INTRODUCCION AL USO DEL SIMULADOR PRO II

Objetivo

Introducir a los presentes en el conocimiento de

herramientas de cálculo imprescindibles en el diseño

y análisis de procesos.

• Ingeniería de Procesos

• Características de los simuladores

• Herramientas comerciales

• Clasificación y tipo de simuladores

• Partes de un simulador

Introducción a la SPEE

Ingeniería de Procesos

• Estudio de Viabilidad Técnica

• Ingeniería Conceptual

• Ingeniería Básica

• Ingeniería de Detalle

• Asistencia Técnica Operativa: diseño y remodelación de unidades.

Ingeniería de Procesos

La llave para el desarrollo de cualquier proyecto es un buen Balance de Materia y Energía (BME)

…porque está asociado a:

• Transferencia de Materia: columnas de destilación, absorbedoras, extractoras, flash, acumuladores.

• Transferencia de Calor: Hornos, Intercambiadores de Calor, Calderas.

• Transferencia de Cantidad de Movimiento: Bombas, compresores, tuberías.

Características de los simuladores

SIMULACION DE PROCESOS: herramienta informatica que maximiza la produccion y optimiza los recursos.

… ya que:

• Genera rapidos y precisos BME.

• Permite diseñar nuevas plantas.

• Permite chequear unidades existentes.

• Proporciona información necesaria para el diseño o verificación de equipos, servicios auxiliares, realización de estimaciones de Inversión, etc.

Características de los simuladores

• Permite la evaluación de todas las corrientes del proceso.

• Permite la evaluación de cambios en las condiciones de proceso, condiciones de alimentación y distintos escenarios de producción.

• Permite el seguimiento de variables para determinar politicas de mantenimineto o limpieza de equipos.

Características de los simuladores

Un simulador de procesos es un sistema “lógico”

• El resultado depende exclusivamente de los datos que aportemos.

MALOS DATOS = MALOS RESULTADOS

• Al automatizar la realización de los balances, los elimina como una etapa limitante para convertirlos en tiempos del orden de segundos.

Herramientas Comerciales

•PRO II-HYSYS-ASPEN PLUS-CHEMCAD Simuladores de Procesos en estado estacionario.

•HEXTRAN-ACX-STX-SUPERTARGET- HTFS (TASC, ACOL, MUSE) Simuladores de equipos de intercambio de calor y redes.Pinch Análisis

•FRNC-5 - FIHR Simulación de Hornos de Procesos - Diseño y Chequeo.

•INPLANT - PIPEPHASE Simulación de redes de cañerías.

•EMPRO Simulación de sistemas de tratamientos de efluentes.

•HYSYS DINAMICO Simulación dinámica.

Clasificación y tipo de simuladores

• Según su estructura:

• Estructura Fija: dado el diagrama de flujo, a partir de él se genera la herramienta computacional. Sirve solo para el PFD que lo generó.

• Estructura Modular: cada OP Unitaria es representada por un modulo que realiza el BME de cada equipo.

• Equipos reales: columnas, bombas, compresores…• Equipos virtuales: Splitter, Mixer

Clasificación y tipo de simuladores

• Según su modo de operación:

• Modo Diseño: obtención de parámetros de planta

• Etapas teóricas para una separación.• Área de intercambio de calor…

• Modo Desempeño: para una planta dada, evaluación del desempeño.

• Cambios de carga• Cambios en las condiciones de operación…

Clasificación y tipo de simuladores

• Tipo de Simuladores:

• Simuladores en Estado Estacionario (SEE)• Ecuaciones algebraicas lineales o no-lineales.• No entra la variable tiempo.• Proporciona información de las corrientes de proceso y

datos básicos de diseño de equipos.

• Simuladores Dinámicos• Ecuaciones diferenciales a derivadas parciales.• Comportamiento temporal y espacial del proceso.• Inconveniente: gran memoria necesaria.• La mayor parte de las simulaciones dinámicas

comienza con una SEE.

Partes de un simulador

• Fase de Entrada (INPUT)

• Fase de cálculo

• Fase de Salida (OUTPUT)

INPUT

TRABAJOOUTPUT

PREPROCESAMIENTOCALCULO

OUTPUT

INPUT

Partes de un simulador

Fase de Entrada (INPUT)

• General: tipo de proceso, fecha…

• Dimensión: unidades de trabajo.

• Componentes:• Componentes Puros• Cortes de composición indefinida.

Partes de un simulador

Fase de Entrada (INPUT) cont…

• Termodinamica• Correlación termodinamica.• Metodos de calculo de densidades, entalpía, …

• Corrientes• Corrientes de alimentación.• Inicialización de reciclos.

