A PETROBRAS explora e processa xisto folhelho pirobetuminoso desde os anos 70. O projeto do reator foi aperfeiçoado até a unidade industrial que partiu em 1991 e que opera até hoje. Sua exploração, com teores de carbono baixos máximo 17 % exige processamento otimizado, com desempenhos energético e econômico sustentáveis. Porém, o processo não conta com controle automático em malha fechada todos os ajustes são feitos pelos operadores da unidade. Isto devido a distúrbios consideráveis na carga processada que impactam o rendimento e a otimização do processo, além de acentuado envelhecimento da planta, que não permite considerar modelos invariantes no tempo. A medida da eficiência em retirar óleo e gás do folhelho é o rendimento de conversão, onde se compara a quantidade produzida no processo com o ensaio Fisher Modificado, que simula uma batelada reativa do minério. O rendimento depende das condições da carga processada e das condições de processo vazão, pressões e temperaturas. Para retirar óleo e gás do minério, é preciso fornecer energia ao processo, que secará e aquecerá a rocha, quebrará as ligações químicas do querogênio e manterá óleo vaporizado até a saída do reator. Além disso, o xisto precisa permanecer no reator um tempo mínimo, para que todas essas etapas ocorram. Como o volume do
reator é constante, o tempo de residência do folhelho no mesmo é dado pelo inverso de sua vazão quanto maior a vazão, menor o tempo do folhelho no reator. O resultado laboratorial do Ensaio Fisher, que definiria a vazão ótima de processamento para a carga ser processada era concluído até 2 dias após o início do processamento da carga, sem chance de ajustar a vazão, que acabava por ser meta fixa, independentemente das características da carga. Isto torna os efeitos da variabilidade da carga distúrbios consideráveis para todos os sistemas a se controlar no reator de processo, principalmente em controle manual. Neste trabalho se desenvolveu então uma sistemática de inferência da qualidade da
carga, através de lógica Fuzzy, com informações de frente de lavra fornecidas pela gerência de mineração e processadas por um sistema especialista um analisador virtual que prediz o teor de carbono, permitindo então o ajuste de vazão e temperatura de pirólise ideais, de tal modo que esse distúrbio seja compensado, sem trazer limitação às demais malhas de controle do reator. O desempenho do sistema especialista foi satisfatório, gerando inferência com erros de até ± 5 %, excelente para essa aplicação industrial. Como resultado da implantação do sistema especialista, houve incremento no rendimento de conversão na ordem de 1,65 % (cerca de 750 mil dólares/ano), economia de 3,54 % de xisto (690 mil dólares/ano), além de aumentar a campanha da unidade de 1 para 2 anos (incremento de 3,5 milhões de dólares/ano), devido agora ao emprego de set-points adequados gerados pela inferência.