Clase II. Introducción al simulador ProII

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL “RAFAEL MARIA BARALT” PROGRAMA: INGENIERIA Y TECNOLOGÍA PROYECTO: INGENIERIA DE GAS

SIMULACIÓN AVANZADA DE PROCESOS. PRO/II 8.0

DEFINICIÓN PROII es el ALGORITMO que ejecuta los cálculos y Opera en secuencia modular PROVISION convierte PROII en una herramienta útil y amigable para el usuario Interfaz gráfica

Descripción de la interfaz gráfica del simulador La interfaz gráfica del simulador trabaja por VENTANAS

Una vez instalado el programa proceda a abrirlo

Para abrir el programa ubique su ícono en el menú inicio de la computadora o a Todos los programas

Descripción de la interfaz gráfica del simulador Al iniciar el programa aparece la imagen siguiente: Esta sección muestra una invitación al usuario para visitar el manual de PRO/II (si es necesario) e instrucciones para iniciar una nueva simulación

Esta sección muestra varias indicaciones sobre el uso del simulador

Sección que muestra las instrucciones para reestablecer o llamar la simulación, una vez haya salido del sistema

Descripción de la interfaz gráfica del simulador Reglón ROJO requieren de uno o varios datos para la simulación

Reglón VERDE son datos o acciones asignadas por default que pueden ser modificadas

Reglón AZUL datos suministrados que son satisfactorios para el cálculo

Reglón AMARILLO son datos suministrados que están fuera de los límites normales

Para entrar al programa, debe darle click a OK

Descripción de la interfaz gráfica del simulador Al entrar al programa se puede aprecia la pantalla siguiente donde se visualiza varias secciones:

BARRA DE MENÚ

BARRA DE HERRAMIENTA

ÁREA DE TRABAJO

VENTANA DE MENSAJES

¿Cómo abrir un proyecto nuevo?

Existen varias formas de abrir un proyecto nuevo, éstas son las dos (2) formas más comunes:

En la barra de herramienta ubico el ícono de una página en blanco

En el menú FILE, seleccione la opción New

Uso de los elementos de la barra de herramienta

Botón OPEN utilizado para abrir una simulación previamente guardada

Botón SAFE utilizado para guardar la simulación en la que se esta trabajando

Botón PRINT utilizado para solicitar la impresión de la simulación en la que se esta trabajando

Botón PDF utilizado para abrir u ocultar la barra PDF

Uso de los elementos de la barra de herramienta

Botón PROBLEM DESCRIPTION utilizado para presentar una descripción de la simulación en la que se esta trabajando

Botón UNITS OF MEASURE utilizado para establecer el sistema de unidades, y/o las unidades de medida a utilizar para cada variable, en la simulación en la que se esta trabajando

Botón COMPONENT SELECTION utilizado para identificar los componentes manejados en el proceso simulado

Botón COMPONENT PROPERTIES utilizado para establecer el cálculo de alguna propiedad especial bajo ciertos modelos que ofrece PRO/II

Uso de los elementos de la barra de herramienta

Botón THERMODYNAMIC DATA utilizado para identificar el modelo termodinámico empleado para el cálculo de las propiedades

Botón ASSAY CUTPOINTS AND CHARACTERIZATION utilizado para establecer las características del Assay cuando se trabaja con crudos y/o sus derivados

Estos botones son utilizados en caso que el proceso estudiado tenga involucrado reactores o reacciones químicas

Elementos de la barra PDF A continuaci贸n se describir谩 los botones m谩s comunes en la simulaci贸n de procesos:

Elementos de la barra PDF

Elementos de la barra PDF

Elementos de la barra PDF

Elementos de la barra PDF

Pasos b谩sicos para realizar una simulaci贸n (7) Correr y chequear los resultados

(1) Identificaci贸n del problema

(6) Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

(2) Chequear las unidades de medida

(5) Construir el diagrama de flujo

(3) Definir los componentes del sistema

(4) Seleccionar la termodin谩mica

Caso de estudio. Demetanizadora Una columna Demetanizadora es usada para remover metano de una corriente de Gas, en una Planta de Expansión. Cambios en unidades de proceso aguas arriba junio de 2011 han generado fluctuaciones en la alimentación de la planta .

Su trabajo es asegurarse que las especificaciones de pureza del producto líquido se mantengan.

El departamento de producción también esta interesado en saber como el cambio afectará el calor generado por el rehervidor de la columna.

Información de la alimentación: Componente % Molar, Nitrógeno 7.91, Metano 73.05, Etano 7.68, Propano 5.69, I-butano 0.99, Butano 2.44, I-pentano 0.69, Pentano 0.82, Hexano 0.42, y Heptano 0.31.

