Finished projects

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Período

Agência Financiadora

Título

Descrição Resumida

 

09/2014 a 09/2018

 

PETROBRAS – ANP

BRToolKits Novas Ferramentas para o BRPerfXPRO

A indústria de petróleo e gás é uma grande consumidora de energia e a grande maioria dos equipamentos opera distante do seu ótimo operacional A ferramenta BR-PerfX tem sido utilizada em mais de 20 UO’s da Petrobras. O grande objetivo deste projeto é agregar novas funcionalidades de maneira que o BR-PerfX se torne um software de gestão e diagnóstico do impacto de controladores no desempenho de processos e equipamentos.

Entretanto, tal objetivo é amplo e complexo, demandando desenvolvimentos em uma série de áreas da Engenharia de Processos, dentre as quais se citam:

(1) Métricas para avaliação operacional: os principais equipamentos da indústria de petróleo e gás (colunas de destilação, reatores, bombas, compressores, etc.) devem possuir índices que indiquem instantaneamente o impacto de cada controlador em seu desempenho operacional e energético. Este conhecimento daria um novo contexto para o BR-PerfX;

(2) Metodologias para avaliação de controladores PIDs descentralizados multivariáveis. Uma vez detectado seu mau funcionamento, devesse apontar a causa: ajuste ou distúrbios e as consequências na economicidade, confiabilidade e segurança de processos e equipamentos;

(3) O desenvolvimento de ferramentas para avaliação de controladores multivariáveis. Tais metodologias permitirão avaliar PIDs MIMO e MPCs. Uma vez apontado o baixo desempenho, será diagnosticada a causa: modelo, ajuste ou distúrbios e seus impactos na economicidade, confiabilidade e segurança de processos e equipamentos;

(4) Metodologias para avaliação e aprimoramento de inferências. A predição de variáveis através de inferências é bastante utilizada na indústria de processos. Controladores avançados e otimizadores dependem fortemente de sua capacidade preditiva, tendo esta impacto significativo na economicidade do processo. Assim, métricas capazes de auditá-las e corrigi-las em tempo real são essenciais para manutenção da performance da planta;

(5) Impacto da variabilidade de controladores na manutenção de equipamentos: os distúrbios de processo aliados aos ajustes dos controladores têm papel determinante na vida útil de equipamentos, sensores e atuadores. Neste trabalho, serão propostas métricas que avaliam o impacto da variabilidade dos controladores nos principais equipamentos, auxiliando na manutenção preditiva destes;

(6) Otimização econômica: atualmente as metodologias para otimização econômica que são extremamente dependentes do modelo e da estacionariedade da planta, reduzindo sua efetividade. Neste trabalho serão propostas e avaliadas metodologias que tornem tal problema mais simples, utilizando modelos simplificados de equipamentos e curvas operacionais.

Certamente, a integração de tais técnicas permitirá a construção de uma ferramenta de uso amplo na indústria do petróleo e gás, a qual permitirá um aumento do desempenho operacional e consequente decréscimo do custo de produção.

Sob o ponto de vista de produtos, o escopo global deste presente termo de cooperação é incorporar as ferramentas necessárias para tornar o BR-PerfX-PRO, versão 2.0 do software BR-PerfX, uma ferramenta mais completa de gerenciamento de desempenho de controladores mono e multivariáveis e seus impactos em processos e equipamentos.

 

2013 – 2018

 

Projeto Universal CNPq

Projeto Universal – 2013 — Desenvolvimento de Sensores Customizados Baseados em Fluorescência Bidimensional