• Operaciones Unitarias: unidades de proceso.

Partes de un simulador

Fase de cálculo

Se efectúan los BME en todas las operaciones unitarias

• Si converge solución• No converge mensaje aclaratorio

MÓDULO UNITARIO BME

• Columnas• Intercambiadores

• Compresores• Bombas

• …

Fase de salida - OUTPUT

Sumario de equipos: condición térmica de cada entrada y salida. BME Sumario de composiciones de cada corriente: en las unidades que uno

quiera, %, fracciones o rates. Sumario de propiedades de cada corriente: propiedades físicas y de

transporte de cada fase. Salidas standard o personalizadas: reducidas - expandidas o con cambio de

unidades.

Fase de salida – OUTPUT

SUMARIO DE EQUIPOS: CONDICION TERMICA DE CADA ENTRADA Y SALIDA. BME

UNIT 3, 'M-1107E1' OPERATING CONDITIONS DUTY, M*KCAL/HR .243 LMTD, C 28.781 F FACTOR (FT) 1.000E-04 MTD, C 2.878E-03 U*A, KCAL/HR-C 84350464.196 HOT SIDE CONDITIONS INLET OUTLET ----------- ----------- FEED NL1 LIQUID PRODUCT NL2 LIQUID, KG-MOL/HR 59.277 59.277 K*KG/HR 4.548 4.548 CP, KCAL/KG-C .766 .583 TOTAL, KG-MOL/HR 59.277 59.277 K*KG/HR 4.548 4.548 CONDENSATION, KG-MOL/HR .000 TEMPERATURE, C 143.410 62.441 PRESSURE, KG/CM2 13.400 12.900

.

Fase de salida – OUTPUT

COLUMN SUMMARY ---------- NET FLOW RATES ----------- HEATER TRAY TEMP PRESSURE LIQUID VAPOR FEED PRODUCT DUTIES DEG C KG/CM2 KG-MOL/HR M*KCAL/HR ------ ------- -------- -------- -------- --------- --------- ------------ 1C 36.0 11.00 126.8 47.4L -.7861 2 65.8 13.00 144.0 174.2 3 73.1 13.01 145.4 191.4 4 76.6 13.03 145.3 192.8 5 78.8 13.04 144.3 192.7 6 80.7 13.06 142.4 191.7 7 82.8 13.07 139.2 189.8 8 85.8 13.09 134.1 186.6 9 90.4 13.10 126.5 181.5 10 97.5 13.11 227.8 173.9 106.7M 11 101.4 13.13 232.5 168.6 12 103.6 13.14 234.8 173.2 13 105.0 13.16 236.1 175.5 14 105.9 13.17 236.8 176.8 28 132.2 13.37 235.9 176.9 29 137.3 13.39 235.1 176.7 30R 143.4 13.40 175.9 59.3L .8100

Fase de salida – OUTPUT

TRAY NET VAPOR RATES AND DENSITIES --------------- RATES --------------- TRAY MW ACTUAL DENS Z FROM NORMAL ACTUAL KG/M3 DENSITY K*KG/HR K*M3/HR K*M3/HR ---- -------- ------------ -------- ----------- ----------- ----------- 2 50.780 28.84802 .79637 8.846 3.905 .307 3 53.428 30.08583 .78737 10.224 4.289 .340 4 54.581 30.58112 .78414 10.525 4.322 .344 5 55.178 30.79950 .78302 10.633 4.319 .345 6 55.588 30.90324 .78293 10.656 4.297 .345 7 56.003 30.95689 .78357 10.629 4.254 .343 8 56.566 30.98270 .78506 10.557 4.183 .341 9 57.428 30.98420 .78772 10.424 4.068 .336 10 58.770 30.98305 .79167 10.221 3.898 .330 11 60.485 31.87287 .78458 10.196 3.778 .320 12 61.365 32.32860 .78102 10.627 3.882 .329 13 61.852 32.58397 .77906 10.858 3.935 .333 14 62.142 32.73939 .77789 10.989 3.964 .336 15 62.334 32.84450 .77714 11.068 3.980 .337 16 62.482 32.92593 .77660 11.120 3.989 .338 25 66.429 34.47702 .76957 11.747 3.963 .341 26 67.623 34.93107 .76734 11.952 3.962 .342 27 68.999 35.45329 .76473 12.200 3.963 .344 28 70.549 36.02699 .76186 12.479 3.965 .346 29 72.300 36.64171 .75892 12.772 3.959 .349 30 74.328 37.30873 .75588 13.071 3.942 .350

