Nitro Nitro

Innovación y eficiencia en la Industria Química 4.0

Vea cómo Nitro estabiliza el proceso, reduce el mantenimiento y aumenta la productividad en las torres de destilación con la solución de control inteligente de i.Systems

Reducción del 80% en casos de fallas debido a variaciones de temperatura
75% de variabilidad de temperatura

Nitro

Nitro es una empresa brasileña que apoya el mercado global con materias primas químicas para diversos sectores industriales. Con sede en São Paulo (Brasil), la empresa tiene operaciones en otros seis países. En más de ocho décadas de competencia tecnológica, Nitro trabaja continuamente para desarrollar soluciones y tecnologías que mejoren la vida de las personas y los negocios de sus clientes. Con ingresos netos de alrededor de BRL $ 1.1 mil millones registrados en 2020, la compañía es reconocida mundialmente por la seguridad de sus operaciones y sigue los más estrictos estándares de calidad mundial.

Enfocada en su camino de modernización, en 2019, la compañía definió una serie de pilares estratégicos de Industria 4.0 para orientar sus acciones. Uno de ellos determina la búsqueda de innovación que tenga sentido para la búsqueda de seguridad, reducción de costos y ganancias de productividad. Fue en este momento que la trayectoria de Nitro convergió en una alianza con i.Systems, el especialista en la aplicación de Inteligencia Artificial (IA) para incrementar la eficiencia de la industria.

Desafío
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Equilibrio de temperatura y mezclas

Uno de los desafíos industriales en las plantas industriales de Nitro fue simplemente mejorar el proceso de recuperación de ácido en las torres de vidrio. Estos equipos reciben una mezcla de ácido nítrico, ácido sulfúrico y agua. Al calentarse, las torres separan estos materiales, que serán reutilizados como materia prima en el mismo proceso de producción.

La gerente de ingeniería y operaciones de la empresa, Nathalia Bastos, explica que las torres están hechas de vidrio por ser un material resistente a la composición de ácidos. “Si bien es un vidrio especial para este proceso, se agrieta o rompe, sobre todo cuando hay grandes variaciones de temperatura en poco tiempo”, dice, sobre el desafío de la operación.

Además de controlar con precisión el delta de temperatura, también existía el desafío de equilibrar las mezclas elementales. Si eso no sucede, la separación no se realiza bien y el proceso debe rehacerse. "Este desequilibrio fue masivo, tanto que la disponibilidad de una de las torres fue muy baja, con una tasa de rotura muy alta", dice, señalando que la torre estacionaria representa altos costos de mantenimiento, ya que las piezas son importadas y que Además, existe un límite a lo que es posible operar sin recuperar los ácidos.

Otra necesidad era estandarizar las maniobras de inicio y parada del proceso. Todas estas acciones fueron realizadas por operadores, fue necesario definir la fórmula a realizar, reduciendo la posibilidad de choque térmico en las torres. Con todos estos puntos de atención, el equipo industrial de Nitro comenzó a buscar una solución que automatiza estos procesos, reduciendo la dependencia de las operaciones manuales.

Solución
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Elegir Leaf

Nathalia recuerda que, inicialmente, Nitro utilizó una herramienta estándar de control regulatorio avanzado. La solución no cumplió con la demanda, ya que funcionaba con programación previa y ofrecía un control lineal, que no tenía en cuenta variaciones en los elementos involucrados.

En ese momento, Nitro estaba en contacto con i.Systems para otro proyecto. Comentando el desafío al que se enfrentaban, los consultores de i.Systems propusieron realizar el proyecto en la torre de vidrio utilizando Leaf, una Inteligencia Artificial (IA) para el control avanzado de procesos multivariables.

“Decidimos probar, primero debido a la asociación que vimos en i.Systems, tanto comercial como técnica. Además, el valor era inferior al que estábamos trabajando con otras empresas ”, dice Nathalia.

Según el ingeniero de procesos de Nitro, Paulo Henrique Oliveira, el primer paso fue conceptualizar el proyecto, presentando los desafíos que enfrenta el equipo de i.Systems. Luego, se realizó el mapeo de las rejillas de control de la torre de vidrio. “Con esto, preparamos la lógica de la mejor forma de operación, definiendo los lazos de control y quién controlaría el proceso”, explica.