A produção em grande escala de produtos biotecnológicos passa pela melhoria operacional, a qual pode ser alcançada através da modelagem, otimização e controle do processo produtivo. Para o desenvolvimento de modelos representativos é fundamental que se tenham medidas confiáveis em tempo real de biomassa, substrato e produtos. Essas medições são difíceis de serem obtidas consistindo no principal entrave para o controle automático de bioprocessos. Este cenário começa a mudar através da aplicação de Espectroscopia de Fluorescência Bidimensional a qual tem permitido o acompanhamento on-line as concentrações de biomassa, substrato e produtos. Entretanto, para permitir a sua utilização é necessária uma etapa de calibração usando modelos capazes de converter o espectro bidimensional nas grandezas de interesse. Normalmente nessa etapa se utilizam medidas amostradas e analisados através de HPLC (“High-Perfomance Liquid Chromatography”). Sendo assim, os recursos solicitados neste projeto destinam-se à aquisição de HPLC com injeção automatizada. Esse equipamento será utilizado para realizar as análises necessárias em dois projetos de pesquisa que se encontram em andamento no GIMSCOP: um voltado à produção de etanol através duas cepas industriais de Saccharomyces cerevisiae (CAT-1 e PE-2) e o outro visando a produção de Bio-óleo a partir de pirólise rápida de microalgas. Esses dois projetos já fazem uso dessas análises via HPLC disponível no Departamento de Engenharia Química. Entretanto, esse equipamento encontra-se com uma elevada fila de espera, uma vez que atende a todas as demandas do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da UFRGS. Adicionalmente, a partir de agosto de 2013, a central analítica do PPGEQ será transferida para outro prédio, com a mudança parcial do Departamento de Engenharia Química. As novas instalações, por estarem em outro campus, dificultarão sensivelmente as análises. Dessa forma, esse projeto de pesquisa visa essencialmente aprovar os recursos necessários para a compra de um HPLC que em um primeiro momento servirá para desafogar as pesquisas existentes e em um segundo, viabilizar a continuidade das mesmas.

 

2013 – 2016

 

Pesquisador Visitante

Projeto Pesquisador Visitante: Desenvolvimento do Processo de Pirólise Rápida de Biomassas Residuais e Microalgas

A busca pelo desenvolvimento sustentável tem incitado a maioria dos países às pesquisas por fontes alternativas de energia com soluções econômicas, sociais e ambientais. Nesse contexto, espera-se que a biomassa torne-se um dos principais recursos renováveis para a produção de materiais, produtos químicos, combustíveis e energia em plataformas de biorrefinarias, sendo necessário desenvolver processos e equipamentos capazes de converter eficientemente seus recursos. Dentre as tecnologias termoquímicas, a pirólise rápida desponta como uma das mais promissoras rotas de processamento de biomassa e apresenta um grande potencial para a produção de elevados rendimentos de líquidos, que podem ser diretamente usados como combustíveis, ou pós-processados para a obtenção de químicos de maior valor agregado, além de possibilitar a obtenção de frações de gases combustíveis e carvão. O presente projeto objetiva consolidar o conhecimento acerca da tecnologia de pirólise rápida e, a partir da parceria do GIMSCOP/DEQUI com a Embrapa Agroenergia, desenvolver um processo inovador e competitivo para o processamento sustentável de biomassa, através da cooperação científica e tecnológica do Dr. Akwasi A. Boateng como pesquisador visitante. Sendo um renomado cientista, com uma destacada produção científica na área de biorrefinarias e conversão de biomassa via pirólise rápida, o Dr. Boateng lidera o programa de conversão termoquímica de biomassa do Agricultural Research Service (ARS), um dos principais centros de pesquisas do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (United States Department of Agriculture- USDA). Como metas, espera-se desenvolver estudos referentes às condições e viabilidade econômica para o processamento de biomassas residuais e microalgas; otimizar uma planta em escala de bancada para produção de líquidos e gases combustíveis, utilizando catalisadores e micro-ondas no processo; desenvolver estudos do pós-processamento dos produtos obtidos; projetar e construir uma unidade piloto do processo, além de produções científicas e tecnológicas a partir dos principais resultados obtidos nesse intercâmbio. Um dos grandes diferenciais desta proposta é o desenvolvimento de uma planta piloto através da transferência da tecnologia já testada e desenvolvida nos Estados Unidos pelo grupo do Dr. Boateng. O Dr. Boateng concilia uma sólida base teórica com o pragmatismo requerido para se transformar ideias em realidade, protótipos em processos industriais e, por fim, investimentos em retornos socioeconômicos.