Fase de salida – OUTPUT

TRAY RATING RESULTS PRES DOWNCOMER TRAY VAPOR LIQUID VLOAD DIAM FF DROP GPM/LWI BACKUP, PCT CFS HOTGPM CFS MM KG/CM2 GPM/IN TRAY SPACING ---- ----- ------ ----- ------ ---- ------ -------- ------------ 2 3.334 71.2 .859 1400.0 26.3 .004 1.4 23.60 3 3.376 74.2 .879 1400.0 27.1 .004 1.5 23.84 4 3.387 75.2 .885 1400.0 27.3 .004 1.5 23.91 5 3.383 75.4 .886 1400.0 27.3 .004 1.5 23.92 6 3.368 75.0 .882 1400.0 27.2 .004 1.5 23.89 7 3.342 74.1 .874 1400.0 27.0 .004 1.5 23.81 8 3.300 72.6 .861 1400.0 26.5 .004 1.5 23.66 9 3.236 70.1 .840 1400.0 25.9 .004 1.4 23.44 10 3.358 130.7 .875 1400.0 29.8 .004 2.6 26.33 11 3.225 135.1 .853 1400.0 29.4 .004 2.7 26.54 12 3.269 137.5 .869 1400.0 30.0 .004 2.8 26.72 13 3.293 138.9 .879 1400.0 30.3 .004 2.8 26.82 14 3.306 139.7 .884 1400.0 30.5 .004 2.8 26.88 15 3.313 140.2 .887 1400.0 30.6 .004 2.8 26.91 16 3.317 140.6 .890 1400.0 30.7 .004 2.8 26.94 17 3.320 140.9 .891 1400.0 30.8 .004 2.8 26.97 18 3.321 141.2 .893 1400.0 30.9 .004 2.8 26.99 19 3.322 141.6 .895 1400.0 30.9 .004 2.8 27.01 20 3.323 142.0 .897 1400.0 31.0 .004 2.8 27.05 21 3.325 142.6 .900 1400.0 31.1 .004 2.9 27.09 22 3.328 143.4 .904 1400.0 31.3 .004 2.9 27.14

Sumario de composiciones de cada corriente: EN LAS UNIDADES QUE UNO QUIERA, %, FRACCIONES O RATES.

STREAM ID DEJ152 D7A FONDO05 FUELGAS NAME

PHASE LIQUID MIXED LIQUID VAPOR

FLUID RATES, KG/HR

1 H2 .0000 .0000 .0000 .0000

2 METHANE 1.1988 3.4616 2.2017E-05 4.6604

3 ETHANE 38.8093 54.8493 24.0450 69.6137

4 PROPANE 415.9035 367.7703 595.4493 188.2245

5 IBUTANE 559.7320 237.0282 702.5046 87.1508

6 BUTANE 809.7636 109.7297 650.4454 60.5899

7 1BUTENE 17.4205 .0000 14.9239 1.6352

8 2MB 1363.0474 .0000 5.5603 .2299

9 PENTANE 809.4051 .0000 1.5012 .0553

10 CP 41.2403 .0000 6.1227E-03 1.5522E-04

11 22MB 312.9609 .0000 .0124 2.6203E-04

12 2MP 920.2371 .0000 4.5910E-03 7.0273E-05

13 3MP 361.6008 .0000 9.9974E-04 1.4093E-05

14 HEXANE 281.9217 .0000 1.5416E-04 1.7219E-06

15 BENZENE 248.3806 .0000 3.8579E-04 5.2218E-06

Sumario de propiedades de cada corriente: PROPIEDADES FISICAS Y DE TRANSPORTE DE CADA FASE.

STREAM SUMMARY

==============================================================================

STREAM ID DEJ152 D7A FONDO05 FUELGAS

NAME

PHASE LIQUID MIXED LIQUID VAPOR

----- TOTAL STREAM -----

RATE, KG-MOL/HR 90.324 16.346 37.944 9.449

K*KG/HR 6.182 .773 2.038 .412

STD LIQ RATE, M3/HR 10.000 1.500 3.676 .844

TEMPERATURE, C 45.000 45.000 52.305 39.573

PRESSURE, KG/CM2 15.100 15.100 11.200 11.000

MOLECULAR WEIGHT 68.438 47.281 53.709 43.620

ENTHALPY, M*KCAL/HR .144 2.891E-02 6.230E-02 4.117E-02

KCAL/KG 23.284 37.413 30.569 99.884

MOLE FRACTION LIQUID 1.0000 .8428 1.0000 .0000

REDUCED TEMP (KAYS RULE) .7043 .8457 .8100 .8665

PRES (KAYS RULE) .4152 .3592 .2823 .2527

ACENTRIC FACTOR .2213 .1566 .1777 .1446

WATSON K (UOPK) 13.107 14.616 14.035 15.183

STD LIQ DENSITY, KG/M3 618.162 515.226 554.425 488.309

SPECIFIC GRAVITY .6188 .5157 .5550 .4888

API GRAVITY 97.179 142.866 123.468 157.990

SPEE con PRO II

Iniciando PRO II Para introducirnos en el simulador debemos clickear

en el icono que aparecerá en nuestro escritorio

Al iniciarse el programa aparecerá una pantalla

como se muestra a continuación:

