Operando em muitos países, o fabricante químico é uma das maiores empresas de energia integrada do mundo. A unidade de negócios de polietileno é um dos principais produtores de polietileno, com uma linha completa de produtos de polietileno de baixa densidade (LDPE) e polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) para os setores de embalagens, agricultura, bens de consumo e construção.
Ao contrário dos fabricantes petroquímicos tradicionais e em grande escala que se concentram em um único produto, os fabricantes de polímeros produzem muitos produtos em uma ampla gama de condições. Operar um reator de polímero para atender a essas especificações variadas é um problema complexo de controle não linear. Como resultado, as operações devem se concentrar não apenas em manter a qualidade de cada produto durante as condições “at-grade”, mas também na transição de um grau para o próximo da maneira mais eficiente em termos de tempo e custo. Para maximizar a produção e o lucro em todo o ciclo de vida da produção, os fabricantes devem controlar continuamente as muitas variáveis que influenciam a qualidade do produto e a taxa de produção.
A unidade europeia do cliente fabrica uma ampla gama de graus de produtos e produz centenas de milhares de quilotoneladas de polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) por ano, usando seu processo proprietário para produzir o produto químico. O cliente precisava de uma maneira de atender a metas de produção específicas, incluindo o aumento da produção de LLDPE, a redução de material fora da especificação e a redução dos tempos de transição entre os graus.
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 na indústria de polímeros. Concluindo que as soluções da Rockwell Automation poderiam ajudar a empresa a alcançar suas metas de qualidade e produção, a empresa implementou a solução FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ da Rockwell Automation.
FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ combina otimização de estado estacionário com controle preditivo de malha fechada baseado em modelo 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 para o software incluíam o controle da composição da fase gasosa no reator e a gestão e o controle da qualidade instantânea do produto do reator e das transições entre as classificações. O FactoryTalk Analytics PavilionX cria modelos preditivos online que complementam os instrumentos de hardware e as análises laboratoriais para fornecer estimativas em tempo real das condições do processo e do produto. Esses instrumentos virtuais fornecem o feedback e as informações preditivas de processo necessárias para manter a produção no caminho certo e ajudar a evitar perturbações no processo, identificando problemas e fornecendo respostas rapidamente—sem o tempo e o custo de análises laboratoriais adicionais. Os requisitos específicos do cliente eram monitorar as principais variáveis de qualidade, como o índice de fluidez de fusão (MFI) e a densidade a partir dos dados reais do reator.
A primeira solução da Rockwell Automation foi instalada, implementada, testada e comissionada nas instalações do cliente em 8 meses. A Rockwell Automation forneceu a maior parte da experiência em engenharia com o apoio do pessoal do cliente, que foi treinado durante a execução do projeto.
Os benefícios do FactoryTalk Analytics PavilionX—including melhorias significativas nos níveis de produção, redução de distúrbios, redução da variância do reator e economias de tempo de transição—ficaram rapidamente evidentes para o cliente. O cliente também reduziu a variabilidade das propriedades do produto em 50 por cento devido à implementação do software da Rockwell Automation. “Com isso, pudemos operar mais próximos das nossas restrições de hardware, resultando em maior produtividade”, disse um representante do cliente. O software também reduziu os tempos de transição em até 50 por cento (dependendo da classificação de LLDPE produzida), aumentou a produção em 7 por cento e aumentou a eficiência no uso de monômeros e catalisadores.
Redução da variabilidade das propriedades do polímero em 50 %
Redução dos tempos de transição em 25–50 %
Aumento da produção em 7 %
Aumento da eficiência no uso de monômeros e catalisadores
De acordo com o representante do cliente, o projeto foi um sucesso e trouxe benefícios adicionais, que aumentaram o lucro da planta ao ampliar a gama de opções.
Com base no sucesso do projeto, Rockwell Automation e o cliente formaram uma aliança estratégica para implantar as soluções de controle de processo avançado da Rockwell Automation nas instalações de polietileno do cliente, em suas organizações de joint venture e em seus licenciados em todo o mundo. Nos dois primeiros anos da aliança, o cliente e suas organizações afiliadas implantaram com sucesso 14 projetos com Rockwell Automation.
Publicado 13 de julho de 2023
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