Flujo 8 m3/s, Temperatura 42°C Presión 587psia

Diagrama de flujo. Demetanizadora

Problema. Demetanizadora 1. Identificaci贸n del problema

Seleccione el bot贸n PROBLEM DESCRIPTION

Problema. Demetanizadora 2. Chequear las unidades de medidas

Seleccione el bot贸n UNITS MEASURE

Problema. Demetanizadora 3. Definir los componentes del sistema

Seleccione el botón COMPONENT SELECTION  Los componentes de la mezcla son : Nitrógeno, Metano, Etano, propano, Isobutano, Butano, Isopentano, Hexano y Heptano

 Hay DIFERENTES formas de seleccionar los componentes

Problema. Demetanizadora 3. Definir los componentes del sistema 1era opción

Escriba el nombre del componente en INGLÉS y presione el botón ADD para adicionarlo a la lista

Si el nombre del componente fue ACEPTADO, aparecerá en la lista y el recuadro resaltado en AZUL

Problema. Demetanizadora 3. Definir los componentes del sistema 2da opci贸n

Seleccionar de la lista

Seleccionado el componente hacer CLICK en ADD COMPONENTS y luego OK

PRO/II organiza los componentes por FAMILIA, por recomendaci贸n utilice MOST COMMONLY USED

Seleccionada la FAMILIA se activa el men煤 para ubicar el componente dentro de la misma

Problema. Demetanizadora 3. Definir los componentes del sistema

Para PRO/II es importante el ORDEN DE LOS COMPONENTES, por lo que se debe verificar que est茅n ordenados por volatilidades, de mayor a menor

Al completar la LISTA DE COMPONENTES se le da click al bot贸n OK

Problema. Demetanizadora 4. Seleccionar la data termodinámica

Seleccione el botón THERMODYNAMIC DATA GRAYSON STREED •Sistemas ricos en hidrógeno, crudo, sistemas de vacio, tratamiento de coque, torres de FCC

SRK, PR • Columnas de cortes livianos, despojadores, plantas de recuperación de gas, sistemas ricos en hidrógeno (SRKM)

SOUR, GPSWATER • Sistemas de aguas amargas

Problema. Demetanizadora 4. Seleccionar la data termodinámica

SRKK, SRKM, SRKS, IGS •Utilizados si la solubilidad del hidrocarburo (H/C) en agua es importante (sistemas VLLE)

PROCESAMIENTO DE GAS

PROCESAMIENTO DE GAS

•SRK Y PR (para todo los tipos de planta de procesamiento y sistemas criogénicos).

•SKRM, PRM y SRKS (sistemas con agua, metanol y/o otros componentes polares)

•GLYCOL (deshidratación de TEG, mejorado para emisiones con componentes aromáticos. Está basado en SRKM •AMINE (endulzamiento de gas natural).

• SRKK, IGS, SRKM y SRKS ( Utilizado si la solubilidad del gas livianos es importante, con presencia entonces de sistemas con VLLE

Problema. Demetanizadora 4. Seleccionar la data termodinรกmica

Problema. Demetanizadora 5. Construir el diagrama de flujo

 Ubicar todos los equipos involucrados en el proceso en la PALETA DE PDF como: un intercambiador de calor, un separador, un expansor, una válvula y una columna de 9 etapas con rehervidor.  Comenzamos dándole CLICK al intercambiador de calor, en este caso un SIMPLE HX  Al seleccionar el equipo, éste queda activado para colocarlo en el área de trabajo

 Repetir el procedimiento con el resto de los equipos involucrados y por último para unir los equipos activamos el botón STEAMS

Problema. Demetanizadora 5. Construir el diagrama de flujo

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Se observa que todas las corrientes y equipos adicionaron tienen un recuadro ROJO, lo cual significa que se debe suministrar una informaci贸n

Se da CLICK en S1 para introducir la informaci贸n solicitada, activ谩ndose la siguiente casilla

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 6. Fijar las corrientes y condiciones de los procesos

Problema. Demetanizadora 7. Correr y chequear los resultados

Hacer click en RUN para que la simulaci贸n comience a corre.

Ejercicio de prueba El siguiente caso de estudio modelaremos una unidad de procesamiento de gas natural. El diagrama de flujo del proceso es el siguiente: 6

4

2

5 D-2 HX-1

C-1

Gas

D-1

7

8

3

P-1

Ejercicio de prueba Datos de la corriente de entrada Componentes

% Moles

Nitrógeno

1.0

Dióxido de carbono

1.6

Metano

72.5

Etano

11.5

Propano

6.75

i-Butano

1.25

n-Butano

3.0

i-Pentano

0.55

N-Pentano

1.10

C6PLUS(PETRO Component)

0.75

Flujo total

4x107 standard vapor ft3/día

Temperatura

120°F

Presión

205 psig

C6PLUS propiedades

NBP API 73

1x106 normal vapor m3/día 50°C 1520 kPa 210°F

99°C

Gravedad específica 0.6919

Ejercicio de prueba Data de los equipos y condiciones operacionales Unidad

D-1

C -1

P-1

HX-1

D-2

Descripción

Data Temperatura

85°F

30°C

Presión

203 psig

1500 kPa

Presión Outlet

600 psig

4250 kPa

Eficiencia adiabática

72%

72%

Presión Outlet

550 psig

3900 kPa

Eficiencia adiabática

65%

65%

Hotside: Outlet Temp Presión Drop

110°F 5 psi

45°C 35 psi

Coldside: Utilizar Aire Inlet Temp Outlet Temp

80°F 100 °F

27°C 38 °C

Flash

Compresor

Bomba

Enfriador

Tambor Flash no cambiar presión ni calor