Papel da Yokogawa
Suporte a operações eficientes e qualidade estável em muitos tipos de instalações de produção complexas
As plantas petroquímicas produzem uma ampla gama de produtos a partir da nafta, que é extraída do petróleo bruto. Os processos de remoção de subprodutos gerados por reações químicas e produtos de refino são longos e complexos, exigindo instrumentos de medição e sistemas de controle de alta qualidade e confiabilidade.
Para esses processos, a Yokogawa fornece sensores de temperatura, medidores de vazão, medidores de nível, transmissores de pressão e outros dispositivos de medição que podem ser montados em tanques de armazenamento, colunas de destilação, tubos, bombas e outros tipos de equipamentos, bem como sistemas que controlam esses processos com base em dados de medição. Com o amplo know-how e as capacidades técnicas avançadas que cultivou em todos os tipos de instalações de fabricação, a Yokogawa pode manter as plantas operando com segurança e eficiência, além de fornecer manutenção e outras formas de suporte durante todo o seu ciclo de vida.
Como são fabricados os produtos petroquímicos
O petróleo bruto de poços localizados em terra ou em plataformas de perfuração offshore é transportado por oleodutos e navios-tanque para refinarias de petróleo, onde é destilado para produzir combustíveis como gasolina e querosene, além de materiais como a nafta. Em uma unidade de craqueamento térmico, a nafta é quebrada e purificada para produzir produtos petroquímicos básicos, como etileno e propileno, que são usados como matéria-prima na produção de derivados petroquímicos, como plásticos, matérias-primas para fibras sintéticas e matérias-primas para tintas. Esses produtos também são chamados de intermediários. Em seguida, eles são processados nos produtos acabados que vemos ao nosso redor.
Medição e controle em plantas petroquímicas
Dispositivos de medição, como sensores de temperatura, medidores de vazão, medidores de nível e transmissores de pressão, são montados em locais importantes nas plantas de etileno, propileno e outros derivados petroquímicos para medir continuamente a condição das matérias-primas. Os dados de medição e operação são coletados pelo sistema de controle, e as operações em toda a instalação da fábrica são monitoradas, controladas e gerenciadas a partir de uma sala de controle central. A segurança da planta, a produtividade e a utilização dos equipamentos são otimizadas 24 horas por dia, 365 dias por ano.
Medidor de vazão
Montado em um tubo, mede o volume e a massa (taxa de fluxo) do fluido que passa por ele por unidade de tempo.
Analisador de oxigênio
Montado em um forno, ele mede a concentração de oxigênio no processo de combustão. Assim, as condições de combustão podem ser monitoradas e controladas para reduzir as emissões de CO2, reduzir a emissão de poluentes atmosféricos e economizar energia.
Cromatógrafo a gás
Analisa um gás ou líquido volátil composto de vários componentes.
Usando a cromatografia, os componentes individuais são analisados e sua concentração é medida. Isso é feito principalmente para controlar a qualidade de matérias-primas e produtos.
Medidor de nível (tipo de pressão)
Montado em equipamentos como tanques e reatores, ele mede o nível de líquido e calcula o volume restante como uma porcentagem da capacidade total.
Transmissor de pressão
Montado em tubulações e outros tipos de equipamentos, mede os níveis de pressão de gases e líquidos.
Sala de controle central
Com base nos dados de medição e operação adquiridos pelo sistema de controle, toda a fábrica é monitorada e controlada centralmente a partir desse local.
Se ocorrer uma anomalia grave, há também um sistema especializado que pode evitar acidentes desligando a planta com segurança.
Medição e controle da instalação principal (coluna de destilação)
Uma coluna de destilação extrai os componentes necessários com base nas diferenças em seus pontos de ebulição. Nas refinarias de petróleo, as colunas de destilação refinam o petróleo bruto para produzir nafta, gasolina e outros produtos; nas fábricas de etileno, elas decompõem termicamente a nafta e depois a destilam para produzir etileno e outros produtos destilados. Sensores de temperatura, medidores de vazão, medidores de nível, transmissores de pressão e outros dispositivos montados na coluna de destilação e em sua tubulação enviam um fluxo contínuo de dados de medição para o sistema de controle da planta. O sistema de controle gerencia a operação do equipamento para que as condições operacionais permaneçam próximas dos valores-alvo predefinidos. Por exemplo, se os dados de medição mostrarem um desvio do valor-alvo devido a uma mudança repentina na temperatura externa, afetando assim o ponto de ebulição, o sistema de controle fará mudanças nas configurações da válvula e alterará a taxa de fluxo, retornando assim a coluna de destilação a um estado normal.
Controle de fluxo de matérias-primas na entrada da coluna de destilação
A nafta é decomposta termicamente, e matérias-primas líquidas contendo vários componentes entram na coluna de destilação. As flutuações no fluxo desses componentes são um fator externo (distúrbio) que afeta o controle da coluna de destilação. Para manter as condições da coluna em um estado ideal, os medidores de vazão medem a taxa de vazão nos tubos e as válvulas são abertas ou fechadas.
Controle de pressão do gás evaporado no topo da coluna de destilação
O etileno produzido na coluna de destilação é descarregado como gás pelo topo da coluna. Para evitar que as flutuações na pressão do gás afetem os componentes do etileno, a pressão do gás é medida com um transmissor de pressão e a pressão e o nível do líquido são ajustados no tambor de refluxo (um dispositivo para refluxo de líquidos). Parte do etileno que esfriou e voltou ao estado líquido é enviado de volta à coluna de destilação para purificação adicional.
Controle de componentes de líquidos extraídos da coluna de destilação
Para extrair eficientemente o etileno com o nível de pureza desejado, uma certa quantidade de etileno que retornou ao estado líquido no tambor de refluxo é vaporizada em um cromatógrafo a gás para separar e analisar seus componentes constituintes. Com base nos resultados, a taxa de fluxo do líquido que está sendo bombeado de volta para a coluna de destilação é controlada. A mistura líquida extraída da parte inferior da coluna de destilação também é enviada a um cromatógrafo a gás para análise dos componentes e, com base nos resultados, a operação do aquecedor (refervedor) é controlada para manter a qualidade do produto e economizar energia.
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A Yokogawa tem uma vasta experiência em todas as áreas do negócio de petróleo e gás, desde instalações offshore e onshore até oleodutos, terminais e operações em águas profundas. Fornecemos soluções que aumentam a segurança, garantem uma operação precisa e confiável e aumentam a eficiência da planta.
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