PROII 7.1.lnk

Iniciando PRO II

Le damos OK y seleccionamos File del menú

Explorando el entorno de trabajo

Operaciones:OpenCloseSaveImportExport

Se puede definir, crear y visualizar el output de la simulación

Adherir lineas, texto y objetos al dibujo

Accede a la ayuda on-line del simulador

Explorando el entorno de trabajo

• Barra de Herramientas

Despliega las opciones de corrientes y operaciones unitarias.

Abre un cuadro donde se pueden escribir detalles del modelo.

Permite seleccionar el Sistema de Unidades.

Explorando el entorno de trabajo

Permite acceder a la librería de componentes y seleccionarlos.

Permite especificar datos de componentes que no estan presentes en la librería.

Permite seleccionar el paquete termodinámico a utilizar.

Permite buscar un equipo determinado en el flowsheet que se está utilizando.

Permite buscar una corriente determinada en el flowsheet que se está utilizando.

Dispara el proceso de cálculo.

Explorando el entorno de trabajo

Previamente seleccionada una corriente o unidad, permite ver los resultados obtenidos.

Permite generar el reporte de la fase de salida (OUTPUT).

Permite visulaizar el flowsheet completo en la pantalla principal.

Detiene el proceso de cálculo.

Permite realizar un zoom en una zona determinada del flowsheet.

Explorando el entorno de trabajo

Significado de los colores

• Durante la carga de datos

requiere el ingreso de datos

toma datos por default

datos que se pueden modificar o suplantar

precaución: dato que podría estar fuera de los rangos normales

Explorando el entorno de trabajo

Significado de los colores

• Durante la ejecución del programa

el modelo no ha sido calculado. En etapa de armado

el modelo ha sido resuelto.

ha fallado la resolución de alguna de las operaciones unitarias involucradas.

CONSTRUYENDO UNA SIMULACION

Cuando desarrollamos una simulación en PROII, recomendamos seguir los siguientes pasos para el armado:

Introducción

Construir el

PFD

Chequear el

sistema de

unidades Definir los

componentes

Seleccionar el

paquetetermodinámico

Cargar datos en las

corrientes

Proveerlas

condiciones del

procesosCorrer

la Simulación

y ver los

resultados

Construcción del PFD

El primer paso en una simulación es dibujar el diagrama de flujo

Diagrama de flujo de la

simulación

Flowsheet de la Unidad

a modelar similitud

diferenciasDiagrama de flujo

de la simulación

Control e Instrumentación de la Unidad

a modelar

Unidades combinadas en el modelo

Tipos de componentes:

• De la Librería

• Del petróleo

• Definido por el usuario

• Sólidos

• Polímeros

• Iónicos

Definiendo los componentes

Componentes de la Librería

• La librería de componentes del PRO II proporciona un acceso fácil y automático a aproximadamente 2000 componentes puros.

• Al correr una simulación, se pueden recuperar datos de los componentes a partir de una de sus bibliotecas.

• También recupera las características necesarias de los componentes para terminar con éxito la simulación.

Seleccionando componentes de la librería

Clickeando en el botón de Selección de componentesaparecerá la siguiente ventana:

Si no conocemos el nombre exacto seleccionamos esta opción y buscamos a través de las lista disponible

Seleccionando componentes de la librería

Entonces aparecerá la siguiente ventana:

listas disponibles

Selecciono como lo voy a buscar y escribo el nombre

Componentes del petróleo

Es muy difícil obtener un componente a partir de una corriente proveniente del petróleo, ya que esta cuenta con miles de compuestos distintos.

Esto incluye:

• Datos de la destilación (curva, caudal)• Datos de la gravedad, • El análisis de los componentes puros de bajo punto de

ebullición (lightends).

Corriente de petróleo

Test de Laboratorio(curvas de destilación)

Componentes del petróleo

• Petroleum Components

Permite que se incorporen componentes individuales del petróleo.Se representan como cortes o secciones de una corriente del hidrocarburo, los cuales tienen:

• puntos de ebullición medios definidos, • gravedades específicas, • otras características termofísicas.