 

2011 a 2015

 

CAPES

Bolsas de Estudos para alunos de graduação estudarem na França. No total foram implementadas  26 bolsas no período.

BRAFITEC — ENGENHARIA QUÍMICA E BIOTECNOLOGIA PARA UM DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

Este Projeto teve por objetivo geral reforçar a parceria entre Faculdade de Engenharia Química da UFU e as ENSCL e ENSCM, expandindo o intercâmbio a uma nova parceira brasileira – o Departamento de Engenharia Química da UFRGS e a uma nova parceira francesa, a Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Clermond-Ferrand. Para cumprir o objetivo proposto os seguintes objetivos específicos foram propostos: A) incentivar o intercâmbio entre grupos de estudantes de graduação em engenheira química dos dois países, mas também entre professores e pesquisadores das cinco escolas de parceiras (UFU/UFRGS/ENSCM/ENSCL/ENSCCF). B) Promover a adaptação das estruturas curriculares dos cursos nos estabelecimentos parceiros franceses e brasileiros, visando o reconhecimento e equivalência de créditos contribuindo para intensificar a dupla diplomação. C) Incentivar a realização de estágios nos laboratórios das instituições participantes e/ou empresas. De forma inovadora, e considerando o desenvolvimento das relações institucionais entre os parceiros, esta proposta pretende desenvolver atividades acadêmicas relacionadas a um tema específico: “Engenharia Química e Biotecnologia para o Desenvolvimento Sustentável”.

 

2013 – 2014

 

FAPERGS

Edital PqG -04/2012

Desenvolvimento de Sensores para Bioprocessos baseados em Fluorescência Bidimensional

As microalgas são um grande grupo de micro-organismos capazes de realizar fotossíntese, podendo crescer rapidamente devido a sua estrutura simples. Atualmente, elas têm sido investigadas para produção de diferentes biocombustíveis, incluindo biodiesel, bio-óleo, biogás de síntese e bio-hidrogênio. A obtenção desses produtos a partir de microalgas possui um elevado potencial de sustentabilidade, uma vez que essas podem ser empregadas na captura de CO2 e no tratamento de efluentes, podendo ainda utilizar águas marinhas como meio de crescimento. Das possíveis rotas para o processamento das microalgas, uma delas desponta como sendo a mais promissora: o processamento via pirólise rápida para obtenção de bio-óleo. O objetivo deste projeto de pesquisa foi desenvolver o processo de pirólise rápida para o processamento das microalgas visando à obtenção de biocombustíveis.

 

2010-2012

 

Edital PqG – 06/2010

FAPERGS

 

Desenvolvimento do Processo de Pirólise Rápida de Microalgas

As microalgas são um grande grupo de micro-organismos capazes de realizar fotossíntese, podendo crescer rapidamente devido a sua estrutura simples. Atualmente, elas têm sido investigadas para produção de diferentes biocombustíveis, incluindo biodiesel, bio-óleo, biogás de síntese e bio-hidrogênio. A obtenção desses produtos a partir de microalgas possui um elevado potencial de sustentabilidade, uma vez que essas podem ser empregadas na captura de CO2 e no tratamento de efluentes, podendo ainda utilizar águas marinhas como meio de crescimento. Das possíveis rotas para o processamento das microalgas, uma delas desponta como sendo a mais promissora: o processamento via pirólise rápida para obtenção de bio-óleo. O objetivo deste projeto de pesquisa foi desenvolver o processo de pirólise rápida para o processamento das microalgas visando à obtenção de biocombustíveis.

