Controle: Empresa nacional cria simulador de processos

Atualidades

Um software nacional, apesar do nome estrangeiro, o Integrated Simulation Environment (ISE) está em fase de desembarque no mercado de ferramentas para simulação de operações em plantas industriais químicas e de energia.

O desenvolvimento do ISE foi realizado com a experiência de um grupo de engenheiros químicos gaúchos e de especialistas em tecnologia da informação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Para torná-lo comercialmente viável, o grupo responsável pelo seu desenvolvimento se associou empresarialmente e criou a Vrtech, com sede em Porto Alegre-RS.

A empresa detém os direitos autorais do aplicativo.

Por enquanto, os softwares disponíveis precisam ser importados e podem custar entre US$ 50 mil a US$ 1 milhão, conforme a necessidade da empresa, ou o tamanho de seu faturamento, isto é: o preço cobrado pode ser calculado de acordo com o bolso do freguês.

Os desenvolvedores do ISE prometem colocá-lo no mercado por valores bem mais em conta.

Química e Derivados, Edson Cordeiro do Valle, Diretor-executivo da Vrtech, Atualidades - Controle - Empresa nacional cria simulador de processos
Valle: simulação é fiel ao processo real

Os simuladores servem como auxiliares da operação industrial quando acoplados a um sistema digital de controle distribuído (SDCD), os sofisticados programas e equipamentos para monitoramento on-line da atividade produtiva.

Os simuladores podem ser empregados ainda como recurso didático em cursos de química e engenharia química, bastando instalá-los em um desktop ou notebook comum.

Se­gundo o diretor-executivo da Vrtech, Edson Cordeiro do Valle, toda planta industrial moderna é obrigada a manter um SDCD, que controla toda a operação em tempo real.

Para o empresário, a grande vantagem desse tipo de recurso é proporcionar a antecipação do comportamento de reatores, trocadores de calor, lavadores de gases, válvulas, tubulações e de transformadores de su­bestação, paralelamente à operação industrial.

Por sua conta, o simulador pode realizar as mesmas operações do SDCD, mas como uma representação virtual do procedimento real, de tal forma que pode antecipar problemas capazes de prejudicar ou provocar alguma parada imprevista.

Da mesma forma, o ISE permite calcular o volume de água para produzir vapor, fluxo de energia elétrica, sem alterar a atividade dos SDCDs.

Até porque uma plan­ta complexa não é desligada ou dá partida como um carro.

Demanda uma série de procedimentos durante alguns meses. Aumentar a produtividade de uma planta pode colocar em risco a integridade da fábrica e das pessoas.

Com o simulador, as alterações e seus reflexos podem ser antecipados e controlados com precisão.

O aspecto econômico também precisa ser levado em conta. Uma parada pontual, para corrigir um defeito em um sistema inteiro, sem o devido planejamento, pode acarretar um prejuízo de US$ 500 mil no balanço anual de uma empresa, caso decorra de acidente.

O simulador mostra tudo o que pode acontecer numa planta química, petroquímica ou de geração de energia, ou em partes.

O software simula desde paradas parciais até as paradas completas de plantas.

Outro recurso é a reconfiguração de planta: nem sempre a unidade está em operação ideal, no que tange à regulagem dos reatores, bombas, trocadores de calor e válvulas.

No simulador, após a colocação dos dados de funcionamento da planta, chega-se à configuração ideal, podendo realizar as modificações na sequência lógica, preservando as regulagens reais de campo, assim como o momento certo de substituir o catalisador e nos volumes corretos.

Valle sugere ainda uma simulação virtualmente explosiva: as plantas petroquímicas do Brasil, principalmente aquelas que operam em alta pressão, poderiam sofrer um acidente com explosão.

Uma unidade de conversão de eteno em polietileno de alta pressão que processe de 200 a 300 t/dia opera sob dois mil a três mil atmosferas de pressão.

Como a segurança em petroquímica é altíssima, felizmente nunca foi registrada uma explosão no parque industrial do país, embora acidente semelhante tenha ocorrido recentemente no Irã, numa planta petroquímica acoplada a uma plataforma de produção de petróleo e usando uma engenharia diferenciada.

No caso dos projetos brasileiros, não se sabe ao certo se o concreto suportaria uma reação a três mil atmosferas, com explosão ou se entraria em colapso estrutural.

“Com o ISE é perfeitamente possível criar virtualmente esse acidente e conhecer sua extensão”, garante Valle, engenheiro químico em fase de doutorado.

Meio ambiente – O reúso de água industrial é outro recurso disponível. Quando se troca a água original pela reciclada, os equipamentos que precisam de água para produzir vapor, ou para lavagem, passam por adaptações, pois são sensíveis aos agentes de limpeza, alterações de alcalinidade e presença de maior acidez.

A troca de condições também é submetida ao simulador que consegue mostrar como esses equipamentos irão se comportar.

Química e Derivados, Atualidades - Controle - Empresa nacional cria simulador de processos
Representação virtual da operação de uma unidade de amônia – Tela mostra o funcionamento de uma coluna deisobutanisadora

“A água reciclada é como um motor retificado. Não tem a mesma qualidade. Pode apresentar problemas”, esclarece o diretor-executivo.

Mesmo a água normalmente captada dos rios, conforme a estação climática, pode ser uma água com lodo, em tempos de seca, ou mais cristalina, com os leitos e reservatórios bem abastecidos.

Essas condições definem como devem operar as estações de tratamento. Além disso, depois de usada, a água obrigatoriamente tem de chegar ao rio novamente, exatamente como foi retirada.

O simulador, neste caso, apresenta como as estações de tratamento devem operar para cumprir a legislação ambiental e devolver a água ao rio exatamente como foi retirada.

Ao todo a Vrtech criou 15 bibliotecas simuladoras para a operação do ISE e reuniram correntes de geração de vapor a cogeração de energia, processos químicos e petroquímicos genéricos.

Valle explica que o uso de simuladores de produção química na academia brasileira é praticamente inexistente, com alguma ocorrência em universidades públicas.

Ele disse que a presença de um SDCD industrial em uma universidade brasileira, como é o caso da UFRGS, resultado de uma doação da Braskem, é uma situação única.

“Tem muito químico que passa no concurso da Petrobras sem entender absolutamente nada a respeito do funcionamento das diversas unidades industriais da cadeia produtiva do petróleo”, exemplifica.

“É um recurso fundamental, pois possibilita a obtenção de todas as equações químicas conhecidas, principalmente em poços de petróleo, onde as correntes sofrem alterações constantemente, pois o óleo entra na plataforma com água, areia e gás, sempre em misturas variáveis, tornando necessária a projeção de modificações nos processos de separação”, ensina Valle.

O ISE pode ser customizado e testado gratuitamente em www.vrtech.com.br/pt_br/downloads/2.html, até o final de setembro. Após essa data, deve ser comercializado pela Vrtech.

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