Se deben especificar por lo menos dos las tres características siguientes para cada componente:

• Punto Normal de Ebullición• Densidad• Peso Molecular

Componentes del petróleo

Clickeando en el botón de Selección de componentesY dentro de la ventana de diálogo en el botón Petroleum

Especifico al menos dos características

Caracterización de corrientes TECNICAS DE MUESTREO

MEZCLAS DE COMPOSICION DEFINIDA : ENSAYOS CROMATOGRAFICOS

Caracterización de corrientes MEZCLAS DE COMPOSICION INDEFINIDA : DESTILACION TBP-

ASTM , DENSIDAD

Selección del Método Termodinámico

La selección del método termodinámico para el modelo de simulación es una decisión muy importante.

Selección del Método Termodinámico

Mala Selección Buena Selección

Comportamiento de las fases invalido

Comportamiento de las fases correcto y ajuste del modelo

Selección del Método Termodinámico

El simulador ofrece numerosos métodos termodinámicos para el cálculo de las propiedades termodinámicas:

• Valores de las K de Equilibrio• Entalpías• Entropías• Densidades

En el entorno del simulador los métodos termodinámicos se clasifican en sistemas.

Cuando uno elige un sistema termodinámico, el simulador provee por default los métodos para el cálculo de cada una de las propiedades termodinámicas.

Selección del Método Termodinámico

A continuación podemos ver para cada sistema, los métodos utilizados en el cálculo de las propiedades:

• Soave-Redlich-Kwong (SRK)

• K-values, enthalpies, entropies, vapor densities: SRK method

• Liquid densities: API method

• Grayson-Streed (GS)• K-values: Grayson-Streed• Enthalpies, entropies: Curl-Pitzer method• Vapor densities: SRK method• Liquid densities: API method

Selección del Método Termodinámico

• Peng-Robinson (PR)• K-values, enthalpies, entropies, vapor densities: PR• Liquid densities: API method

• Braun-K10 (BK10)• K-values: Braun-K10 method• Enthalpies: Johnson-Grayson method• Entropies: Curl-Pitzer method• Vapor densities: ideal behaviour• Liquid densities: API method

Selección del Método Termodinámico

Métodos recomendados para sistemas de crudo de baja presión

• BK10: respuestas rápidas y aceptables

• GS/GSE/IGS: generalmente más precisos que BK10, especialmente para corrientes que contienen H2

• SRK/PR: proporciona mejores resultados cuando dominan “lightends”

• Métodos recomendados para sistemas de crudo de alta presión

• GS/GSE/IGS: más rápido pero generalmente menos preciso que SRK o PR, especialmente para corrientes que contienen “lightends”

• SRK/PR: proporciona mejores resultados cuando dominan “lightends”

Selección del Método Termodinámico

• Métodos recomendados para procesamiento de gas• Peng Robinson

• Paquetes especiales

• Aminas, Aguas ácidas (Sour Water)

• Alcoholes

• Sistemas de deshidratación con glicol

Selección del Método Termodinámico

• Para seleccionar el método termodinámico, clickeamos el botón

Aparecerá la siguiente pantallaSe elige la categoría

Se elige el sistema

Se adhiere el sistema y queda definido

Sistema que por default calculará las Prop. Term.

Para cambiar el default , clickeamos en Modify y elegimos el método para cada propiedad

Selección del Método Termodinámico

Cargando corrientes en el simulador

Para cargar una corriente en el simulador debemos ir a la barra de operaciones unitarias Elegimos la opción stream

Aquí seleccionamos el tipo de corriente que utilizaremos

Aquí le damos dos de las especificaciones necesarias

Cargando corrientes en el simulador

Luego de haber seleccionado el tipo de corriente cargaremos el caudal y la composicón/curva. Para llegar allí, presionamos el botón Flowrate and Composition o Flowrate and Assay

Tipos de Corrientes

Dependiendo del tipo de corriente tendré las siguientes opciones:

Corriente de Composición DefinidaCorriente caracterizada por una curva

Corrientes de Composición Definida

Cargamos el caudal de la

corriente

Cargamos la composición

Se pueden cambiar las unidades

Corrientes Caracterizadas con Curva

Cargamos el caudal de la

corriente

• Elegimos el tipo de destilación• Especificamos una densidad• Cargamos los puntos de la curva

OPERACIONES UNITARIAS

Al ser PROII un simulador modular, cada operación unitaria es calculada en forma independiente, generando para cada una de ellas su balance de materia y energía.