 

2009—2011

 

Edital IUE –09/2009

FAPERGS

BioControl: Modelagem, Otimização e Controle de Biorreatores Visando à Produção de Etanol

A produção em grande escala de produtos biotecnológicos passa pela melhoria operacional, a qual pode ser alcançada através da modelagem, otimização e controle do processo produtivo. Para o desenvolvimento de modelos representativos é fundamental que se tenham medidas confiáveis em tempo real de biomassa, substrato e produto. Estas medidas são difíceis de serem obtidas consistindo no principal entrave para o desenvolvimento de modelos matemáticos de qualidade para bioprocessos. Este cenário começa a mudar através da aplicação de Espectroscopia de Fluorescência Bidimensional a qual tem permitido que se acompanhem on-line as concentrações de biomassa, substrato e produto. Este projeto tem por objetivo empregar este sensor para aprimorar modelos matemáticos visando à melhoria operacional da produção de etanol através de dois microorganismos: Zymomonas mobilis e Saccharomyces cerevisiae. Estes modelos desenvolvidos serão usados no controle e otimização destes biorreatores.

 

2010 – 2014

 

CNPq –Edital 05/2010 – Linha de Pesquisa 5: Mudanças Climáticas,Climatologia e Meteorologia

MicroAlgas: Visando à Captura de CO2 e o Desenvolvimento de um novo Conceito de Biorrefinarias

As microalgas são um grande grupo de micro-organismos capazes de realizar fotossíntese, podendo crescer rapidamente devido a sua estrutura simples. Atualmente elas têm sido investigadas para produção de diferentes biocombustíveis incluindo biodiesel, bio-óleo, biogás de síntese e bio-hidrogênio. Biocombustíveis a partir de microalgas possui um elevado potencial de sustentabilidade, uma vez que podem ser empregados na captura de CO2 e no tratamento de efluentes, podendo ainda empregar águas marinhas como meio de crescimento. O objetivo deste projeto é determinar a melhor forma para se efetuar a captura de CO2 associado a uma utilização eficiente da biomassa gerada. O projeto é dividido em dois grandes módulos: (a) captura do CO2 e (b) desenvolvimento de um modelo de biorrefinaria a partir da microalga gerada. Na parte referente à captura do CO2 serão estudados os fotobiorreatores mais indicados para produção das microalgas, as condições mais adequadas de operação, a forma mais adequada de colheita e acima de tudo, a microalga mais eficiente sob o ponto de vista de captura e utilização posterior. Já no módulo de biorrefinaria serão estudados em um primeiro momento os produtos que deverão ser produzidos, a melhor forma de produzi-los e a melhor forma de tornar o processo global o mais autossuficiente possível, minimizando a necessidade de insumos externos

 

2010-2014

 

CAPES

PROCAD_21_2009

PROCAD — UFBA,UFU,UFRGS — REDE DE PESQUISA EM ENGENHARIA INDUSTRIAL: AMPLIAÇÃO E CONSOLIDAÇÃO

A Rede de Engenharia Industrial tem como objetivo a formação de profissionais e o desenvolvimento de pesquisas e metodologias associadas à análise e resolução de problemas industriais, ou sistemas de produção, notadamente complexos que contemplem, inclusive, a necessidade de um tratamento conjugado de fenômenos pertinentes a diferentes áreas do conhecimento. Esta proposta tem como objetivo a ampliação qualificada da Rede de Engenharia Industrial através da inclusão de novas equipes e do tratamento de novos temas/áreas de atuação e desenvolvimento. Com base nas características das interações até o momento praticadas entre as equipes parceiras (PEI/UFBA, PPGEQ/UFRGS e PPG-CEMAT/UFCG), esta proposta representa a efetiva possibilidade de inserção (ou aprimoramento) na Rede de Engenharia Industrial de temas de expressivo impacto científico e tecnológico, mais especificamente associados a sistemas e materiais poliméricos, nanotecnologia, simulação de processos e sustentabilidade de produtos e processos. Além disso, a natureza do Edital e dos recursos disponibilizados contribuem para o desenvolvimento de novas teses de doutoramento e/ou mestrado, além de oferecer ao corpo discente dos Programas envolvidos alternativas concretas de prática de exogenia, e a ampliação de atuação, em pesquisa e docência, para os docentes das equipes, inclusive aos recentes e futuros docentes permanentes dos Programas envolvidos, favorecendo também a geração de trabalhos multidisciplinares e amplos voltados às necessidades da indústria nacional

 

