Industrial implementation of a real time optimizer. / Implementação industrial de um otimizador em tempo real.

AUTOR(ES)

Antônio Carlos Zanin

DATA DE PUBLICAÇÃO

2001

RESUMO

Esta tese descreve o desenvolvimento e implementação de um otimizador em tempo real da operação do conversor da unidade de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) da refinaria Henrique Lage localizada em São José dos Campos. É desenvolvida uma estratégia de otimização integrada ao controlador preditivo cuja função objetivo e restrições incorporam componentes dinâmicos e estáticos. Os problemas de controle multivariável e otimização econômica são resolvidos simultaneamente num mesmo algoritmo. É utilizado um modelo rigoroso do processo para determinar as condições econômicas ótimas do estado estacionário do conversor. Por intermédio do modelo dinâmico, obtido através de testes em degrau na planta, é determinada a melhor trajetória para conduzir o processo para o seu ponto de maior lucratividade, sem violar as suas restrições operacionais durante as transições. As variáveis controladas e manipuladas possuem restrições tanto no transiente como no estado estacionário. O problema de otimização não linear resultante é resolvido através de um algoritmo SQP. A nova estratégia de otimização forneceu excelentes resultados nas simulações com as condições normais de operação e as perturbações típicas da unidade. Na comparação desta estratégia com a convencional, cujas funções de controle e otimização estão separadas, a mesma mostrou um melhor desempenho por manter o processo mais estável. Na fase de implementação do otimizador, o controlador preditivo multivariável existente no conversor foi adaptado para a nova estrutura de otimização através da inclusão das funções de otimização que envolvem o modelo rigoroso do estado estacionário do processo. O controlador/otimizador foi inserido no software da Petrobras denominado SICON, o qual já era utilizado como plataforma de sintonia e manutenção do controlador multivariável linear do conversor. Esse software tem facilidades para desenvolvimento e implementação de estratégias de controle avançado. Neste trabalho são apresentados os aspectos mais importantes da integração do otimizador na estrutura de automação da refinaria e o seu comissionamento. Estão também relacionadas as principais dificuldades encontradas na implementação do otimizador e a forma que as mesmas foram solucionadas. Os resultados obtidos na planta mostram um bom desempenho do novo algoritmo tanto em relação aos benefícios econômicos como na estabilização da unidade.

ASSUNTO(S)

process optimization otimização em tempo real real time optimization fcc optimization otimização de fcc aplicação industrial de otimização industrial application of real time optimization otimização integrada ao controle optimizing controller otimização de processo

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