Introducción

Operaciones Unitarias

Construcción del Flowsheet

Definición de Condiciones de

Operación

MODULO UNITARIO

Característica del sistema

Características de las alimentaciones

BALANCEDEMASA YENERGIA

ECUACIONES MESHEQULIBRIO L-V

EQUILIBRIO L-L-V

P-T , P-%VAPT- % VAP,DEW,BUBBLEADIABATICO

P,T O CONDICION TERMICA,CAUDAL,COMPOSICION

CAUDAL YCOMPOSICION DE LIQ Y VAPOR

OPERACIONES UNITARIAS: FLASH

Categorías

CAMBIO DE FASE FLASH

Resuelve el equilibrio de Fases para las dos condiciones especificadas

CategoríasMANIPULACIÓN MIXERDE CORRIENTES SPLITTER

MIXER

Categorías

SPLITTER

W=mEFF

P DESCARGAEFICIENCIA

P,T O CONDICION TERMICA,CAUDAL,COMPOSICION

P,T,CAUDALCOMPOSICIONDE SALIDAW REALW IDEALTEMP SALIDA

COMPRESORES

Categorías

CAMBIOS DE PRESIÓN - COMPRESORES- EXPANSORES- BOMBAS- VÁLVULAS

COMPRESOR

W=mEFF

P DESCARGAEFICIENCIA

P,T O CONDICION TERMICA,CAUDAL,COMPOSICION

P,T,CAUDALCOMPOSICIONDE SALIDAW REALW IDEALTEMP SALIDA

EXPANSORES

Categorías

EXPANSOR

W=mEFF

P DESCARGAEFICIENCIA

P,T O CONDICION TERMICA,CAUDAL,COMPOSICION

P,T,CAUDALCOMPOSICIONDE SALIDAW REALW IDEALTEMP SALIDA

BOMBAS

Categorías

BOMBAS

Categorías

VALVULAS

Q=m.Cp.T=mQ=U.A.MLDT

Q=M.HECUAC. RATTING

TIPO DE HXCONFIGURACIONTOUTHOCI-HICODUTYUTILITYDP

P,T O CONDICION TERMICA,CAUDAL,COMPOSICION

P,T,CAUDAL COMPOSICION DE CADA CORRIENTE

CALOR INTERC.RATTING -TEMAHTRI

EQUIPOS DE INTERCAMBIO DE CALOR

Categorías

INTERCAMBIO DE CALOR SIMPLERIGUROSO

INTERCAMBIADORES SIMPLES

Categorías

INTERCAMBIADORES RIGUROSOS

Clickeando en el botón de la paleta de operaciones, en el intercambiador riguroso aparecerá la siguiente ventana:

Introducción

Aquí se selecciona el tipo de calculo que voy a realizar con el simulador

Carga de Datos

El primer paso en la carga de datos de un intercambiador riguroso es contar su data sheet, de la cual se extraerán los datos para llenar las siguientes ventanas:

En general se carga el numero de tubos. De lo contrario, el area por coraza.

Carga de Datos: baffles

Carga de Datos: Configuración

Carga de Datos: Coeficientes

Carga de Datos: Tubos

Carga de Datos: Nozzles

COLUMNAS

METODOS I/O, FAST,CHEM Y SURE

MATRIZ TRIDIAGONALMET. THIELE-GEDDES

TIPO COND TIPO REBESPEC PROD: RECUPERACION OPUREZA L O L/DNET , NEA,NEEXPERFIL PPA , BYPASSSIDESTRIPER

P,T O CONDICION TERMICA,CAUDAL,COMPOSICION

P,T,CAUDALCOMPOSICION DE TOPE , FONDO Y EXTRACCIONES

QCON QREBBALANCE PLATOA PLATO . TSIZE-TRATE

DESTILACION

COLUMNAS

COLUMNAS

COLUMNA

Simple Absorb/StripReboiler Absorber

DebutanizerNaphtha SplitterAmine contactorAmine Stripper

Destilación Atmsferica

Destilación Vacio

EFICIENCIAGLOBAL

20-3040-5085-9070-75

45-55

50-60

50-60

PLATOSTEORICOS

4-5

PLATOS REALES

20-3020-4038-4525.3520-2420-24

35-50

10-20

COLUMNAS

PERFIL DE PRESIÓN

COLUMNA

Simple Absorb/StripReboiler Absorber

DebutanizerNaphtha SplitterAmine contactorAmine Stripper

Destilación Atmsferica

Destilación Vacio

PRESION OPERACIONKg/cm2g

121211392

1-23-20 mmHg

CARGAS Y PRODUCTOS

Uno de los dos

Ultimo #

#1

ABSORBEDORASCRUBBER

CONTACTORA GASEOSA

CARGAS Y PRODUCTOS

Uno de los dos

#1

DESORBEDORA

CARGAS Y PRODUCTOS

Uno de los dos

#1

EXTRACTORACONTACTORA LIQUIDA

Ultimo #

CARGAS Y PRODUCTOS

Dos de los tres

Ultimo #

RECTIFICADORA

CARGAS Y PRODUCTOS

Uno de los dos

(Ultimo #)

