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TRABAJOS PRÁCTICOS –SIMULACIÓN DE PROCESOS TP1 Utilizando Grayson Streed como paquete termodinámico, mezclar las siguientes tres corrientes, la resultante de esta mezcla unirla con las corrientes de Nafta Entera y Gasoil Liviano que se describen abajo. Dividir la última mezcla al 50 % (molar). Corriente Temperature Pressure Flowrate Total Std. Liq. Rate Total Mass Rate

GAS-1 GAS-2 C 35 35 KG/CM2 21 21 KG-MOL/HR 66.0 63.6 M3/HR 6.5 6.4 KG/HR 3664.0 3724.6

GAS-3 35 21 22.3 2.5 1620.3

Total Weight Comp. Percents

0.1 1.2 22.6 16.6 38.2 11.8 9.2 0.0 0.0 0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

METHANE ETHANE PROPANE IBUTANE BUTANE IPENTANE PENTANE HEXANE HEPTANE PROPENE BENZENE TOLUENE MXYLENE CP CH CHP IPCH OCTANE NONANE

1

0.1 0.6 10.2 13.5 50.6 11.5 12.0 1.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

0.0 2.5 16.7 7.7 9.3 3.1 2.1 3.0 7.0 0.0 0.5 3.0 5.5 0.1 2.4 9.7 14.1 11.3 2.1

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N-ENTERA 100 2 121.7 19.8 14466.0

Corriente Temperature Pressure Flowrate Total Std. Liq. Rate Total Mass Rate

C KG/CM2 KG-MOL/HR M3/HR KG/HR

ASTM D86 at 760 MM HG (LV)

C

56.8 60.7 77.7 125.7 143.6 166.1 195.0 202.6 62.6

0.0 1.0 10.0 30.0 50.0 70.0 90.0 100.0 API Gravity

GOL

Corriente Temperature Pressure Flowrate Total Std. Liq. Rate Total Mass Rate TBP at 760 MM HG (LV)

100 2 138.3 38.8 33150.8

C KG/CM2 KG-MOL/HR M3/HR KG/HR C

182.5 209.5 234.9 281.7 303.2 333.6 350.7 355.2 358.5 33.6

1 5 10 30 50 70 90 95 98 API Gravity

2

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TP 2 En el esquema se muestra un circuito frigorífico de Propano, que tiene por objeto enfriar una corriente de proceso de una planta de acondicionamiento de gas natural. El corazón del proceso es el equipo E2, denominado Chiller, donde el propano se calienta enfriando la corriente de proceso. Si se considera que no hay pérdidas en el circuito y la composición y caudal del gas refrigerante es: 4% C2, 95% C3 y 1% iC4 (% molar) y 20.000 Kg/h (a 17.6 Kg/cm2). Calcular el calor que es capaz de intercambiarse en el Chiller, si las condiciones de operación del circuito son:

R, pol: 0.79 Pdesc: 18.3 Kg/cm2 T: 31.4 C DP: 0.40 Kg/cm2

GAS-COMPRE

P: 4.8 Kg/cm2 2

C1

T: 3.7C

2A

2B 4

V1

E2

E1

Chiller

F1

Adiabatico 5

DP: 0.70 Kg/cm2 CARGA

Liquido saturado E3

3

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TP 3 La figura muestra una columna de destilación en la que se pretende separar tolueno, benceno y bifenilo. Según las siguientes calidades: Benceno (por el tope): 99.95% molar Tolueno (plato 32): 95% molar Bifenilo (por el fondo): 95.5% molar Si la carga a la columna está compuesta por 302 Kgmol/h de benceno, 16 kgmol/h de tolueno y 14 Kgmol/h de bifenilo. Ingresa a 107°C y 1.8 Kg/cm2 por el plato 19 (de un total de 39). La columna tiene un condensador total con producto líquido a 1.3 Kg/cm2 y 70°C. Y el reboiler es un Kettler. En el plato de cabeza la presión es 1.7 Kg/cm2 y el ∆P total en la columna es de 0.4 Kg/cm2. Considerando que los platos que se marcan son ya teóricos, calcular el calor que está en juego para satisfacer las especificaciones realizadas. Utilizar como método termodinámico Grayson Streed.