2009 – 2013

 

PETROBRAS – ANP

Sistema MEDICO-PRO: uma Ferramenta Inovadora para Aumentar o Desempenho e a Lucratividade de Unidades Industriais

Desenvolvimento do sistema MEDICO_PRO visando a integração dos módulos de diagnósticos, de tratamento e de auditoria do sistema BRPerfX, que encontra-se em teste industrial. Para tanto, visará: 1. Incluir as etapas de diagnóstico e tratamento ao software de avaliação de desempenho de malhas de controle, denominado BRPerfX On-Line. 2. Desenvolver uma base de conhecimento que permita se registrar, documentar os problemas e as soluções desenvolvidas durante a aplicação do MEDICO_PRO.

 

2009 – 2013

 

PETROBRAS – ANP

Desenvolvimento de Metodologias e Ferramentas para Plantas Operacionalmente Mais Eficientes (PO+E)

Desenvolvimento de um conjunto de ferramentas para o uso de modelos dinâmicos fenomenológicos nas unidades de produção da PETROBRAS; simulação dinâmica de uma Unidade de Produção da PETROBRAS, para estudo de caso; geração de uma metodologia que permita a obtenção e o emprego de informações sobre a dinâmica e a controlabilidade/operabilidade da Unidade durante a fase de projeto da mesma; geração de inferências com modelos dinâmicos via comunicação OPC do sistema de informação PI com o simulador dinâmico aplicado a um equipamento da Unidade de Produção. O simulador EMSO (Environment for Modeling Simulation and Optimization) e sua biblioteca de modelos (EML), desenvolvidos no contexto do Projeto ALSOC (Ambiente Livre para Simulação, Otimização e Controle de Processos), serão usados como plataforma de desenvolvimento da simulação dinâmica. A Unidade de Produção escolhida para estudo de caso será uma UPGN (Unidade de Produção de Gás Natural), visando uma posterior aplicação a uma UCR (Unidade de Coqueamento Retardado).

 

2005–2007

 

FINEP + Petrobras

 

Segunda Etapa — Controlador Preditivo Não Linear e Auditoria de Desempenho de Malhas de Controle

Finalizar e aprimorar os desenvolvimentos realizados em dois projetos CTPETRO realizados em parceria com a PETROBRAS e FINEP. O projeto NMPC-2 teve por objetivo  dar prosseguimento aos desenvolvimentos já realizados, assim como a finalização de produtos, através dos seguintes pontos:

1. Inclusão de uma camada de otimização em Tempo Real ao NMPC;

2. Desenvolvimento e aprimoramento de métodos de identificação de modelos dinâmicos não-lineares;

3. Desenvolvimento de um software para auditoria de malhas de controle para rodar on-line comunicando-se com o sistema de controle da PETROBRAS e

4. Sistema especialista em gerenciamento de modelos, auditoria de desempenho e ajuste de NMPC.

 

 

2003 – 2005

 

COPESUL

 

Desenvolvimento de Analisadores Virtuais para Processos Industriais da COPESUL Descrição: 1.1 Esse convênio tem por objetivo o desenvolvimento dos modelos e a implantação on-line de dois analisadores virtuais para processos da COPESUL. Estes analisadores visam estimar propriedades de correntes que não são facilmente e/ou continuamente medidas. 1.2 Serão estudadas diferentes técnicas para o desenvolvimento dos modelos necessários para o funcionamento dos analisadores. O algoritmo básico de atualização está fundamentado no Filtro de Kalman Estendido. 1.3 O desenvolvimento deste trabalho se dará através do trabalho de pesquisa de um professor e três mestrandos do PPGEQ/UFRGS. Os trabalhos serão desenvolvidos no Departamento de Engenharia Química (DEQUI) da UFRGS e na COPESUL. Os trabalhos descritos neste projeto serão concluídos no prazo máximo de 15 (quinze) meses. 1.4 A implantação on-line dos analisadores será desenvolvida em conjunto pela equipe da UFRGS e pelo time de Controle da COPESUL, utilizando preferencialmente a ferramenta disponível na COPESUL. 1.5 Capacitar as equipes da COPESUL e da UFRGS envolvidas no projeto na área de desenvolvimento de modelos para analisadores virtuais. 1.6 Capacitar as equipes da COPESUL e da UFRGS envolvidas no projeto no uso de ferramenta para implantação on-line dos analisadores virtuais.
 