STRIPPER

#1

CARGAS Y PRODUCTOS

ESTABILIZADORA

DEBUTANIZADORADos de los tres

CARGAS Y PRODUCTOS

Uno de los dosSPLITTER

CONVERGENCIA

PAQUETE TERMODINAMICO

COLUMNA

Simple Absorb/Strip

Reboiler AbsorberDebutanizer

Naphtha SplitterAmine contactorAmine Stripper

METODOTERMODINAMICO

Soave-RK Soave-RK Soave-RK Soave-RK

Aminas

COLUMNA

DestilaciónAtmsferica

y/oVacio

METODOTERMODINAMICO

Grayson-StreedSoave-RK

REBOILER

Valor Típico 70-75% en masa

Kettle ReboilersEs una etapa de equilibrio.

Todo el vapor retorna al plato superior y el liquido es la corriente de fondo el cual tiene la

temperatura de salida del reboiler

CONDENSADOR

Parcial Total

HEATERS/COOLERS

Zona Flash

Perdidas de Calor

VALORES INICIALES

PUMPAROUND

Plato de extracion

Plato de retorno

PUMPAROUND

Caudal y temperatura de retorno

Caudal

Caudal y (Duty)

(Duty) y temperatura de retorno

ESPECIFICACIONESESPECIFICACIONES: Parámetros que quiero obtener en un valor

VARIABLES: Numero de parámetros que pueden ser variados para alcanzar un resultado deseado.

DESORBEDORA

ABSORBEDORASCRUBBER

CONTACTORA GASEOSA

EXTRACTORACONTACTORA LIQUIDA

ESPECIFICACIONES Y VARIABLES

COLUMNA

Simple AbsorberReboiler Absorber

DesorbedoraExtractora

Especificaciones

-Calidad Tope

Temperatura de Fondo-

Variables

-ReboilerReboiler

-

Grados de

Libertad0110

RECTIFICADORA STRIPPER

ESPECIFICACIONES Y VARIABLES

COLUMNA

Simple StripperReboiler Striper

Rectificadora

Especificaciones

-Calidad Fondo

Reflujo o Calidad Tope

Variables

-Reboiler

Condensador

Grados de

Libertad011

ESTABILIZADORA

DEBUTANIZADORA

SPLITTER

ESPECIFICACIONES Y VARIABLES

COLUMNA

EstabilizadoraNaphtha Splitter

Especificaciones

Calidad Tope y Fondo/Reflujo

Calidad Tope y Fondo

Variables

Reboiler/Condensador/Tope

Reboiler/Condensador

Grados de

Libertad32

DESTILACION ATMOSFERICA

DESTILACION VACIO

ESPECIFICACIONES Y VARIABLES

ESPECIFICACIONES Y VARIABLESESPECIFICACIONES: Parámetros que quiero obtener en un valor

VARIABLES: Numero de parámetros que pueden ser variados para alcanzar un resultado deseado.

COLUMNA

Simple Absorb/Strip

Reboiler Absorber

Reboiler Striper

Desorbedora

Rectificadora

Estabilizadora

Naphtha Splitter

Extractora

Especificaciones

-

Calidad Tope

Calidad Fondo

Temperatura de Fondo

Reflujo o Calidad Tope

Calidad Tope y Fondo/Reflujo

Calidad Tope y Fondo

-

Variables

-

Reboiler

Reboiler

Reboiler

Condensador

Reboiler/Condensador/Tope

Reboiler/Condensador

-

Grados de

Libertad0

1

1

1

1

3

2

0

ESPECIFICACIONES

ESPECIFICACIONES

ESPECIFICACIONES

VARIABLES

Chequeo de internos

TRAY RATING

TRAY RATING

VALVE(V1):Glitsch type V1 valve trays

VALVE(V4):Glitsch type V4 valve trays

SIEVE:Sieve trays

CAP:Bubble cap trays

Pasos de1 a 5

TRAY RATING

Unicamente CAP:Bubble cap traysUnicamente SIEVE:Sieve trays

Unicamente VALVE(V1):Glitsch type V1 valve trays y VALVE(V4):Glitsch type V4 valve trays

Para valve y sieve trays valor de default 50.8 mm (2 inch)

TRAY RATING

Valor de default ess weir height menos or 12.7 mm (0.5 inch), (sello liquido asumido)