4

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TP 4 En la siguiente unidad se separa un corte específico de nafta (Corte corazón, CC), como carga a Platforming. El corte buscado es 130°-180°C. La torre C1 es una Prefraccionadora (tiene 19 etapas teóricas), y la C2 un Stripper que acondiciona al CC antes de ingresar a la siguiente Unidad. La C2 tiene 5 etapas teóricas. Se desea obtener un CC con PI 130° (D86) y una Nafta liviana cuyo EP sea 155.5°C (D86) y conocer la energía en juego en toda la unidad (calor y potencia). Utilizar como método termodinámico Grayson Streed. Los datos para representar la unidad se muestran en las siguientes tablas y figura. Nota: utilizar como especificación en C1 el EP del Corte lateral: 185°C (D86).

CARGA Temperature

C

Pressure

KG/CM2

Total Std. Liq. Rate

M3/HR

Liquid Std. Sp. Gr. Total Mass Rate

KG/HR

Temperature Pressure Total Std. Liq. Rate Liquid Std. Sp. Gr.

REFLUJO

NAFTA_LIVIAN NAFTA_PESADA CCORAZON

20.0 1.0 135.0 0.771

54.0 1.4 58.0 0.752

54.0 1.4 57.2 0.752

206.1 2.3 60.0 0.789

179.9 2.1 17.8 0.773

104023

43552

42915

47342

13760

C KG/CM2 M3/HR

ASTM D86 at 760 MM HG (LV) C 1% 5% 10% 30% 50% 70% 90% 95% 98%

CARGA

NAFTA_PESADA

20 1.0 135.0 0.771

206 2.3 60.0 0.789

54 1.4 57.2 0.752

180 2.1 17.8 0.773

86 116 121 132 151 157 191 213 236

148 164 167 164 167 184 214 227 237

82 99 112 112 113 124 141 150 155

130 139 146 154 153 154 157 165 187

5

NAFTA_LIVIAN CCORAZON

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TP 5 De cada uno de estos equipos, enumerar las especificaciones posibles de los mismos: Ø Flash Ø Compresor Ø Bomba Ø Intercambiador de calor: simple y riguroso Ø Mixer Ø Válvula laminadora Ø Expansor Ø Columna de destilación

TP 6 Ø Del reporte de salida del TP 4 cambiar el formato: Unidades: temperatura en °F, energía en BTU, tiempo en día. Datos de la columna C1: Unit Operation (print option). Ver las opciones y sus resultados. Suprimir los mensajes de Warning. Agregar datos termodinámicos de los parámetro de entrada. Ø Graficar (Generate Plot) T y caudales en C1. Ø Ver los reportes de los Spreadsheets (Menú: Tools): propiedades de las corrientes y de las columnas de destilación (antes seleccionar la columna). TP 7 En la siguiente Unidad, se prepara la carga para ingresar a Platforming. De acuerdo al siguiente input y cargas a la Unidad, crear el modelo de simulación.

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$ Generated by PRO/II Keyword Generation System $ Generated on: Tue Oct 16 17:47:13 2001 TITLE USER=MJM, DATE=06/06/01 DESCRIPTION UNIFINING DESTILERIA LUJAN DE CUYO DESCRIPTION Test run para proyecto nafta liviana de coque DESCRIPTION PRINT INPUT=NONE, STREAM=ALL, RATE=M, PERCENT=M, TBP DIMENSION METRIC, XDENSITY=SPGR SEQUENCE PROCESS CALCULATION TRIALS=70 COMPONENT DATA LIBID 1,H2O/2,H2/3,C1/4,C2/5,C3/6,IC4/7,NC4/8,IC5/9,NC5/10,NC6/ & 11,H2S CUTPOINTS TBPCUTS=30,220,15,DEFAULT THERMODYNAMIC DATA METHOD SYSTEM=GS, TRANSPORT=PURE, SET=GS01, DEFAULT STREAM DATA PROPERTY STREAM=MAKE-UP, TEMPERATURE=100.68, PRESSURE=61.5, PHASE=M, & RATE(GV)=2100, COMPOSITION(M)=2,94/3,4/4,1/5,1, NORMALIZE PROPERTY STREAM=RECICLO- RX, TEMPERATURE=52, PRESSURE=55.5, PHASE=M, & RATE(GV)=8507.99, COMPOSITION(M)=2,92.1/3,6.73/4,0.72/5,0.22/ & 6,0.03/7,0.02/8,0.02/9,0.03, NORMALIZE

