquisa, permite que as temperaturas operacionais do destilador molecular sejam convertidas em pontos de ebulição verdadeiros. Nos cortes e resíduos da destilação molecular foi realizada a caracterização por densidade que mostrou a eficácia da separação. Com a utilização do destilador nacional foi possível estender a Curva PEV até valores próximos a 700ºC com coerência e continuidade em relação à Curva PEV padrão. Além disso, uma quantidade de matéria-prima que estava sendo tratada como resíduo pôde ser recuperada.


Melhoria contínua na avaliação de desempenho e diagnóstico de malhas de controle na Refinaria de Capuava (UN-Recap)
Regina Lúcia de A. Santos - Engenheira Química, MSc. - Chemtech a Siemens Company
Paula E. Pavanelli - Engenheira Química, MSc.- Chemtech a Siemens Company
Filipe Costa Pinto dos R. Miranda - Coordenador de Automação, MSc. - UN-Recap Petrobras S.A
Rogério Dias de Oliveira - Engenheiro de Processamento, MSc. - UN-Recap Petrobras S.A.

Resumo
A avaliação de desempenho de controladores é uma necessidade da indústria desde que o controle automático de processos químicos começou a se tornar uma exigência prática. Técnicas qualitativas, como análises visuais ou comparativas das respostas relativas a degraus ou pulsos na entrada, são usualmente realizadas. Essas, no entanto, são invasivas e permitem conclusões subjetivas ou pouco quantitativas a respeito do desempenho do controlador, assim como são incapazes de enxergar ao mesmo tempo as inúmeras malhas que compõem uma planta e suas interações. Dessa forma, torna-se necessário o uso de técnicas que possibilitem monitorar e avaliar o desempenho destas malhas com o objetivo de manter a sua eficiência.
Este trabalho descreve através de estudo de casos a atividade contínua de monitoramento e a avaliação dos sistemas de controle regulatório da Refinaria de Capuava (UN-Recap) através da utilização do software BRPerfX. De acordo com o desempenho obtido, tomam-se ações (manutenção de válvulas ou ajuste de sintonia) objetivando o aumento do desempenho operacional e disponibilidade dos controladores, reduzindo a variabilidade dos produtos com a estabilização do processo e aumentando a confiabilidade da planta.

Simulação do problema de surge e swab em atividades de perfuração de poços de petróleo
Fernando T. G. M. C. de Almeida - Acadêmico, Engenharia Industrial Mecânica - UTFPR
Hudson Faglioni Kimura - Acadêmico, Engenharia Industrial Mecânica - UTFPR
Vanessa Ramalho - Mestranda, Engenharia Mecânica e de Materiais - UTFPR
Cezar O. Ribeiro Negrão - PhD, Engenheiro Mecânico - UTFPR
Silvio L. M. Junqueira - Doutor, Engenheiro Mecânico - UTFPR
André Leibsohn Martins - Doutor, Engenheiro Químico - Petrobras

Resumo
As movimentações da coluna de perfuração de poços de petróleo, conhecidas como manobras, causam variações de pressão no interior do poço. Quando a coluna desce, a pressão aumenta e é conhecida como de surge e, quando sobe, a pressão diminui e é conhecida como de swab. O estudo de tal fenômeno é importante não somente por fatores econômicos, mas também para a escolha de velocidades e acelerações adequadas para introdução e retirada da coluna no poço. Diversos autores estudaram o problema, dentre os quais destacam-se Fontenot e Clark (1974) que formularam a solução do problema a partir de considerações sobre o fator de atrito. O presente trabalho tem por objetivo desenvolver um código computacional que possibilite o cálculo de tais pressões, de acordo com os diversos trabalhos e modelos que podem ser encontrados na literatura e, também, para vários tipos de fluido, dentre eles fluido de Bingham e fluido de Lei de Potência.

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