Modelamiento sistema control torre destilacion

TALLER CONTROL DE PROCESOS

CONTROL COMPOSICION DE FONDO DE UNA TORRE DE DESTILACION DE SEPARACION DE OLEFINAS (PROPANO/PROPILENO)

Integrantes:
MAURICIO R. CABARCAS LORDUY
MAURICIO MIRANDA MARZOLA
WILFREDO MARIMON BOLÍVAR

DOCENTE:
ING. ALVARO REALPE

UNIVERSIDAD DE CARTAGENA
PROGRAMA INGENIERIA QUIMICA
IX SEMESTRE
2010

INTRODUCCION

En los procesos tecnológicosindustriales, resulta una limitante para el diseño de control la imposibilidad de experimentar cambios en los parámetros de proceso, pues esto traería consigo innumerables pérdidas económicas y de vidas humanas en procesos como reactores nucleares, generadores de vapor (calderas) o columnas de destilación.

En el caso de la destilación, existe desde hace tiempo una necesidad de un método aceptado para elcontrol de destilación. Hasta cerca de 1961 no existía un método estándar para controlar la destilación. Ningún sistema se ha visto que es capaz de forzar a una columna que se comporte como el diseñador había previsto. Pero entonces comenzó una revolución. Diferentes
grupos, de forma independiente, fueron haciendo grandes progresos, en general, una
dirección. La culminación de sus esfuerzos hasido el desarrollo de un método para la aplicación del saldo material de la columna.

El control preciso de la calidad del producto es importante porque el producto de la mayoría de las torres es más valioso que el producto en otro sitio en el proceso, después de haber llegado a su fase terminal de refinamiento. Por otra parte, las especificaciones de calidad del producto deben cumplirse, aunquelas pérdidas, el uso excesivo de los servicios públicos, y el reprocesamiento aumentar el costo de la separación. Pero un control preciso es difícil de alcanzar debido a que:

1. Torres con bandejas muchos son lentos para responder a las medidas de control.
2. La separación se ve afectado por muchas variables, que requieren muchos de control
bucles, que interactúan con el otro.
3. Análisisen línea no siempre está disponible.
4. unidades de destilación son los últimos en la cadena de operaciones de transformación,
por lo tanto, están sujetos a cambios en el rendimiento de todas las unidades contra la corriente.
5. Los factores que afectan la separación no son fáciles de interpretar en términos
de requisitos del sistema de control.
En fin, la complejidad del modelo estriba en lagran cantidad de ecuaciones diferenciales no lineales que se deben resolver para estudiar la respuesta dinámica de la temperatura, de la composición en cada bandeja de la columna y la composición de los productos. Además, para cada componente de cada bandeja se debe establecer una relación de equilibrio de fase y las relaciones hidráulicas en la bandeja; entalpia, densidad y otras propiedadesfísicas. En la mayoría de los casos estas relaciones son funcionales no lineales de la temperatura, la presión y la composición.
A continuación se considera la zona de agotamiento de una columna de destilación donde se desea controlar la concentración del componente pesado en un valor ideal, utilizando los diferentes sistemas de control y sus elementos finales correspondientes.

FUNDAMENTOS DELPROCESO
La unidad de purificación del Propileno se encuentra integrada en la zona de fraccionamiento de una planta de Olefinas.
El proceso está ligado básicamente a la destilación. La destilación permite la separación o fraccionamiento de los componentes de una mezcla, en función de sus temperaturas de ebullición y aprovechando las diferentes volatilidades de los mismos.
La columna trabaja comouna maquina térmica entre un rehervidor y un condensador de cabeza. De esta manera se establece una contracorriente del líquido y de vapor, discontinua o de platos.
La separación de propileno-propano se realiza en la columna C1 que produce propileno a alta pureza. La alimentación se realiza en el plato 30 de la columna, la cual a una presión de 24.5 kg/cm2.
A la entrada de la columna se...