Estudiante

Modelado, Simulación y Control de una planta de producción de Acetato de Vinilo

ÍNDICE
1.
2.

INTRODUCCIÓN .........................................................................................................................4
EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ACETATO DE VINILO ...................................................5
2.1. PROCESOS DE PRODUCCIÓN................................................................................................5
2.1.1 REACCIÓN DE ÁCIDO ACÉTICO CON ETILENO Y OXÍGENO..........................................7
2.1.2.
PROCESO EN FASE LÍQUIDA........................................................................................7
2.1.3.
PROCESO EN FASEGASEOSA......................................................................................8
2.2.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO CON ETILENO EN FASE GASEOSA ..............................9
2.2.1.
SECCIÓN DE REACCIÓN ..............................................................................................9
2.2.2.
SECCIÓN DE DESTILACIÓN .......................................................................................13
2.2.3.
ESTRUCTURAENTRADA-SALIDA.............................................................................15
2.2.4.
DATOS DEL PROCESO................................................................................................17
3.
MODELIZACIÓN DEL PROCESO DE ACETATO DE VINILO ...............................................19
3.1. INTRODUCCIÓN....................................................................................................................19
3.2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO A MODELAR.......................................................................20
3.3.
MODELADO DINÁMICO DEL PROCESO PARA IMPLEMENTACIÓN EN MATLAB..23
3.3.1
MODELO DE SIMULACIÓN PARA CADA UNIDAD ..................................................23
3.3.1.1
VAPORIZADOR........................................................................................................23
3.3.1.2.REACTOR CATALÍTICO ...................................................................................................28
3.3.1.3.INTERCAMBIADOR DE CALOR FEHE (Feed Effluent Heat Exchanger)...........................343.3.1.4.SEPARADOR......................................................................................................................38
3.3.1.5
COMPRESOR ............................................................................................................42
3.3.1.6.ABSORBEDOR ...................................................................................................................45
3.3.1.7.SISTEMA DE ELIMINACIÓN DECO2...............................................................................49
3.3.1.8.SISTEMA DE ELIMINACIÓN DE GASES .........................................................................51
3.3.1.9.COLUMNA DE DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA ..............................................................53
3.3.2.HIPÓTESIS SIMPLIFICADORAS..........................................................................................60
3.3.3.DATOS DEPROPIEDADES TERMODINÁMICAS Y FÍSICAS............................................64
3.4.
IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO EN HYSYS.............................................................68
5. DISEÑO DEL SISTEMA DE CONTROL PARA EL PROCESO DE VAC.......................................89
5.1.INTRODUCCIÓN.....................................................................................................................89
5.2. METODOLOGÍA LUYBEN-TYREUS .....................................................................................95
5.2.IDENTIFICACIÓN DE LOS OBJETIVOS DE CONTROL. DEFINICIÓN FUNCIÓN
BENEFICIO J..................................................................................................................................99
5.3.ANÁLISIS DE GRADOS DE...