2002—2004

 

FINEP – Petrobras – OPP

Desenvolvimento de um Controlador Preditivo Multivariável Não Linear (NMPC)
Descrição: Com o avanço nos sistemas de controle digital, o controle preditivo se tornou uma ferramenta atrativa para a automação industrial. O controle preditivo linear, bastante difundido no ambiente industrial, apresenta limitações advindas da utilização de modelos que , por vezes, não tem a capacidade de descrever o comportamento da planta industrial em diferentes condições de operação ou durante a manifestação de grandes distúrbios, perdendo desempenho afim de garantir a robustez. O Controle preditivo não linear tem sido cada vez mais estudado, mas a utilização de modelos totalmente não lineares ainda apresenta muitas limitações para a sua aplicação prática. O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de uma metodologia e todas as ferramentas necessária (software) para a implementação do controle preditivo não-linear em refinarias e indústrias petroquímicas. O controlador preditivo não-linear (NMPC) tem um mercado promissor uma vez que realmente aumenta a lucratividade da planta em muitos processos industriais sendo, em muitos casos, também requerido (ex. para plantas em que o sinal do ganho muda em uma dada região de operação, um controlador linear não é capaz de estabilizar a malha fechada e, neste caso, torna-ae necessário aplicar um controlador não linear). O ponto de partida deste projeto é o algoritmo NMPC desenvolvido pelo grupo de pesquisas GIMSCOP (Grupo de integração, Modelagem, Simulação, Controle e Otimização de Processos). Este novo algoritmo pode utilizar varias classes diferente de modelos não-lineares e satisfazer todas as restrições operacionais. A metodologia também inclui um conjunto de ferramentas de análise para identificar os modelos não lineares e quantificar a não-linearidade do processo. O presente projeto de pesquisa tem por objetivo desenvolver uma metodologia e suas respectivas ferramentas (software/aplicativos) que permitam a implementação de controladores preditivos não-lineares em unidades da indústria de petróleo.
 

2002 – 2003

 

FINEP – Petrobras

Desenvolvimento de um Sistema de Sintonia de Controladores Preditivo Multivariável (SSCPM)

Descrição: O objetivo geral deste projeto é o desenvolvimento de uma metodologia e da ferramenta necessária para avaliação do desempenho e sintonia de Controladores Preditivos Multivariáveis Lineares (CPM). Este produto, em desenvolvimento pelo grupo de pesquisa em Integração, Modelagem, Simulação, Controle e Otimização de Processos (GIMSCOP), será empregado em unidades industrias das refinarias de petróleo para a implementação de novos controladores e ajuste dos já existentes. A implantação de um CPM em uma planta de processo consiste basicamente de quatro etapas: (i) Projeto Funcional da estrutura de controle e otimização do processo; (ii) Identificação dos modelos do processo; (iii) Implantação e sintonia do controlador; e (iv) Avaliação da relação de custo/benefício econômico do projeto. As etapas de implantação/sintonia do controlador e de identificação representam o maior custo de engenharia da implantação. Os cálculos do beneficio associado à utilização de uma metodologia e de uma ferramenta de sintonia na implantação do CPM, contemplando somente à redução de mão de obra, mostram uma redução 75% do custo de engenharia nesta etapa e na manutenção do desempenho do controlador CPM. Considerando a implantação de dez (10) projetos por ano nas refinarias da Petrobrás, podemos estimar um benefício de R$ 360.000,00. Esta estimativa foi realizada pela Petrobrás, baseada num projeto de implantação e manutenção de um CPM numa unidade de craqueamento catalítico (UFCC). Ela não contempla os ganhos indiretos devidos ao aumento do desempenho operacional da unidade decorrentes da melhor sintonia dos controladores. O presente projeto de pesquisa tem por objetivo desenvolver uma metodologia e uma ferramenta para avaliação e sintonia de Controladores Preditivos Multivariáveis (CPM) Lineares. Este produto será empregado em plantas de processo para implementação de novos controladores e ajuste dos já existentes, reduzindo os custos de engenharia e melhorando o desempenho das malhas.

