Tarea1 Grupo2 Versi N7 3
Páginas: 5 (1125 palabras)
Publicado: 14 de mayo de 2015
Ejercicio de múltiple reciclo
Multiple recycle exercise
Resumen
Es conocido que los problemas de múltiple reciclo son cotidianos y complejos al momento de simularlos, por tanto en este
trabajo se toma un proceso de compresión de gas en etapa múltiple. Se realiza el respectivo análisis topológico del proceso y
se simula en Aspen Plus® y Aspen Hysys® con el fin de comprender y analizar laaplicación de múltiple reciclo en la
simulación de procesos, comparando tanto la elección y efecto en el cálculo de las corrientes de corte, como los resultados
obtenidos.
Palabras clave
Reciclo, corriente de corte, iteración, simulación, convergencia.
Abstract
It’s well known in the simulation ambient about the complexity of multiple recycle problems despite they are common in
engineering process. Thusin this paper is shown the solution of a gas compression process in multiple stages. It’s performed
an topologic analysis on the process and it’s simulated in Aspen Plus® and Aspen Hysys®, with the aim of understand and
analyze the multiple recycle applications, by comparing the election and effect of tear stream choosing, as well as the
results.
Key words
Recycle, tear stream, iteration,simulation, convergence.
Introducción
Los simuladores de procesos presentan diferentes métodos de cálculo como el de Wegstein, Secante, Broyden y Newton,
siendo el de Wegstein el más común. Cuando se presenta una corriente de recirculación, en el método de cálculo se genera
un reciclo, los métodos mencionados requieren un punto de corte de dicho reciclo para llevar a cabo la iteración de su
cálculo hastalograr una convergencia dentro de un error estimado.
En la vida real, los procesos son complejos y presentan varias corrientes de recirculación, conectando diferentes etapas
generando más de un reciclo. Así, determinar corrientes de corte se hace más complejo por lo que se hace uso de un análisis
topológico que permite la elección de las corrientes de corte adecuadas para lograr la menor cantidadde iteraciones y así
facilidad de convergencia en el cálculo.
Descripción del problema
Se va a estudiar la aplicación de un múltiple reciclo en un proceso de compresión de gas en etapa múltiple. La configuración
del proceso junto con las principales condiciones de operación de cada uno de los equipos se muestra en la Figura 1. La
corriente de entrada corresponde a un flujo de 2500lbmol/h, a50°F y 80 psia. La composición molar del gas de entrada se
presenta en la Tabla 1. El objetivo es ejecutar la simulación y observar las corrientes de corte que por defecto usa el
simulador para desarrollar el cálculo (en el caso de Aspen Plus®). Luego se pide seleccionar nuevas corrientes de corte,
reinicializar la simulación y verificar la efectividad de la elección. Finalmente, realizar lasimulación en Aspen HYSYS®
utilizando tan solo dos operaciones reciclo para lograr la convergencia.
3
E1
1
2
80psia
V1
C1
50°F
80psia
205psia
120°F
200psia
6
5
4
8
10
7
V2
200psia
E2
C2
120°F
200psia
120°F
500psia
505psia
11
9
18
13
12
V3
500psia
120°F
500psia
E3
C3
1000psia
15
120°F
1000psia
14
16
V4
17
Figura 1. Diagrama de flujo para un proceso de compresión de gas enmúltiple etapa.
Tabla 1. Composición molar del gas de entrada
Componente
Fracción molar
Nitrógeno
0,0069
Dióxido de carbono
0,0138
Metano
0,4827
Etano
0,1379
Propano
0,0690
Isobutano
0,0621
n-butano
0,0552
Isopentano
0,0483
n-pentano
0,0345
n-hexano
0,0345
n-heptano
0,0276
n-octano
0,0207
Resultados y análisis
Tabla 2. Análisis topológico del problema.
