Clase II. Introducción al simulador ProII

SIMULACIÓN AVANZADA DEPROCESOS. PRO/II 8.0

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL“RAFAEL MARIA BARALT”

PROGRAMA: INGENIERIA Y TECNOLOGÍAPROYECTO: INGENIERIA DE GAS

PROII es el ALGORITMO que ejecuta los cálculos yOpera en secuencia modular

PROVISION convierte PROII en una herramienta útil yamigable para el usuarioInterfaz gráfica

DEFINICIÓN

Descripción de la interfaz gráfica del simulador

La interfaz gráfica del simuladortrabaja por VENTANAS

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

programas

Una vez instalado el programaproceda a abrirlo

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 pantallasiguiente donde se visualiza varias secciones:

BARRA DE MENÚ

BARRA DE HERRAMIENTA

ÁREA DE TRABAJO

VENTANA DE MENSAJES

¿Cómo abrir un proyecto nuevo?

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

blanco

En el menú FILE, seleccione la opción New

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

Uso de los elementos de la barra de herramienta

Uso de los elementos de la barra de herramienta

Botón OPEN utilizado para abrir una simulación previamenteguardada

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

Botón SAFE utilizado para guardar la simulación en la que seesta trabajando

Botón PDF utilizado para abrir u ocultar la barra PDF

Uso de los elementos de la barra de herramienta

Uso de los elementos de la barra de herramienta

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

Botón COMPONENT SELECTION utilizado para identificar loscomponentes manejados en el proceso simulado

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

Botón COMPONENT PROPERTIES utilizado para establecer elcálculo de alguna propiedad especial bajo ciertos modelos queofrece PRO/II

Uso de los elementos de la barra de herramienta

Uso de los elementos de la barra de herramienta

Botón THERMODYNAMIC DATA utilizado para identificar elmodelo termodinámico empleado para el cálculo de laspropiedades

Botón ASSAY CUTPOINTS AND CHARACTERIZATIONutilizado para establecer las características del Assay cuando setrabaja con crudos y/o sus derivados

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

Elementos de la barra PDF

A continuación se describirá los botones más comunes en lasimulación de procesos:

Elementos de la barra PDF

Elementos de la barra PDF

Elementos de la barra PDF

Elementos de la barra PDF

Pasos básicos para realizar una simulación

Pasos básicos para realizar una simulación

(1) Identificación del problema

(2) Chequear las unidades de

medida

(3) Definir los componentes del sistema

(4) Seleccionar la

termodinámica

(5) Construir el diagrama de

flujo

(6) Fijar las corrientes y

condiciones de los procesos

(7) Correr y chequear los resultados

Caso de estudio. Demetanizadora

Una columna Demetanizadora es usada para remover metano deuna corriente de Gas, en una Planta de Expansión. Cambios enunidades de proceso aguas arriba junio de 2011 han generadofluctuaciones en la alimentación de la planta .Su trabajo es asegurarse que las especificaciones depureza del producto líquido se mantengan.El departamento de producción también esta interesado en sabercomo el cambio afectará el calor generado por el rehervidorde la columna.

Información de la alimentación:Componente % Molar,Nitrógeno 7.91, Metano 73.05, Etano 7.68, Propano5.69, 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°CPresión 587psia

Diagrama de flujo. Demetanizadora

Problema. Demetanizadora

Seleccione el botón PROBLEM DESCRIPTION

1. Identificación del problema

Problema. Demetanizadora

Seleccione el botón UNITS MEASURE

2. Chequear las unidades de medidas

Problema. Demetanizadora

Seleccione el botón COMPONENT SELECTION

3. Definir los componentes del sistema

Los componentes de la mezcla son : Nitrógeno, Metano, Etano,propano, Isobutano, Butano, Isopentano, Hexano y Heptano

Hay DIFERENTESformas de seleccionar loscomponentes

Problema. Demetanizadora

3. Definir los componentes del sistema

Escriba el nombre delcomponente en INGLÉSy presione el botón ADDpara adicionarlo a la lista

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

en AZUL

1era opción

Problema. Demetanizadora

3. Definir los componentes del sistema

Seleccionar de la lista

2da opción

PRO/II organiza los componentes por FAMILIA, por recomendación

utilice MOST COMMONLY USED

Seleccionada la FAMILIA se activa el menú para ubicar el

componente dentro de la misma

Seleccionado el componente hacer CLICK en ADD

COMPONENTS y luego OK

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 estén

ordenados por volatilidades, de mayor a menor Al completar la LISTA DE

COMPONENTES se le da click al botón OK

Problema. Demetanizadora

Seleccione el botón THERMODYNAMIC DATA

4. Seleccionar la data termodinámica

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

•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)

PROCESAMIENTO DE GAS

•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 termodinámica

Problema. Demetanizadora

5. Construir el diagrama de flujo

Ubicar todos los equipos involucrados en el proceso en la PALETADE PDF como: un intercambiador de calor, un separador, unexpansor, una válvula y una columna de 9 etapas conrehervidor. Comenzamos dándole CLICK al intercambiador de calor, en estecaso un SIMPLE HX Al seleccionar el equipo, éste queda activado para colocarlo en elárea de trabajo

Repetir el procedimiento con el resto de los equipos involucrados y porúltimo 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 yequipos adicionaron tienen unrecuadro ROJO, lo cual significa quese debe suministrar una información

Se da CLICK en S1 paraintroducir la informaciónsolicitada, activándose lasiguiente 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 simulación

comience a corre.

Ejercicio de prueba

El siguiente caso de estudio modelaremos una unidad deprocesamiento de gas natural. El diagrama de flujo del proceso esel siguiente:

Gas D-1

2

C-1

4 5

HX-1

3

P-1

8

6

7

D-2

Ejercicio de pruebaDatos de la corriente de entrada

Componentes % MolesNitrógeno 1.0

Dióxido de carbono 1.6Metano 72.5Etano 11.5

Propano 6.75i-Butano 1.25n-Butano 3.0i-Pentano 0.55N-Pentano 1.10

C6PLUS(PETRO Component) 0.75

Flujo total 4x107 standard vapor ft3/día 1x106 normal vapor m3/día

Temperatura 120°F 50°C

Presión 205 psig 1520 kPa

C6PLUS propiedades NBP 210°F 99°C

API 73 Gravedad específica 0.6919

Ejercicio de prueba

Data de los equipos y condiciones operacionales

Unidad Descripción Data

D-1 FlashTemperatura 85°F 30°C

Presión 203 psig 1500 kPa

C -1 CompresorPresión Outlet 600 psig 4250 kPa

Eficiencia adiabática 72% 72%

P-1 BombaPresión Outlet 550 psig 3900 kPa

Eficiencia adiabática 65% 65%

HX-1 Enfriador

Hotside:Outlet TempPresión Drop

110°F5 psi

45°C35 psi

Coldside: Utilizar AireInlet Temp

Outlet Temp80°F

100 °F27°C38 °C

D-2 Tambor Flash no cambiar presión ni calor