 

2002—2003

 

FINEP-TriSolutions

Ferramentas de Controle Avançado para a Indústria do Petróleo (FERCON)

Descrição: Three new and important application programs for Advanced Process Control (APC) Design are being develop in this project. These novel tools are TriRPN, TriAnalyzer, and TriTuner. The TriRPN is a software that make much easier the application of the Robust Performance Number (RPN) Methodology, which is based on the RPN operability measure. The RPN concept allows to answer the following typical questions that arise during the APC Design: 1) Which variables should be controlled, which variables should be measured, which inputs should be manipulated, which connections should be made between them? 2) Which control configurations (e.g., cascade control, feedforward control etc) should be used, how must the different controls be organized hierarchically, how many degrees of freedom must the controller have to achieve the desired performance? 3) Which control type (e.g., linear, nonlinear) must be applied, which controller structure (e.g., decentralized, block-diagonal) should be used, which is the necessary controller order to achieve a given performance under the given constraints? The TriAnalyzer is used to soft sensor design and consists of building an estimate of some quantity of interest. This estimate can be used to infer the product quality (e.g., composition, melt index, enzyme concentration etc), or to validate an existing one. Control improvements often result from the development of new (hardware) sensors to facilitate the measurement of key process variables. However, the development of new sensors is often a prohibitively costly exercise. Hence, in the context of low cost automation, it is of great interest to consider the use of model-based (or soft) sensors in lieu of hardware sensors. The TriTuner implement techniques for controller performance monitoring and diagnosis, process model identification, and controller design. All these tools are beneficial to ensure profitable implementation and maintenance of control in practice.

Período

Agência Financiadora

Título

Descrição Resumida

 

1998-1999

 

COPESUL

 

Formação de Recursos Humanos da COPESUL e da UFRGS

Formação de recursos humanos na área de controle e otimização de processos, através de curso ministrado de 120 horas-aula, onde as novas técnicas de controle de processos serão apresentadas e aplicadas à área de fracionamento de aromáticos da COPESUL. Projeto vinculado ao convênio UFRGS-COPESUL.

 

1999 – 2000

 

COPENE

 

Estudo do Comportamento Dinâmico e o Desenvolvimento de uma Estrutura de Controle para o Sistema da Coluna Desmetanizadora Secundária DA-4302,  da Unidade de Eteno II

O presente projeto de pesquisa tem por objetivo estudar o comportamento dinâmico de uma unidade de desmetanização da COPENE, através de simulações em simuladores comerciais, visando o desenvolvimento de estruturas de controle para o sistema de separação.

 

1999

 

OPP

 

Curso de Controle Avançado

O presente convênio tem por objetivo a formação de recursos humanos na área de controle e otimização de processos. Para tanto, será ministrado um curso de 120 horas-aula onde as novas técnicas de controle de processos serão apresentadas e aplicadas na medida do possível a problemas de controle encontrados nas unidades da OPP. Essas unidades, por serem muito bem conhecidas pelos participantes do curso, permitirão uma mais rápida e sólida absorção dos conteúdos abordados em aula, além é claro, de propiciar um retorno mais rápido e significativo à empresa. Adicionalmente ao aprimoramento dos Engenheiros da OPP, o presente trabalho também formará dois estudantes de engenharia química, que participarão do curso como estagiários da OPP.