Corriente
Reciclo 1Reciclo 2
Reciclo 3
Total
1
0
0
0
0
2
1
0
0
1
3
1
0
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1
4
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Según el análisis topológico mostrado en la Tabla 2. Se eligió la corriente 10 y 12...
Multiple recycle exercise
Resumen
Es conocido que los problemas de múltiple reciclo son cotidianos y complejos al momento de simularlos, por tanto en este
trabajo se toma un proceso de compresión de gas en etapa múltiple. Se realiza el respectivo análisis topológico del proceso y
se simula en Aspen Plus® y Aspen Hysys® con el fin de comprender y analizar laaplicación de múltiple reciclo en la
simulación de procesos, comparando tanto la elección y efecto en el cálculo de las corrientes de corte, como los resultados
obtenidos.
Palabras clave
Reciclo, corriente de corte, iteración, simulación, convergencia.
Abstract
It’s well known in the simulation ambient about the complexity of multiple recycle problems despite they are common in
engineering process. Thusin this paper is shown the solution of a gas compression process in multiple stages. It’s performed
an topologic analysis on the process and it’s simulated in Aspen Plus® and Aspen Hysys®, with the aim of understand and
analyze the multiple recycle applications, by comparing the election and effect of tear stream choosing, as well as the
results.
Key words
Recycle, tear stream, iteration,simulation, convergence.
Introducción
Los simuladores de procesos presentan diferentes métodos de cálculo como el de Wegstein, Secante, Broyden y Newton,
siendo el de Wegstein el más común. Cuando se presenta una corriente de recirculación, en el método de cálculo se genera
un reciclo, los métodos mencionados requieren un punto de corte de dicho reciclo para llevar a cabo la iteración de su
cálculo hastalograr una convergencia dentro de un error estimado.
En la vida real, los procesos son complejos y presentan varias corrientes de recirculación, conectando diferentes etapas
generando más de un reciclo. Así, determinar corrientes de corte se hace más complejo por lo que se hace uso de un análisis
topológico que permite la elección de las corrientes de corte adecuadas para lograr la menor cantidadde iteraciones y así
facilidad de convergencia en el cálculo.
Descripción del problema
Se va a estudiar la aplicación de un múltiple reciclo en un proceso de compresión de gas en etapa múltiple. La configuración
del proceso junto con las principales condiciones de operación de cada uno de los equipos se muestra en la Figura 1. La
corriente de entrada corresponde a un flujo de 2500lbmol/h, a50°F y 80 psia. La composición molar del gas de entrada se
presenta en la Tabla 1. El objetivo es ejecutar la simulación y observar las corrientes de corte que por defecto usa el
simulador para desarrollar el cálculo (en el caso de Aspen Plus®). Luego se pide seleccionar nuevas corrientes de corte,
reinicializar la simulación y verificar la efectividad de la elección. Finalmente, realizar lasimulación en Aspen HYSYS®
utilizando tan solo dos operaciones reciclo para lograr la convergencia.
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E1
1
2
80psia
V1
C1
50°F
80psia
205psia
120°F
200psia
6
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V2
200psia
E2
C2
120°F
200psia
120°F
500psia
505psia
11
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V3
500psia
120°F
500psia
E3
C3
1000psia
15
120°F
1000psia
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V4
17
Figura 1. Diagrama de flujo para un proceso de compresión de gas enmúltiple etapa.
Tabla 1. Composición molar del gas de entrada
Componente
Fracción molar
Nitrógeno
0,0069
Dióxido de carbono
0,0138
Metano
0,4827
Etano
0,1379
Propano
0,0690
Isobutano
0,0621
n-butano
0,0552
Isopentano
0,0483
n-pentano
0,0345
n-hexano
0,0345
n-heptano
0,0276
n-octano
0,0207
Resultados y análisis
Tabla 2. Análisis topológico del problema.
Corriente
Reciclo 1Reciclo 2
Reciclo 3
Total
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Según el análisis topológico mostrado en la Tabla 2. Se eligió la corriente 10 y 12...
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