8

UTN Facultad Regional La Plata Integración III PROPERTY STREAM=GV5, TEMPERATURE=50, PRESSURE=10, PHASE=M, & RATE(GV)=563.501, COMPOSITION(M)=2,57/3,19.66/4,10.88/5,6.61/ & 6,0.87/7,0.91/8,0.58/9,0.97/11,0.65, NORMALIZE PROPERTY STREAM=CARGA, TEMPERATURE=60, PRESSURE=3.6, PHASE=M, & RATE(LV)=34, ASSAY=LV D86 STREAM=CARGA, DATA=0,79/5,105/10,108/30,119/50,129/70,140/ & 90,154/95,161/100,179, TEMP=C SPGR STREAM=CARGA, AVERAGE=0.7554 PROPERTY STREAM=LV5, TEMPERATURE=50, PRESSURE=10, PHASE=M, & RATE(LV)=5, ASSAY=LV D86 STREAM=LV5, DATA=0,35/5,55/10,60/30,71/50,80/70,91/90,111/ & 95,125/100,134, TEMP=C SPGR STREAM=LV5, AVERAGE=0.6919 PROPERTY STREAM=NR, TEMPERATURE=50, PRESSURE=10, PHASE=M, & RATE(LV)=31, ASSAY=LV D86 STREAM=NR, DATA=0,102/5,113/10,115/30,123/50,132/70,142/ & 90,157/95,165/100,188, TEMP=C SPGR STREAM=NR, AVERAGE=0.755 PROPERTY STREAM=AGUA, TEMPERATURE=114, PRESSURE=70, PHASE=M, & RATE(LV)=2.6, COMPOSITION(M)=1,100 PROPERTY STREAM=H2-PE1AB+QUE, TEMPERATURE=52, PRESSURE=63, & REFSTREAM=RECICLO -RX, RATE(GV)=6221.02 PROPERTY STREAM=REC-A-PE1CD, REFSTREAM=RECICLO-RX, RATE(GV)=875.002 NAME MAKE-UP,H2 MAKE UP/H2-PE1AB+QUE,H2 de reciclo a PE-AB + quench/ & CARGA,CARGA/LV5,Gasolina de PV5/NR,De PV-4/HPC1,H2 DE P-C1/ & QH2,QUENCH A P-V1/GAS-RESIDUAL,GAS DE P-V5/ & GASOLINA,LIQ DE P- V5 UNIT OPERATIONS PUMP UID=P1 FEED CARGA PRODUCT L=2 OPERATION EFF=42, PRESSURE=66 VALVE UID=V1 FEED 2 PRODUCT M=3 OPERATION PRESSURE=65 COMPRESSOR UID=P-C1 FEED RECICLO-RX PRODUCT V=HPC1 OPERATION CALCULATION=ASME, PRES=61.5, EFF=75 SPLITTER UID=SQ FEED H2-PE1AB+QUE PRODUCT M=A-PE-AB, M=QH2 OPERATION OPTION=FILL SPEC STREAM=QH2, RATE(GV,M3/H),TOTAL,WET, VALUE=2071 MIXER UID=M2 FEED NR,LV5,GV5,HPC1 PRODUCT M=EFLU COMPRESSOR UID=C1 FEED EFLU PRODUCT M=EF1 OPERATION CALCULATION=ASME, PRES=63 HX UID=FICT-R X COLD FEED=EF1, M=6, DP=3.5 OPER CTEMP=321 MIXER UID=M4 FEED REC-A- PE1CD,MAKE-UP PRODUCT M=A-PE-CD MIXER UID=M1 FEED 3,A-PE -AB,A-PE- CD PRODUCT M=3A HXRIG UID=PE1ABCD TYPE TEMA=BEU, ORIENTATION=HORI, FLOW=COUN TUBES FEED=6, M=7, LENGTH=4, BWG=16, NUMBER=132, PATTERN=90 FINS SHELL FEED=3A, M=4, SERIES=2, PARALLEL=2, FOUL=0.001 BAFFLE CUT=0.3, SPACING=200.59, INSPACING=380 SNOZZLE TYPE=CONV, ID=101.6,101.6

