Análisis y Evaluación Energética de Procesos

Transcripción

1 Análisis y Evaluación Energética de Procesos Taller de Simulación Ricardo Morales Rodríguez rmro@xanum.uam.mx 1

2 Plan de Trabajo Introducción. Cómo usar PRO II Características del Simulador Componentes del PRO II Manipulación del simulador Códigos de colores Uso del menú Uso de Palettes Simulación Básica Construcción de Diagramas de flujo Tipo de Información: Requerida, por Default y Opcional. Cómo abrir, guardar y cerrar una simulación. Equilibrio Líquido Vapor Datos Termodinámicos. (Ecuaciones de Estado) Diagrama de equilibrio líquidovapor (x-y) Diagrama T-x-y. Modelado de un Flash Isotérmico Adiabático 2

3 Justificación La simulación de procesos ha alcanzado un gran uso en el área de ingeniería química, por esta razón se han desarrollado un gran número de simuladores comerciales y programas para la optimización de procesos, como PRO II, Aspen Plus, Aspen Dynamics, Hysys, ASCEND, GAMS, etc. Objetivos Que el alumno desarrolle las habilidades básicas para el manejo adecuado de un simulador de procesos químicos. Resolver de manera eficiente y rápida problemas de ingeniería química que incluyan un equipo o varios, mediante el uso de equipo de cómputo y software especializado. 3

4 SIMSCI-ESSCOR Unidad operativa de Invensys inc. Líder en el desarrollo de simuladores * Refinación de petróleo * Generación de energía * Exploración de petróleo y gas * Minería * Papel 4

5 Optimizar rendimiento de instalaciones Maximizar el rendimiento de las inversiones Minimizar costos de capital y operación Distribución (70 países y más de 750 empresas) 5

6 PRO II. Simulador de procesos para la industria química, petrolera, gas natural, procesamiento de sólidos, polímeros. Base de Datos * Extensa variedad de compuestos * Métodos para cálculos de propiedades termodinámicas 6

7 PRO II Balances de materia y energía en estado estacionario Usuario: Principiante o experto Fácil manejo. Lenguaje universal Productividad aún sin experiencia PRO II: Estándar en la industria 7

8 Introducción. Inicio Para iniciar PRO/II : Doble click sobre el icono o a partir del menú de inicio. Ventana de inicio. Colores usados por el simulador. 8

9 Introducción. Datos de entrada El PRO II distingue los datos de entrada de la siguiente manera: Requerido. Los datos que deben ser introducidos por el usuario para ejecutar la simulación. Sin una entrada válida la simulación aparece como incompleta y si se ejecuta aparece un mensaje de error. El color por default es rojo. Opcional. Los datos que no son necesarios por PRO II para su ejecución. Datos adicionales para acelerar la ejecución. Si éstos no se proporcionan no hay problema para ejecutar la simulación. El color por default es negro. Predeterminado. PRO II proporciona un valor para la simulación que puede ser anulado si así lo desea. El valor por default es generalmente una buena estimación, o un valor que se utiliza comúnmente. El color por default es verde. 9

10 Introducción Precaución. Indica un valor que no es realista y podría causar el fracaso de la simulación o producir resultados erróneos. El color predeterminado es el color amarillo. Los datos que han sido proporcionados por el usuario. Indica que los datos requeridos han sido definidos. Información adicional proporcionada por el usuario (opcional). Además es un indicador para poder ejecutar la simulación. El color por default es azul. No disponible. El elemento de datos o campo de entrada no está disponible para ejecutarse. El color que se usa para indicar esta condición es el gris. 10

11 Introducción 11

12 Barra de menú Menús principales Acceso a más funciones del simulador 12

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23 Botón Menú Descripción View/New vew View/ Palette/PFD Para abrir una nueva ventana de la simulación Visualizar u ocultar palettes Palettes: 1. La primera contiene la operaciones y las corrientes necesarias para construir el diagrama 2. Contiene los controles usados para ejecutar la simulación. 23

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25 Uso de los botones de la ventana principal Cada botón permite un acceso rápido a: Botón Menú Descripción Input/ Problem Description Input/ Units of Measure Input/Componen t selection Input/Componen t properties Input/Thermodyn amic data Input/Assay characterization Descripción de la simulación Unidades de medida específicas para la simulación Definición de componentes o pseudocomponentes Proporcionar propiedades de los componentes Selección del modelo termodinámico Generación de curvas TBP para pseudocomponentes 25

26 Selección de Compuestos 26

27 Propiedades de los compuestos 27

28 Selección de modelos termodinámicos 28

29 Selección de modelos termodinámicos Cómo se lleva a cabo la selección de un modelo termodinámico? 29

30 Tarea Buscar los criterios para la selección de modelos termodinámicos para la simulación de un proceso. 30

31 Botón Menú Descripción Input/Reaction Data Input/Procedure Data Input/Case study data Input/Calculation sequence Input/Recycle Convergence Definición de: reacción, datos cinéticos, calor de reacción Cálculo de velocidad de reacción. Fortran Exploración de resultados, variando parámetros y variables Especificar la secuencia de cálculo Métodos de solución. Convergencia 31

32 Reacciones químicas 32

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36 Los siguientes botones permiten ir directamente al objeto seleccionado ya sea una corriente o una unidad, antes y después de la ejecución de la simulación. Permite revisar los resultados del objeto que se selecciona. Botón Menú Descripción View/ Pan View Vista en miniatura View/Unit List Input/Stream list Despliega una lista de las operaciones en el diagrama. Al seleccionarla te ubica directamente en la unidad Despliega una lista de las corrientes, seleccionándola te ubica directamente. 36

37 Uso de los botones de ELV Botón Menú Descripción Tools/ Flash Stream Usar este comando para realizar cálculos de alguna corriente de interés. Tools/ Binary VLE Genera gráficos y tablas de los valores de fugacidad para mezclas binarias. 37

38 Uso del menú. Resultados Permiten ejecutar o detener una simulación, ver y generar reportes de los resultados Botón Menú Descripción Ejecutar simulación Detener simulación Muestra los resultados de una corriente o unidad de interés. Output/Generate Report Genera un reporte de los resultados de la simulación 38

39 Botón Menú Descripción Edit/Delete <delete> View/Zoom (in-out) Elimina el objeto seleccionado Enfocar View/Zoom full View/Zoom/Zoom Area Presentación normal Enfocar área señalada View/Zoom/Redraw --- What is?? 39

40 Construcción de un diagrama de proceso. Selección de una corriente Dibujar la corriente Selección de una unidad 40

41 Selección de la unidad de proceso Corriente de salida 41

42 Especificaciones 42

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45 Agradecimientos Francis Plaza Rosas Alejandro Suárez Toriello Por compartir parte del material utilizado en la presentación. 45

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