Refino inteligente usa sistema de automação de processo PlantPAx™

Tereos Sugar: Refino sustentável e inteligente

Desafio

  • Modernize e otimize o controle de caldeiras e integre-as com um único sistema de controle e comando para toda a fábrica

Soluções

Resultados

  • O controle da caldeira foi aprimorado, particularmente em termos de monitoração de reaquecimento; foi possível interconectar as caldeiras, e a sincronização de energia agora é realizada automaticamente
  • Operações de caldeira com confiabilidade aprimorada
  • O sistema de controle e comando da caldeira agora é totalmente integrado com as outras unidades da fábrica, permitindo rastreabilidade centralizada de todo o local de produção.

Produtora líder de açúcar troca o SDCD em obsolescência pelo PLantPAx para obter e integrar o controle de caldeira para operações vitais

Histórico

A Tereos France é uma empresa líder na indústria açucareira francesa com nove refinarias, cinco destiladoras e quatro instalações de empacotamento, produzindo um total anual de 1,5 milhão de toneladas de açúcar e 500 mil metros cúbicos de álcool e bioetanol de beterraba.

Todo ano, a fábrica da Tereos em Boiry Sainte Rictrude, localizada próxima de Arras (na região de Pas de Calais), produz 250 mil toneladas de açúcar branco para fabricantes no setor da agroindústria (fabricantes de bebidas, chocolate, geleia, biscoitos e laticínios). Esse açúcar é produzido em um curto período, conhecido como "safra açucareira", que vai de meados de setembro a dezembro de todo ano, durante o qual a beterraba é colhida e transportada para a usina para ser processada.

A cada dia durante a safra a Boiry processa 20 mil toneladas de beterraba, produz 2.800 toneladas de açúcar e consome 15 MW de eletricidade. A refinaria produz a própria energia, com duas caldeiras que alimentam um turbogerador a vapor. A refinaria está conectada à rede nacional de eletricidade (EDF) apenas na partida e fora do período de safra.

Desafio

Essas caldeiras são literalmente o bote salva-vidas da refinaria, e podem produzir até 140 e 120 toneladas de vapor por hora, respectivamente. 85% deste vapor é utilizado para gerar eletricidade, os outros 15% são utilizados para vários processos na produção de açúcar. Em 2009, a Tereos decidiu trocar o então obsoleto sistema digital de controle distribuído que gerenciava as duas caldeiras.

Objetivo da Tereos: modernizar e otimizar o controle dessas caldeiras e integrá-las em um único sistema de controle para toda a fábrica. A empresa contatou diversos fornecedores e, depois de examinar as propostas, decidiu migrar o comando das caldeiras para o sistema PlantPAx da Rockwell Automation.

A decisão foi tomada em março de 2009... com a safra do açúcar começando em setembro. Isso representou um desafio e tanto para a Rockwell Automation, pois a refinaria não pode operar sem uma caldeira. Além disso, o controle da caldeira exige um conhecimento bastante específico: algoritmos de regulação altamente complexos, ajuste dos queimadores e cálculos extremamente sofisticados para prever demandas de carga.

Essas caldeiras são literalmente o bote salva-vidas da refinaria, e podem produzir até 140 e 120 toneladas de vapor por hora, respectivamente

Solução

Ajudar a garantir que essa migração ocorresse com risco mínimo e dentro do cronograma exigiu, portanto, habilidades específicas e diversas. É aí onde entrou a Global Solutions da Rockwell Automation. Seu conhecimento específico de gestão de caldeiras e experiência em gestão de risco foram indispensáveis nessa situação. A equipe de Global Solutions da Rockwell Automation fez uma análise retrospectiva do sistema em obsolescência e definiu uma solução de migração capaz de fornecer uma operação ideal de caldeira com mínimo risco.

Essa solução foca no sistema de automação de processo PlantPAx, baseado em três PACs ControlLogix® da Allen-Bradley® redundantes e completamente integrados ao sistema geral da fábrica. Os especialistas em gestão de caldeiras da Rockwell Automation ajustaram as configurações e os processos sequenciais de automação necessários para controlar e comandar a combustão.

No final de agosto de 2009, logo antes do início da safra, a fábrica realizou um "ensaio" de uma semana, durante o qual as equipes da fábrica e da Rockwell Automation fizeram ajustes e testes de carga. Os ajustes finais do sistema só poderiam ser feitos no início da produção, e não havia margem para erro.

O primeiro dia da safra passou sem nenhum contratempo, e o aumento de energia foi como previsto. Michel Hennebique, gerente de eletricidade e automação da refinaria de Boiry confirmou: "A partida e entrada em produção da caldeira com a Rockwell Automation ocorreu muito bem, em menos de dois dias todos os ajustes foram feitos. E não ocorreu nenhuma parada durante a safra inteira."

Resultados

Com duas safras agora completas, a Tereos pode se beneficiar das melhorias produzidas pela solução da Rockwell Automation. E a equipe da Rockwell Automation Global Solutions com o sistema PlantPAx comprovou sua habilidade de substituir a solução de SDCD convencional, bem como sua competitividade como uma solução desse tipo.

"O controle da caldeira foi aprimorado, particularmente em termos de monitoração de reaquecimento e agora a produção da caldeira alcança 96%. A operação da caldeira também é muito mais confiável do que antes. Com a solução da Rockwell Automation, também foi possível conectar as caldeiras, e a sincronização de energia agora é realizada automaticamente pelo sistema PlantPAx. A habilidade e o infalível suporte da equipe da Rockwell Automation durante todo o projeto fizeram toda a diferença", afirma o gerente de eletricidade e automação da Boiry.

O sistema de controle e comando da caldeira agora é totalmente integrado com as outras unidades da refinaria, permitindo rastreabilidade centralizada de todo o local de produção: alarmes, ações do operador e histórico do processo. "Aproveitamos essa migração para rever a ergonomia das nossas estações de trabalho de supervisão com a Rockwell Automation, e nossos operadores valorizaram particularmente a interface mais amigável do sistema PlantPAx", acrescentou a equipe de automação da Boiry.

A maioria dos procedimentos na refinaria Sainte Rictrude da Boiry – difusão, purificação e cristalização – agora é automatizada com a solução da Rockwell Automation. Duas oficinas (lavagem e filtragem) também serão controladas pela Rockwell Automation a partir de 2012. A refinaria passa a ser uma referência para o Tereos Group.

Mas Hennebique não pretende parar por aí. Ele já tem planos para a implementação de software específico da Rockwell Automation para economizar no consumo de energia, e para uso do software de rastreabilidade FactoryTalk AssetCentre para monitorar todas as modificações realizadas nos processos operacionais da refinaria.

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