Operando in molti paesi, il produttore chimico è una delle più grandi aziende energetiche integrate al mondo. La business unit del polietilene è un produttore leader di polietilene con una gamma completa di prodotti in polietilene a bassa densità (LDPE) e polietilene lineare a bassa densità (LLDPE) per i settori dell'imballaggio, dell'agricoltura, dei beni di consumo e delle costruzioni.
A differenza dei produttori petrolchimici tradizionali su larga scala che si concentrano su un unico prodotto, i produttori di polimeri realizzano molti prodotti in un'ampia gamma di condizioni. Gestire un reattore di polimeri per soddisfare queste specifiche variabili è un problema di controllo complesso e non lineare. Di conseguenza, le operazioni devono concentrarsi non solo sul mantenimento della qualità di ogni prodotto durante le condizioni "at-grade", ma anche sulla transizione da un grado all'altro nel modo più efficiente in termini di tempo e costi. Per massimizzare la produzione e la redditività durante l'intero ciclo di vita della produzione, i produttori devono controllare continuamente le numerose variabili che influenzano la qualità del prodotto e la velocità di produzione.
L'unità europea del cliente realizza un'ampia gamma di gradi di prodotto e produce centinaia di migliaia di kiloton di polietilene lineare a bassa densità (LLDPE) all'anno, utilizzando il proprio processo proprietario per produrre il prodotto chimico. Il cliente aveva bisogno di un modo per raggiungere obiettivi di produzione specifici, tra cui l'aumento della produzione di LLDPE, la riduzione del materiale fuori specifica e la riduzione dei tempi di transizione tra i gradi.
L'azienda ha conosciuto le soluzioni di controllo di processo avanzato (APC) di Rockwell Automation durante un incontro tecnico e ha apprezzato la comprovata esperienza dell'azienda nel settore dei polimeri. Concludendo che le soluzioni di Rockwell Automation potevano aiutare l'azienda a raggiungere i suoi obiettivi di qualità e produzione, l'azienda ha implementato la soluzione Rockwell Automation FactoryTalk Analytics PavilionX.
FactoryTalk Analytics PavilionX combina l'ottimizzazione a regime con il controllo predittivo basato su modello ad anello chiuso per ridurre la variabilità dei prodotti e i tempi di transizione, migliorare la stabilità del reattore e massimizzare l'efficienza delle materie prime.
Le esigenze specifiche del cliente per il software includevano il controllo della composizione della fase gassosa nel reattore e la gestione e il controllo della qualità istantanea del prodotto del reattore e delle transizioni tra i gradi. FactoryTalk Analytics PavilionX crea modelli predittivi online che integrano gli strumenti hardware e le analisi di laboratorio per fornire stime in tempo reale delle condizioni di processo e di prodotto. Questi strumenti virtuali forniscono il feedback e le informazioni predittive di processo necessari per mantenere la produzione in linea e aiutano a prevenire i disturbi di processo, identificando i problemi e fornendo risposte rapide—senza i tempi e i costi delle analisi di laboratorio aggiuntive. Le esigenze specifiche del cliente erano monitorare le principali variabili di qualità come il Melt Flow Index (MFI) e la densità dai dati effettivi del reattore.
La prima soluzione Rockwell Automation è stata installata, implementata, testata e messa in servizio presso il sito del cliente in 8 mesi. Rockwell Automation ha fornito la maggior parte delle competenze tecniche con il supporto del personale del cliente, che è stato formato durante l'esecuzione del progetto.
I vantaggi di FactoryTalk Analytics PavilionX – inclusi miglioramenti significativi nei livelli di produzione, riduzione dei disturbi, riduzione della varianza del reattore e risparmio di tempo di transizione—sono stati rapidamente evidenti per il cliente. Il cliente ha anche ridotto la variabilità delle proprietà del prodotto del 50 percento grazie all'implementazione del software Rockwell Automation. “Da questo siamo stati in grado di operare più vicino ai nostri vincoli hardware, con un maggiore throughput”, ha dichiarato un rappresentante del cliente. Il software ha anche ridotto i tempi di transizione fino al 50 percento (a seconda del grado di LLDPE prodotto), aumentato la produzione del 7 percento e aumentato l'efficienza nell'uso di monomeri e catalizzatori.
Variabilità delle proprietà dei polimeri ridotta del 50 %
Tempi di transizione ridotti del 25–50 %
Produzione aumentata del 7 %
Efficienze aumentate nell’uso di monomeri e catalizzatori
Secondo il rappresentante del cliente, il progetto è stato un successo e ha portato ulteriori vantaggi, che hanno migliorato la redditività dell’impianto aumentando la gamma di opzioni.
In seguito al successo del progetto, Rockwell Automation e il cliente hanno stretto un'alleanza strategica per implementare le soluzioni di controllo di processo avanzato di Rockwell Automation negli impianti di polietilene del cliente, nelle sue joint venture e presso i suoi licenziatari in tutto il mondo. Nei primi due anni di alleanza, il cliente e le sue società affiliate hanno implementato con successo 14 progetti con Rockwell Automation.
Pubblicato 13 luglio 2023
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