Aplicação de metodologias de controle global a um processo de transalquilação e desproporcionamento de tolueno (TADP) - Klafke, Natália. (UFRJ, 2011)
[PT] Refinarias Petroquímicas envolvem unidades de processo em que a utilização de reciclos e integrações energéticas é feita para aumento de rendimentos e redução de custos operacionais. Esses recursos, no entanto, tendem a aumentar a complexidade dos processos exigindo maior rigor na definição das estruturas de controle e a necessidade de uma visão de toda a planta no controle. O processo de hidrodealquilação de tolueno (HDA) é típico para muitos processos químicos, com muitas operações unitárias e diversas correntes de reciclo e integração energética. Porém em termos de aplicação industrial esse processo tornou-se obsoleto, com o desenvolvimento de tecnologias capazes de processar componentes aromáticos pesados, agregando valor às matérias-primas, como o processo de Transalquilação e Desproporcionamento de tolueno (aqui chamado TADP). Essa dissertação baseou-se em duas metodologias de controle global – orientada a estrutura de controle (conforme ARAÚJO et al., 2007), aqui chamada de estratégia 1, e orientada ao processo (conforme LUYBEN, 2002), aqui chamada e estratégia 2 – definidas para o processo HDA, para desenvolvimento de estruturas de controle global para o processo TADP. Como resultado ambas estratégias foram bastante semelhantes, porém a Estratégia 1 apresentou perda na função lucro na aplicação de um distúrbio de 10% na carga de aromáticos pesados, enquanto a Estratégia 2 apresentou um incremento. Mudanças foram realizadas na configuração da estrutura gerada pela Estratégia 2 promovendo melhor resultado econômico. Sugere-se que o processo TADP, abordado sob o ponto de vista de controle global pela primeira vez nesse trabalho, seja utilizado como um novo problema desafio para estudos de controle, em lugar do HDA, dada a sua atualidade e caracteristicas mais complexas.[EN] Petrochemical refineries comply process unities in which the use of recycles and heat integration is often realized in order to increase yields and to reduce operational costs. These factors tend to magnify the complexity of the process, demanding a control perspective not limited to the analysis of the individual units. The hydrodealkylation of toluene process (HDA) is typical of many chemical processes, with a large number of unit operations, recycle streams and heat integration. However, in terms of industrial application, this process is nowadays superseded, with the development of new technologies capable of processing heavy aromatic compounds, which increases the added value of the raw materials, such as the process of transalkylayion and disproportionation of toluene (TADP). This work was based on two plantwide control methodologies – one oriented to the control structure (based on ARAÚJO et al., 2007), named here Strategy 1 and the other oriented to the process (based on Luyben, 2002), named here Strategy 2, – applied for the HDA process,in order to develop a plantwide control structure for the TADP. The results show that, in terms of performance,both strategies are similar, but the Strategy 1 presented a loss in the profit function by the application of a disturbance of 10% in the heavy aromatics flow rate, while Strategy 2 incremented it. Changes were carried in control structure generated by Strategy 1 rendering the best result in terms economics. This is the first time that the TADP process is studied from the plantwide control point of view and the process has a potential to be a new challenge problem for process control studies.