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