 

2000-2001

 

COPENE

 

Estudo do Comportamento Dinâmico e o Desenvolvimento de Estruturas de Controle para a Unidade de Butadieno II da COPENE

A necessidade de se sintetizar borracha em ambas as guerras mundiais fez com que colunas extrativas de destilação fossem utilizadas para a separação do 1,3-butadieno (monômero básico para a produção de borracha sintética). O presente trabalho visa estudar a controlabilidade, otimização e o controle de uma unidade de produção de 1,3-butadieno atualmente operando na Companhia Petroquímica do Nordeste (COPENE). A unidade foi projetada em 1980 e já foi submetida a diversas modificações de equipamento visando principalmente o aumento do tempo de campanha e da produtividade da unidade.

 

2000-2001

 

OPP

 

Controle Preditivo Não-Linear: Ajuste, Modelos e Algoritmo

Dada a necessidade de se operar as unidades industriais próximo a sua máxima capacidade aliado a crescente demanda para produzir múltiplos produtos com uma mesma planta industrial se faz necessário que novos algoritmos de controle sejam desenvolvidos. Nesse contexto que se insere o presente trabalho, o qual tem por objetivo desenvolver uma completa metodologia para a aplicação ao nível industrial de estratégias de controle preditivo não lineares. Essa metodologia está calcada em três diferentes módulos: 1. Algoritmo de controle preditivo não linear, 2. Desenvolvimento e identificação de modelos e 3. Ajuste dos parâmetros do controlador.

 

2000 – 2001

 

PROBRAL CAPES DAAD

 

Desenvolvimento de Bio-sensores

Para otimização dos processos biotecnológicos se faz necessário que bio-sensores sejam desenvolvidos. Nesse projeto serão desenvolvidos bio-sensores adequados ao processo de produção de enzimas. Serão desenvolvidos analisadores automáticos, como por exemplo, medidores FIA (Flow Injection Analisys) e HPLC (High-Performance Liquid Chromatography), obtendo um sistema flexível para a avaliação de dados experimentais a ser utilizado no desenvolvimento e otimização dos sistemas de medição.

 

2000-2001

 

Programa CAPES-DAAD de professor visitante

Redução de resíduos industriais através da integração mássica e energética de processos

Graças a reutilização de correntes internas de processos, as quais antigamente eram consideradas apenas como rejeitos industriais, hoje em dia redução do impacto ambiental está começando a ser sinônimo de aumento da rentabilidade do processo. Para permitir a melhor reutilização de correntes no processo industrial se faz necessário que metodologias sejam desenvolvidas, as quais, além de otimizarem os aspectos econômicos, sejam capazes de levar em conta a operabilidade das soluções propostas. Justamente nesse contexto que se insere o presente projeto de pesquisa.

instituições: UFRGS, Universidade de Hamburg-Harburg

equipe: Jorge O. Trierweiler, Jorg Thöming e Argimiro R. Secchi.

 

2000-2001

 

COPENE

 

Ajuste de Controladores Multivariáveis e Estudo de Simulações Dinâmicas de Processos

resumo: O presente projeto de pesquisa tem por objetivo o ajuste de controladores multivariáveis preditivos ou estruturados de baixa ordem. Adicionalmente será feita uma avaliação da aplicabilidade de simulações dinâmicas na melhoria operacional de plantas industriais. A etapa de ajuste de controladores multivariáveis complementará a ferramenta RPN-TOOLBOX a qual está sendo desenvolvida em linguagem MATLAB.

2000 – 2001

 

FAPERGS / AGCO

Redução de Rejeitos de Óleos Industriais

O objetivo geral desta proposta consiste na redução de rejeitos industriais através da integração mássica de processos e análise das matérias-primas e produtos viabilizando o reprocessamento ou a reconversão.

 

2000

 

CENPES/Petrobras

 

Metodologia RPN: Uma Ferramenta para o Projeto de Controle

O principal objetivo do curso é a formação de recursos humanos na área de controle de processos. Para tanto, será ministrado um curso de 40 horas-aula onde novas técnicas de controle de processos são apresentadas e aplicadas a diversas unidades das quais se destacam: 1. Planta da Tennessee Eastman, 2. Reator de Van de Vusse, 3. Conversor da Unidade de FCC (REFAP), 4. Unidade de recuperação de gases (REFAP), 5. Unidade desmetanizadora da COPENE, entre outros exemplos.