Unidad de purificacion de propileno

Objetivo del Trabajo

El objetivo de este trabajo es obtener el modelo matemático de una Unidad de
Purificación de Propileno.
La obtención del modelo matemático de este proceso industrial será muy
útil tanto para el análisis de los sistemas de control como para el estudio e
implementación de modificaciones en el diseño de la planta.

La Unidad de Purificación de Propileno se encuentraintegrada en la Zona de
Fraccionamiento de una Planta de Olefinas, constituyendo un bloque dentro de la
misma. El objetivo de este bloque es el fraccionamiento de la corriente procedente
del sistema de hidrogenación de propino y propadieno, con el fin de separar las
corrientes siguientes:

• Corriente de propileno grado polímero (99.5% vol.).
• Corriente enriquecida de propano.

El restode componentes, propano y más pesados, se pueden enviar a la red de gas
combustible o a reprocesar como alimentación a los hornos de “cracking”, en la
Zona de Pirólisis de la Planta de Olefinas.

Fundamentos del proceso.

El proceso está básicamente ligado a la destilación. La destilación permite la
separación o fraccionamiento de los componentes de una mezcla, en función de sustemperaturas de ebullición y aprovechando las diferentes volatilidades de los
mismos.
Una columna de destilación trabaja como una máquina térmica entre una fuente
caliente (hervidor) y otra fría (condensador de cabeza). De esta manera se establece
una contracorriente de líquido y de vapor, discontinua en el caso de las columnas de
platos o continua en el caso de columnas de relleno. Las dos columnas dedestilación que aparecen en este proceso son de platos.
El contacto entre las dos fases da lugar a un intercambio de componentes, de
manera que los más volátiles se acumulan en el vapor que sale por la parte superior
de la columna y los más pesados pasan a la fase líquida, que se extrae por el fondo.
Este reparto de componentes entre las dos fases se traduce en un gradiente de
temperaturadesde la cabeza al fondo de la columna y lleva por consiguiente a un
gradiente de concentraciones.
El estudio de la destilación debe de venir precedido de un análisis del fenómeno
difusional fundamental, denominado equilibrio líquido-vapor.
El cálculo del equilibrio líquido-vapor precisa del conocimiento de los coeficientes
de equilibrio, que se definen por:

k = X/Y

es decir, como elcociente entre las fracciones molares del componente i en las dos
fases.
El intercambio recíproco por difusión de los componentes de las dos fases, conduce
a un equilibrio teórico. Tal sistema de equilibrio constituye un plato teórico que se
caracteriza por la proporcionalidad entre las concentraciones de los constituyentes
de cada fase, definiendo con ello, el concepto de selectividad elementalde
fraccionamiento.

Las variables operatorias de la destilación son:

• Diferencia de volatilidades entre las sustancias a separar.
• Número de platos de la columna.
• Eficiencia de cada plato.
• Relación de reflujo.
• Presión.

Del comportamiento de cada mezcla en cada una de las fases se obtienen los
distintos casos de equilibrio líquido-vapor. Así, en fase líquida las mezclaspueden
comportarse como:

• Soluciones ideales: cuando los componentes son de estructuras o pesos
moleculares semejantes.
• Soluciones de no-idealidad poco pronunciada.

En fase gaseosa, las mezclas se comportan generalmente como ideales, excepto en
las proximidades del punto crítico, para valores de la presión reducida superior a
0.8.

Introducción a los Sistemas de Control.

Elcontrol automático ha desempeñado una función vital en el avance de la ingeniería y la ciencia. Además de su extrema importancia en los sistemas de vehículos espaciales, de guiado de misiles, robóticos y similares; el control automático se ha vuelto una parte importante e integral de los procesos modernos industriales y de manufactura. Por ejemplo, el control automático es esencial en el control...