9

UTN Facultad Regional La Plata Integración III TNOZZLE ID=101.6,101.6 UID=H1 COLD FEED=4, M=5, DP=2.9 OPER CTEMP=300 MIXER UID=M3 FEED 7,AGUA PRODUCT M=7A HX UID=P-E11 HOT FEED=7A, M=8, DP=0.5 OPER HTEMP=66 HX UID=PE-2 HOT FEED=8, M=9 OPER HTEMP=28.5 FLASH UID=V-3, NAME=Separador de alta FEED 9 PRODUCT V=GAS-PV-3, L=11, W=W2 ISO TEMPERATURE=28.5, PRESSURE=51.5 VALVE UID=V2 FEED 11 PRODUCT M=12 OPERATION PRESSURE=13 HXRIG UID=P-E3 TYPE TEMA=AES, ORIENTATION=HORI, FLOW=COUN TUBES FEED=18, M=19, BWG=14, NUMBER=62, PATTERN=90, FOUL=1E-5 FINS SHELL FEED=12, M=13, SERIES=2, FOUL=6E-5 BAFFLE SPACING=101.5, INSPACING=130 SNOZZLE TYPE=CONV, ID=76.2,76.2 TNOZZLE ID=76.2,76.2 COLUMN UID=V-4 PARAMETER TRAY=17,IO=25 DAMPING=0.5 FEED 13,7 PRODUCT OVHD(GV)=GAS-RESIDUAL,563.501, LDRAW(LV)=GASOLINA,1,5, & WATER(M)=W,1, BTMS(M)=18, SUPERSEDE=ON CONDENSER TYPE=MIX, PRESSURE=9.15, TEST=33 DUTY 1,1/2,17 PRINT PROPTABLE=PART , TEFFICIENCY ESTIMATE MODEL=CONVENTIONAL, CTEMP=33 PRESSURE 1,9.14999/2,10/17,11 SPEC REFLUX(LV,M3/H), VALUE=2.5 SPEC STREAM=GASOLINA, RATE(LV,M3/H),TOTAL,WET, VALUE=5 SPEC TRAY=1, TEMPERATURE(C), VALUE=33 VARY DUTY=1,2 VARY DRAW=GASOLINA TOLERANCE KVALUE=0.01, EQUILIBRIUM=0.01, ENTHALPY=0.01 TRATE SECTION(1)=2,6,V1, PASSES=1, DIAMETER(TRAY)=791, & THICKNESS(DECK,GAUGE)=10, THICKNESS(VALVE,GAUGE)=14, & DIAMETER(VALVE,IN)=1.875, WEIR=50, DCC=40, DCW=166,,, & ,166 TRATE SECTION(2)=8,16,V1, PASSES=2, DIAMETER(TRAY)=1374, & THICKNESS(DECK,GAUGE)=10, THICKNESS(VALVE,GAUGE)=14, & DIAMETER(VALVE,IN)=1.875, WEIR=50, DCC=40, DCW=182, & 196,,,182,196 TFLOW TOT(V)=VAP-MANGA,2 REBOILER TYPE=THERMOSIPHON, BAFFLE=NO, RATE(LV)=100 HX UID=P-E12 HOT FEED=VAP-MANGA, M=S5 OPER HTEMP=58 HX UID=P-E13 HOT FEED=19, M=20, DP=1.2 OPER HTEMP=61.6 HX UID=PE-5 HOT FEED=20, M=NAFTA-DE- UNI OPER HTEMP=50 END HX

10

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GV5 LV5 5

EF1 EFLU C1

NR RECICLO-RX

HPC1

AGUA

H1 FICT-RX

M2

4

P-C1

7A

6

8

P-E11

M3 7

REC-A-PE1CD

A-PE-CD M4

PE-2

GAS-RESIDUAL 1

MAKE-UP PE1ABCD

GASOLINA W 2 2 CARGA

3

3A

3

9

VAP-MANGA

V1

GAS-PV-3

4

M1

5

P1

S5 6 7 P-E12 8

V-3

A-PE-AB 9

W2

10 QH2

11 12

H2-PE1AB+QUE

11

13 14 SQ

15

13

16 V-4

17 18

12

NAFTA-DE-UNI 20

V2

PE-5 P-E3

P-E13 19

11