A partir de ahí, hubo una etapa de construcción del modelo operativo, con la participación de equipos de campo y operadores que, según Oliveira, fueron escuchados en sus necesidades y sugerencias. “Ellos contribuyeron a este proceso, ayudándonos a capturar lo que se necesitaba. Este paso a paso ha marcado la diferencia cuando se trata de control avanzado ”, dice. Todos estos procesos fueron monitoreados por el equipo de i.Systems.

Leaf fue programado para satisfacer las necesidades y los modelos operativos mapeados junto con el equipo de Nitro. Con esto, se desarrollaron controladores específicos para la torre de destilación, además de nuevos controles en relación a lo que se hacía manualmente. Al final, i.Systems pudo traducir la lógica del operador a Leaf, convirtiéndola en la herramienta adecuada para ese proceso.

Oliveira señala que durante la implementación, e incluso después de la puesta en funcionamiento de la solución, i.Systems devuelve muy rápidamente cualquier duda. “El personal técnico, durante la implementación, fue muy bueno técnicamente, lo que nos dio confianza. Además, el modelo de contratación solución como servicio (SaaS) también ayuda mucho y es ideal cuando nos enfrentamos a nuevos retos, adhiriéndonos al concepto de desarrollo constante ”, destaca.

Resultado
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Reducir las paradas

El lanzamiento de Leaf comenzó en octubre de 2020 y, en noviembre, la solución estaba lista y en funcionamiento. Con la tecnología, Nitro pudo automatizar sus procesos de inicio y parada en la torre de destilación. Más que eso, el equipo de ingeniería de procesos proporciona la información y la solución hace el resto. Hasta ahora, las ocurrencias de variación de temperatura de más de 3 grados por minuto se han reducido en un 80%.

La tecnología permitió reducir las paradas de las torres y también la adquisición de repuestos. “Además de los arranques y paradas, hay un muy buen desempeño en el funcionamiento automático. Ahora, el control tiene valores fijos, con desviaciones muy pequeñas, lo que permite más flujo y acelera el proceso. Esto también ha mejorado mucho ”, celebra Oliveira.

Nathalia enfatiza que el éxito del proyecto ya está estimulando otras iniciativas en asociación con i.Systems. Leaf también se desplegará en las columnas de alcohol, el lugar donde hay mucha instrumentación, y se ampliará a una segunda torre de cristal. “Nuestro desafío ahora es asegurar que en los próximos lugares existan instrumentos que nos permitan implementar un control avanzado. Estamos muy satisfechos con el proyecto y los resultados”, dice.

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Equilibrio de temperatura y mezclas

Uno de los desafíos industriales en las plantas industriales de Nitro fue simplemente mejorar el proceso de recuperación de ácido en las torres de vidrio. Estos equipos reciben una mezcla de ácido nítrico, ácido sulfúrico y agua. Al calentarse, las torres separan estos materiales, que serán reutilizados como materia prima en el mismo proceso de producción.

La gerente de ingeniería y operaciones de la empresa, Nathalia Bastos, explica que las torres están hechas de vidrio por ser un material resistente a la composición de ácidos. “Si bien es un vidrio especial para este proceso, se agrieta o rompe, sobre todo cuando hay grandes variaciones de temperatura en poco tiempo”, dice, sobre el desafío de la operación.

Además de controlar con precisión el delta de temperatura, también existía el desafío de equilibrar las mezclas elementales. Si eso no sucede, la separación no se realiza bien y el proceso debe rehacerse. "Este desequilibrio fue masivo, tanto que la disponibilidad de una de las torres fue muy baja, con una tasa de rotura muy alta", dice, señalando que la torre estacionaria representa altos costos de mantenimiento, ya que las piezas son importadas y que Además, existe un límite a lo que es posible operar sin recuperar los ácidos.

Otra necesidad era estandarizar las maniobras de inicio y parada del proceso. Todas estas acciones fueron realizadas por operadores, fue necesario definir la fórmula a realizar, reduciendo la posibilidad de choque térmico en las torres. Con todos estos puntos de atención, el equipo industrial de Nitro comenzó a buscar una solución que automatiza estos procesos, reduciendo la dependencia de las operaciones manuales.

