Operando em vários países, a fabricante de produtos químicos é uma das maiores empresas integradas de energia do mundo. A unidade de negócios de polietileno é líder na produção de polietileno, com uma linha completa de produtos de polietileno de baixa densidade (LDPE) e de polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) para os setores de embalagem, agricultura, bens de consumo e construção.
Diferentemente dos grandes fabricantes petroquímicos tradicionais que focam em um único produto, os fabricantes de polímeros produzem vários produtos em uma ampla gama de condições. Operar um reator de polímeros para atender a essas especificações diversas é um problema de controle complexo e não linear. Como resultado, as operações devem focar não apenas em manter a qualidade de cada produto durante as condições “dentro da classificação”, mas também em transitar de uma classificação para outra da maneira mais rápida e econômica possível. Para maximizar a produção e o lucro em todo o ciclo de vida da fabricação, os fabricantes devem controlar continuamente as diversas variáveis que influenciam a taxa de produção e a qualidade dos produtos.
A unidade europeia do cliente produz uma ampla gama de graus do produto e centenas de milhares de quilotons de polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) por ano, adotando seu processo exclusivo para fabricar o produto químico. O cliente precisava encontrar uma maneira de atingir metas de produção específicas, incluindo aumentar a fabricação de LLDPE, reduzir a quantidade de materiais fora das especificações e reduzir os tempos de transição entre classificações.
A empresa conheceu as soluções de controle de processo avançado (APC) da Rockwell Automation durante uma reunião de intercâmbio técnico e ficou impressionada com a experiência comprovada da empresa no setor de polímeros. Ao concluir que essas soluções poderiam ajudá-la a atingir seus objetivos de qualidade e produção, a empresa implementou a solução de MPC FactoryTalk Analytics da Rockwell Automation.
O FactoryTalk Analytics combina otimização contínua com controle de modelagem preditiva de malha fechada para reduzir a variabilidade do produto e os tempos de transição, melhorar a estabilidade do reator e maximizar a eficiência da matéria-prima.
As necessidades específicas do cliente relacionadas ao software incluíam controlar a composição da fase gasosa no reator, além de gerenciar e controlar a qualidade do produto e as transições instantâneas do reator entre os graus. O FactoryTalk Analytics cria modelos preditivos on-line que aprimoram os instrumentos de hardware e as análises laboratoriais visando oferecer estimativas das condições do processo e do produto em tempo real. Esses instrumentos virtuais oferecem as informações de processo preditivas e o feedback necessários para manter a produção sob controle e impedir interrupções no processo, identificando problemas e fornecendo respostas rapidamente, sem gastar o tempo nem os custos associados às análises laboratoriais adicionais. Os requisitos específicos do cliente eram monitorar as principais variáveis de qualidade, como o Índice de Fluidez (MFI) e a densidade dos dados reais do reator.
A primeira solução da Rockwell Automation foi instalada, implementada, testada e comissionada no local do cliente em 8meses. A Rockwell Automation forneceu a maior parte da experiência em engenharia com o suporte do pessoal do cliente, que foi treinado durante a execução do projeto.
As melhorias significativas nos níveis de produção e a redução de distúrbios, além da redução na variação do reator e a economia no tempo de transição, foram alguns dos benefícios da solução da Rockwell Automation que se tornaram rapidamente evidentes para o cliente. O cliente também reduziu a variabilidade das propriedades do produto em 50% graças à implementação do software da Rockwell Automation. “A partir disso, pudemos operar em maior conformidade com nossas restrições de hardware, resultando no aumento da produtividade”, afirmou um representante do cliente. O software também reduziu os tempos de transição em até 50% (dependendo do grau de LLDPE produzido), ampliou a produção em 7% e aumentou a eficiência no uso de monômeros e catalisadores.
Principais benefícios:
Segundo o representante do cliente, o projeto foi um sucesso e trouxe benefícios adicionais, que elevaram o lucro da fábrica ao aumentar a variedade de opções.
“Conquistamos melhorias não relacionadas ao APC, motivadas por uma nova compreensão das restrições dos sistemas. Para mim, uma das melhorias mais impressionantes foi a capacidade de executar novas transições de classificação que não eram possíveis com o antigo esquema de controle. Isso oferece mais flexibilidade para lidarmos com as necessidades dos nossos clientes.”
- Representante do cliente
Com base no sucesso do projeto, a Rockwell Automation e o cliente formaram uma aliança estratégica para implantar as soluções de controle de processo avançado da Rockwell Automation não só nas instalações de polietileno do cliente, mas também nas organizações de seus empreendimentos conjuntos e em seus licenciados em todo o mundo. Nos primeiros dois anos da aliança, o cliente e suas organizações afiliadas implantaram com sucesso 14 projetos com a Rockwell Automation.
Publicado 21 de julho de 2021