15 diciembre 2008

Herramientas de simulación de procesos dinámicos

Un nuevo y breve análisis de lo que nos pueden ofrecer las excelentes herramientas de simulación de procesos, y en esta ocasión nos vamos a centrar en los productos de simulación de procesos dinámicos. Estas herramientas analizan procesos transitorios y son necesarios para validar la capacidad para operar y controlar procesos que no pueden estudiarse con simuladores que trabajan en el estado estacionario. Algunos procesos en los que el estudio del estado transitorio puede ser importante son los siguientes:
  • Tuberías submarinas (Sub-sea pipelines).
  • Inyección de gas (gas injection).
  • Inyección de agua (water injection).
  • Sistemas de bombeo submarinos (sub-sea pumping systems).
  • Sistemas de separación de aceite y gase (Oil and gas separation systems).
  • Sistemas de separación de líquidos (Liquid/liquid separation systems).
  • Sistemas de deshidratación de gases (Gas dehydration systems).
  • Sistemas de compresión (compression systems).
  • Sistemas de estabilización de líquidos (Liquid stabilization systems).
  • Sistemas de bombeo de líquidos (Liquid pumping systems).
  • Sistemas de almacenamiento de líquido (Liquid storage systems).
  • Sistemas de desgasificación de agua (Water degassing systems).
  • Sistemas de tratamiento de agua (Water treatment systems).
  • Eliminación de mercaptanos (Mercaptans removal).
  • Recuperadores de azufre (Sulfur recovery).
  • Regeneración e inyección de Mono Ethylene Glycol (MEG regeneration and injection).
  • Sistemas de gases combustible (Fuel gas systems).
  • Controles del proceso (Process controls).
  • Sistemas de parade de procesos (Process shutdown systems).
  • Sistemas de parada de emergencia (Emergency shutdown systems).
Aplicaciones en estudios de compresión:
Lo que hacen estas herramientas es estudiar en detalle qué fenómenos termodinámicos tienen lugar en procesos transitorios, lo cual es vital en el diseño y desarrollo de mejoras en procesos termodinámicos. Veamos por ejemplo las posibilidades en los estudios de compresión. En estos procesos, algunas secuencias que pueden estudiarse la operación:
  • Secuencia de parada.
  • Secuencia de arranque.
  • Validación de la parada.
  • Efectos de la composición de los gases en el comportamiento del compresor.
  • Intercambios de calor y variaciones del proceso durante la compresión.
  • Control de los sistemas de seguridad.
  • Estudios de despresurización, etc.

Algunas de las herramientas comerciales:

Bibliografía termodinámica:

  • Abdoul, A., Rauzy, E. and Péneloux, A. Fluid Phase Equilibria, 68 (1992) 47.
  • Avaullée, L., Trassy, L., Neau, E. and Jaubert, J.N. Fluid Phase Equilibria, 139 (1997) 171.
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  • Baker, L.E., Pierce, A.C. and Luks, K.D. SPE/DOE (1981) 9806.
  • Chao, K.C. and Seader, J.D. AIChE J., 7 (1961) 598.
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  • Hougen, O.A., Watson, K.M., Ragatz, R.A. Chemical Process Principles, Wiley editions, New York (1959).
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  • Neau, E., Jaubert, J.N. and Rogalski, M. Ind. Eng. Chem. Res., 32 (1993) 1196.
  • Péneloux, A., Abdoul, W. and Rauzy, E. Fluid Phase Equilibria, 47 (1989) 115.
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  • Redlich, O. and Kwong, J.N.S. Chem. Rev., 44 (1949) 233.
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  • Soave, G. Chem. Eng. Sci., 27 (1972) 1197.
  • Van der Waals, J.H. and Platteeuw, J.C. Adv. Chem. Phys., 2 (1959) 1.

Palabras clave: Dynamic Engineering Simulator

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