Elegir Leaf

Nathalia recuerda que, inicialmente, Nitro utilizó una herramienta estándar de control regulatorio avanzado. La solución no cumplió con la demanda, ya que funcionaba con programación previa y ofrecía un control lineal, que no tenía en cuenta variaciones en los elementos involucrados.

En ese momento, Nitro estaba en contacto con i.Systems para otro proyecto. Comentando el desafío al que se enfrentaban, los consultores de i.Systems propusieron realizar el proyecto en la torre de vidrio utilizando Leaf, una Inteligencia Artificial (IA) para el control avanzado de procesos multivariables.

“Decidimos probar, primero debido a la asociación que vimos en i.Systems, tanto comercial como técnica. Además, el valor era inferior al que estábamos trabajando con otras empresas ”, dice Nathalia.

Según el ingeniero de procesos de Nitro, Paulo Henrique Oliveira, el primer paso fue conceptualizar el proyecto, presentando los desafíos que enfrenta el equipo de i.Systems. Luego, se realizó el mapeo de las rejillas de control de la torre de vidrio. “Con esto, preparamos la lógica de la mejor forma de operación, definiendo los lazos de control y quién controlaría el proceso”, explica.

A partir de ahí, hubo una etapa de construcción del modelo operativo, con la participación de equipos de campo y operadores que, según Oliveira, fueron escuchados en sus necesidades y sugerencias. “Ellos contribuyeron a este proceso, ayudándonos a capturar lo que se necesitaba. Este paso a paso ha marcado la diferencia cuando se trata de control avanzado ”, dice. Todos estos procesos fueron monitoreados por el equipo de i.Systems.

Leaf fue programado para satisfacer las necesidades y los modelos operativos mapeados junto con el equipo de Nitro. Con esto, se desarrollaron controladores específicos para la torre de destilación, además de nuevos controles en relación a lo que se hacía manualmente. Al final, i.Systems pudo traducir la lógica del operador a Leaf, convirtiéndola en la herramienta adecuada para ese proceso.

Oliveira señala que durante la implementación, e incluso después de la puesta en funcionamiento de la solución, i.Systems devuelve muy rápidamente cualquier duda. “El personal técnico, durante la implementación, fue muy bueno técnicamente, lo que nos dio confianza. Además, el modelo de contratación solución como servicio (SaaS) también ayuda mucho y es ideal cuando nos enfrentamos a nuevos retos, adhiriéndonos al concepto de desarrollo constante ”, destaca.

Reducir las paradas

El lanzamiento de Leaf comenzó en octubre de 2020 y, en noviembre, la solución estaba lista y en funcionamiento. Con la tecnología, Nitro pudo automatizar sus procesos de inicio y parada en la torre de destilación. Más que eso, el equipo de ingeniería de procesos proporciona la información y la solución hace el resto. Hasta ahora, las ocurrencias de variación de temperatura de más de 3 grados por minuto se han reducido en un 80%.

La tecnología permitió reducir las paradas de las torres y también la adquisición de repuestos. “Además de los arranques y paradas, hay un muy buen desempeño en el funcionamiento automático. Ahora, el control tiene valores fijos, con desviaciones muy pequeñas, lo que permite más flujo y acelera el proceso. Esto también ha mejorado mucho ”, celebra Oliveira.

Nathalia enfatiza que el éxito del proyecto ya está estimulando otras iniciativas en asociación con i.Systems. Leaf también se desplegará en las columnas de alcohol, el lugar donde hay mucha instrumentación, y se ampliará a una segunda torre de cristal. “Nuestro desafío ahora es asegurar que en los próximos lugares existan instrumentos que nos permitan implementar un control avanzado. Estamos muy satisfechos con el proyecto y los resultados”, dice.

Paulo Henrique Oliveira
Nitro - Ingeniero de Procesos
El personal técnico, durante la implementación, fue muy bueno técnicamente, lo que nos dio confianza. Además, el modelo de contratación solución como servicio (SaaS) también ayuda mucho y es ideal cuando nos enfrentamos a nuevos retos, adhiriéndonos al concepto de desarrollo constante.
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