Contribuição à robustez da metodologia TECLIM para melhor gerenciamento hídrico: estudo de caso em uma planta de metanol

Abstract

O conceito de qualidade de informação (QI) foi criado pela Rede TECLIM para contornar a inviabilidade de realização da reconciliação de dados clássica nos balanços hídricos devido à falta de redundância de medição das correntes aquosas. Como o conceito QI é construído de forma empírica para cada processo, a sua incerteza associada pode impactar os correspondentes resultados da reconciliação de dados. O objetivo deste trabalho é propor um aperfeiçoamento na construção do balanço hídrico reconciliado da metodologia TECLIM através da consideração do impacto da incerteza da QI na avaliação das incertezas das vazões reconciliadas. Estas vazões reconciliadas usadas em indicadores de desempenho ambiental permitem avaliar a incerteza do indicador, assegurando maior confiança nas tomadas de decisão no gerenciamento hídrico. A contribuição da robustez na metodologia TECLIM foi testada pela aplicação em um estudo de caso em uma planta industrial de produção de metanol, localizada no Polo Petroquímico de Camaçari, Bahia. Como resultado preliminar, uma escala QI específica foi desenvolvida para a planta em estudo e sua utilização permitiu o fechamento do balanço hídrico da planta que possui 64% de suas correntes aquosas com pouca ou nenhuma confiança na sua fonte de informação. A partir destes resultados, a aplicação da metodologia TECLIM aprimorada possibilitou avaliar a incerteza das vazões reconciliadas e traçar com maior confiança o perfil de água da planta. Foram identificados que o desaerador, a caldeira a vapor e a torre de resfriamento são os principais pontos consumidores de água e que mais da metade das perdas hídricas da planta advêm da evaporação da torre de resfriamento. Duas das vazões reconciliadas resultantes da aplicação da metodologia TECLIM aprimorada foram utilizadas na reformulação de um indicador de desempenho operacional referente ao consumo de água de make-up da planta de metanol. Foi constatado que o indicador possui uma incerteza em torno de 2% nas condições operacionais da planta. Sendo assim, metas de redução do consumo de água de até 2% não devem ser impostas pelo sistema ambiental da empresa, pois estão dentro do intervalo de abrangência do indicador. Metas acima de 2% não vão atingir de fato o objetivo estipulado, a não ser que medidas operacionais sejam tomadas. Deste modo, a avaliação da incerteza do indicador é muito importante na análise adequada de quais são as metas efetivas e ações necessárias para gerenciar o consumo.

Quality of information (QI) was created by the Clean Technology Network (TECLIM). They created that to overcome the infeasibility of performing classical data reconciliation in water balances due to the lack of redundancy in measurement of the aqueous streams. The concept of QI is made empirically for each process, so that its associated uncertainty could impact the corresponding data reconciliation results. The main purpose of this dissertation is to propose an improvement in the reconciled water balance of the TECLIM methodology by considering the impact of the uncertainty of the QI in the uncertainties of the reconciled flow rates. These reconciled flow rates used in environmental performance indicators allow estimating the uncertainty of the indicator and this guarantees better credit in decision making in water management. The contribution to robustness of the TECLIM methodology was assayed with the case study application in a methanol industrial plant. The company in study is in Petrochemical Complex of Camaçari, Bahia. As a preliminary result, a specific QI scale was developed for the study plant and its use allowed the closure of the water balance, which has 64% of its aqueous streams with little or no confidence in its source information. The application of the improved TECLIM methodology based on the preliminary results enabled to evaluate the uncertainty of the reconciled flow rates and to draw with better consistency the water profile of the methanol plant. It was identified that the deaerator, the boiler and the cooling tower were the main water consumptions. Moreover, more than half of the water losses in the plant came from the evaporation of the cooling tower. Two reconciled flow rates resulting from the improved TECLIM methodology application were used in the reformulation of an operational performance indicator about water make-up consumption in the methanol industrial plant. It was verified that the uncertainty of the indicator was around 2% in the operational conditions of the plant. Thus, water consumption reduction targets of up to 2% must not be imposed by the company’s environmental system because it is within the coverage interval of the indicator. Targets above 2% will not actually achieve the stipulated target, unless operational measures are taken. Therefore, the uncertainty evaluation of the indicator is very important in the proper analysis over the effective goals and actions necessary to manage the consumption.