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Monitoramento preciso da temperatura para processos eficientes com aminas

Um termopar multiponto miniatura modelo TC96-M da WIKA fornece à Chevron dados em tempo real para o tratamento otimizado de gás

Para tornar a operação de seus contatores de amina mais eficiente e estável, a Chevron contou com a tecnologia de medição da WIKA. O termopar multiponto miniatura modelo TC96-M, desenvolvido pela WIKA especificamente para uma refinaria em Pascagoula, Mississippi, EUA, mede a distribuição de calor ao longo da coluna – o coração do processo no qual o CO₂ e o H₂S são removidos da corrente de gás. Em tempo real e sem interferência na fábrica. Os dados coletados permitem o controle direcionado das zonas de reação, reduzem o consumo de energia e aumentam a segurança operacional.

"Chevron"

“Os dados de temperatura contam histórias. “Nossa tarefa era tornar essas histórias compreensíveis para a Chevron e, assim, proporcionar uma nova compreensão do conceito de eficiência.”

“Nossa solução combina tecnologia de medição com o entendimento do processo – isso é que é verdadeira transparência dentro da fábrica.”

Robert Torgerson
Diretor de Tecnologia e Aplicações

"Robert Togerson"

Desafio

Processo em destaque

O tratamento de gás é uma das etapas que mais consomem energia na produção de uma refinaria. Em Pascagoula, mais de 350.000 barris de petróleo bruto são processados diariamente — qualquer ineficiência na coluna de contato de amina tem um impacto imediato no consumo de energia, nas emissões de CO₂ e na qualidade do produto. Para garantir condições de reação estáveis, os perfis de temperatura devem ser registrados com precisão e monitorados continuamente.

Falta de transparência

Até agora, os engenheiros só podiam coletar valores individuais de temperatura da coluna do contator. Essas medições pontuais não permitiram tirar conclusões sobre a zona de reação real. Ainda não estava claro se a absorção havia ocorrido de maneira uniforme ou se havia havido perda de energia. Sem uma visão completa da distribuição de calor, era praticamente impossível realizar um controle preciso do processo – o potencial de eficiência permanecia inexplorado.

Contexto: A coluna de aminas

  • Na coluna de amina, gases ácidos, como CO₂ e H₂S, são removidos do gás de processo.
  • A reação química libera calor e gera o “pico de temperatura”, o ponto de temperatura máxima na coluna.

  • Uma distribuição uniforme da temperatura indica uma absorção estável.
  • Os desvios indicam perturbações no processo ou perdas de energia.

Solução

Juntos, tornando a eficiência visível

A Chevron buscava uma solução que captasse os perfis de temperatura na coluna de amina, de forma completa e contínua, sem interferir na planta existente. Em parceria com a WIKA, foi criado um sistema que combina tecnologia de sensores de alta precisão e conhecimento do processo. O modelo personalizado TC96-M, um termopar multiponto em miniatura, foi ajustado com precisão para gradientes de pressão, meio e temperatura — uma solução que pôde ser integrada diretamente à operação em andamento.

A inovação em detalhes

O sistema desenvolvido consiste em um tubo de aço inoxidável de 20 metros de comprimento com 16 termopares do tipo K, distribuídos por 14 pontos de medição ao longo da coluna. O sistema foi inserido por meio de um bocal já existente, com um esforço mínimo de instalação, e ficou, assim, pronto para uso em um piscar de olhos. Os sinais precisos são transmitidos ao sistema de controle de processo (PCS) e lá visualizados na forma de perfis de temperatura — uma visão direta do interior do processo.

Os dados operacionais mostram o pico de temperatura e indicam (1) uma circulação suficiente — e possivelmente forte demais —, (2) uma ruptura iminente e (3) uma circulação claramente insuficiente.
Termopar multiponto miniatura modelo TC96-M em uma coluna de contatores.

Benefícios

  • Total transparência do processo: perfil preciso de temperatura em toda a coluna.
  • Maior eficiência: redução no consumo de vapor de cerca de 1.500 kg por hora.
  • Mais segurança: os dados em tempo real permitem uma intervenção precoce.
  • Sustentabilidade: Menores emissões de CO₂ e processos estáveis a longo prazo.
  • Baixa manutenção: Design robusto para longos períodos de operação e custos reduzidos.
Termopar multiponto miniatura modelo TC96-M

Termopar multiponto miniatura modelo TC96-M

O modelo TC96-M, um termopar multiponto em miniatura com 20 m de comprimento, foi acondicionado em uma caixa fabricada especialmente para o transporte.

  • Medição multiponto em comprimentos de até 20 m
  • Termopares do tipo K sem aterramento
  • Guias de proteção robustas para meios quimicamente agressivos
  • Integração direta com sistemas de controle de processos
  • Projeto personalizado sem interrupção das operações da fábrica

“Com o monitoramento digital abrangente deF6 em switchgear, garantimos que detectamos vazamentos o mais rápido possível e muito mais rápido do que com desnúrculos clássicos de gás. Isso nos permite reduzir nossas emissões deF6 iniciando o reparo mais rapidamente. A WIKA está nos ajudando a alcançar nosso objetivo de reduzir as emissões deSF6.”

Thomas Wijnhoven
Subestações do Asset Manager, Grupo Elia

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