Redução do tempo de fervura em reatores : otimização do aquecimento de água industrial
Resumo
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de um projeto de otimização térmica para redução do tempo de fervura em reatores de uma planta química. O ciclo de fervura, originalmente com duração média de quatro horas, era um dos principais gargalos operacionais, gerando alto consumo de vapor e baixa disponibilidade dos reatores. Para solucionar esse problema, foi instalado um trocador de calor de placas com alimentação de vapor saturado, além da adaptação de uma bomba de água industrial e uma nova linha de tubulação. A solução teve como foco aquecer previamente a água de processo até 65 °C antes de sua entrada nos reatores, reduzindo significativamente o tempo de aquecimento. A análise de dados antes e depois do projeto demonstrou ganhos efetivos, especialmente em ciclos de fervura, mesmo sem a instalação da bomba de maior vazão inicialmente prevista. Foram aplicadas ferramentas de análise estatística, automação industrial e conceitos de Indústria 4.0 como sensores em tempo real, controle digital e propostas de gêmeos digitais. O projeto ainda identificou oportunidades futuras de melhoria, como a reavaliação de uma bomba de maior vazão, instalação de sensores complementares e otimização dos parâmetros da fervura. Os resultados confirmam o impacto positivo da solução tanto na produtividade quanto na eficiência energética da planta Abstract: This study presents the development and implementation of a thermal optimization project aimed at reducing the boil out time in chemical reactors. The original boil out cycle, averaging four hours, was a key operational bottleneck, leading to high steam consumption and low reactor availability. To address this issue, a plate heat exchanger using saturated steam was installed, along with the adaptation of an industrial water pump and new pipeline. The main objective was to preheat process water to 65 °C before entering the reactors, thereby significantly reducing the heating time. Data analysis comparing the process before and after implementation confirmed effective results, especially in boil out operations, even without the higher-capacity pump originally planned. The project incorporated statistical analysis tools, industrial automation, and Industry 4.0 concepts, such as continuous monitoring, digital control, and digital twin proposals. Future improvements include reassessing the installation of a bigger pump, adding complementary sensors, and optimizing boil out parameters. The results validate the project's positive impact on both plant productivity and energy efficiency