TRAY RATING

Metodo de default cuando la hidraulica es calculada después

TRAY RATING

Cuando quiero calcular la hidraulica pero que no modifique el perfil de presión

Cuando quiero calcular la hidraulica pero que modifique el perfil de presión

Factor de escala igual a la eficeincia global

TRAY RATINGOUTPUT

FACTOR FLOODINGLimite 85%

No Inferior a1.25 m3/s/mm

Limite 40-50%

Vapor Load

Diseño de internos

TRAY SIZING

TRAY SIZING

VALVE(V1):Glitsch type V1 valve trays

VALVE(V4):Glitsch type V4 valve trays

SIEVE:Sieve trays

CAP:Bubble cap trays

Pasos de1 a 5

Metodo de default cuando la hidraulica es calculada después

TRAY SIZING

Cuando quiero calcular la hidraulica pero que no modifique el perfil de presión

Cuando quiero calcular la hidraulica pero que modifique el perfil de presión

Factor de escala igual a la eficeincia global

TRAY SIZINGOUTPUT

SIMULACION (CHEQUEO RIGUROSO)TRAY SIZING

OUTPUT

FUNCIONESTIPOS

INTERNOS DE CONTACTOPLATOS

TIPOSFACTORES DE SELECCION

HIDRAULICASIMULACION (CHEQUEO RIGUROSO)

RELLENOSTIPOS

SIMULACION (CHEQUEO RIGUROSO)

INTERNOS DE COLUMNAS

RELLENOS

PLATOS DE BURBUJEO

BUBBLE CAP TRAY (CAMPANAS DE BURBUJEO)

MOVABLE AND FIXED VALVE TRAY (VALVULAS)

SIEVE (PERFORADOS)

BAFFLE

OTROS

RELLENOS

STRUCTURED PACKING (ORDENADOS)

RANDOM PACKING (DESORDENADOS)

TIPOS DE INTERNOS DE CONTACTO

RANDOM PACKING(RELLENO DESORDENADO)

CAPACIDAD: Alta (Alto caudal de liquido) FLEXIBILIDAD: Alta (>3:1) Turndown >33%

LA CAÍDA DE PRESIÓN: Baja

EFICIENCIA: Media

COSTO: Medio a bajo (depende del material)

STRUCTURED PACKING(RELLENO ESTRUCTURADO)

CAPACIDAD: Alta FLEXIBILIDAD: Alta (>3:1) Turndown <33%

LA CAÍDA DE PRESIÓN: Baja

EFICIENCIA: Alta

COSTO: (50-100% mas que Randon)

GRID(GRILLA)

CAPACIDAD: Alta

FLEXIBILIDAD: Baja (<2:1) Turndown >50%

LA CAÍDA DE PRESIÓN: Baja

EFICIENCIA: Baja

COSTO: Medio a Alta

Chequeo de rellenos estructurados

STRUCTURED PACKING RATING

STRUCTURED PACKING RATINGOUTPUT

Dado uno calcula el otro

Utilizado para determinar la caida de presión

Flujo de líquido por superficie.

Altos valores problemas con la eficiencia

20 m3/(m2.h) Destilacion

200 m3/(m2.h) Absorcion

Indica el punto de inundación. Limite 80%

Maximo vapor load de diseño

Diseño de rellenos estructurados

STRUCTURED PACKING SIZING

Solo para Sulzer, es expresado como un porcentaje de la capacidad de la columna. Limite 80%

Solo para Koch-Glitsch , es una aproximación de la inundación expresada como una fracción del punto de inundación. Entre 0 y 1

SIMULACION (CHEQUEO RIGUROSO)STRUCTURED PACKING SIZING

OUTPUT

Dado uno calcula el otro

Utilizado para determinar la caida de presión

Flujo de líquido por superficie.

Altos valores problemas con la eficiencia

Se fija

Maximo vapor load de diseño

Chequeo de rellenos al azar, tipo Random

RANDOM PACKING RATING

Unicamente Norton

Solo para Norton, Representa el area por

unidad de volumen. Caida de presión

directamente proporcional.

Solo para Norton

Por default es calculada para cada

etapa.

Solo para IMTP packing

RANDOM PACKING RATINGOUTPUT

C-Factor (Sauders Factor)

Flow Parameter

Para el calculo de la Caida de Presión

Diseño con rellenos tipo Random

RANDOM PACKING SIZING

Design velocity es utilizada para el calculo de las dimensiones. Por default es calculo y el valor de diseño por la siguiente:

Design = Maximum * Approach

RANDOM PACKING SIZINGOUTPUT

C-Factor (Sauders Factor)

Para el calculo de la Caida de Presión

Flow Parameter Este valor lo calculo se lo puedo fijar

FIN