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Orientación Universidad
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Simulacion de reactores, Apuntes de Modelación Matemática y Simulación

Simulación de procesos industriales

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 21/11/2022

jamil-leanos-1
jamil-leanos-1 🇦🇷

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Nombre: Leaños Ortiz Jamil Douglas Carrera: ING.Química
RESUMEN:
DEFENSA DE PROYECTO DE GRADO
Simulación y comparación de modelos cinéticos en la producción de metanol
utilizando datos obtenidos de un reactor de lecho empacado (PBR)
Postulante: Univ. Nina Terán Esteban Héctor
Tutor: ING. Bedregal Patiño Juan Francisco
Tribunal ING. Tommy Loayza Virgilio Oporto
El objetivo es obtener alcohol metílico (metanol) mediante el proceso ICI o de baja presión.
La fuente para producir metanol puede ser a partir de CO2 o CO
Reacción:
𝐶𝑂 + 2𝐻2 𝐶𝐻3𝑂𝐻 (1)
𝐶𝑂2+ 𝐻2 𝐶𝑂 + 𝐻2𝑂 (2)
𝐶𝑂2+ 3𝐻2 𝐶𝐻3𝑂𝐻 + 𝐻2𝑂 (3)
Este proceso de la obtención de alcohol metílico se realizó mediante una serie simulaciones:
Aspen Plus, Matlab
Objetivo general:
Simular y comparar el ajuste obtenido por los modelos cinéticos con los datos
experimentales obtenidos en un reactor de lecho empacado en condiciones adecuadas
para la producción de metanol.
Objetivos Específicos:
Estudiar los mecanismos de la reacción y leyes de velocidad seleccionados.
Identificar las principales diferencias y similitudes entre los modelos cinéticos
seleccionados.
Modelar el reactor de lecho empacado utilizado en los experimentos llevados a cabo
en la Universidad de Twente en MATLAB.
Determinar estadísticamente el ajuste de cada uno de los modelos cinéticos mas
modernos poseen un mejor ajuste que los antiguos.
Modelar y simular la producción de metanol en un reactor a escala cinéticos, mediante
la comparación de los resultados obtenidos.
El proceso ICI de producción de metanol
Los reactores utilizados generalmente en este proceso son reactores de lecho empacado de
la cual el rango de presión esta entre 50 a 100 atm y de 200 a 300C
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¡Descarga Simulacion de reactores y más Apuntes en PDF de Modelación Matemática y Simulación solo en Docsity!

Nombre: Leaños Ortiz Jamil Douglas Carrera: ING.Química

RESUMEN:

DEFENSA DE PROYECTO DE GRADO

“Simulación y comparación de modelos cinéticos en la producción de metanol

utilizando datos obtenidos de un reactor de lecho empacado (PBR)”

Postulante: Univ. Nina Terán Esteban Héctor

Tutor: ING. Bedregal Patiño Juan Francisco

Tribunal ING. Tommy Loayza Virgilio Oporto

El objetivo es obtener alcohol metílico (metanol) mediante el proceso ICI o de baja presión.

La fuente para producir metanol puede ser a partir de CO2 o CO

Reacción:

2

3

2

2

2

2

2

3

2

Este proceso de la obtención de alcohol metílico se realizó mediante una serie simulaciones:

Aspen Plus, Matlab

Objetivo general:

  • Simular y comparar el ajuste obtenido por los modelos cinéticos con los datos

experimentales obtenidos en un reactor de lecho empacado en condiciones adecuadas

para la producción de metanol.

Objetivos Específicos:

  • Estudiar los mecanismos de la reacción y leyes de velocidad seleccionados.
  • Identificar las principales diferencias y similitudes entre los modelos cinéticos

seleccionados.

  • Modelar el reactor de lecho empacado utilizado en los experimentos llevados a cabo

en la Universidad de Twente en MATLAB.

  • Determinar estadísticamente el ajuste de cada uno de los modelos cinéticos mas

modernos poseen un mejor ajuste que los antiguos.

  • Modelar y simular la producción de metanol en un reactor a escala cinéticos, mediante

la comparación de los resultados obtenidos.

El proceso ICI de producción de metanol

Los reactores utilizados generalmente en este proceso son reactores de lecho empacado de

la cual el rango de presión esta entre 50 a 100 atm y de 200 a 300C

Nombre: Leaños Ortiz Jamil Douglas Carrera: ING.Química

Para poder realizar dichas simulaciones se tiene que tener conocimientos de manejo de

paquetes Termodinámicos (Modelos Termodinámicos) para el simulador de Aspen Plus,

Reactores Catalíticos y los distintitos modelos cinéticos de los cuales estará sujeto la

producción de metanol a partir de CO, CO 2

Para ello se empleará un catalizador cuya sustancia que afecta la velocidad de reacción no

altera el equilibrio de una reacción.

Catalizador de cobre/zinc/Al2O

Se alimentan 𝐶𝑂

2

2

2

a presiones de entre 20 y 50 bar, y a temperaturas de entre 210-

206 C

Consideraciones:

Paquete termodinámico: Se empleo Peng-Robison como Ecuación estado para el simulador

ASPEN PLUS.

Cinéticas empleadas:

  • Langmuir-Hinshelwood
  • Graaf et al.
  • Park et al.
  • Vanden Bussche & Froment
  • Modelo Cinético de Slotboom et al.

Se hizo el cálculo de error de los modelos cienticos y el resultado fue el Modelo Cinético de

Slotboom et al. Un error aceptable pero a la hora de considerar el flujo masico de salida de

metanol el modelo Vanden Bussche & Froment tiene más producción.

Por lo que el mejor modelo cinético de Slotboom et al pero tiene el peor comportamiento

predictivo, debido a la información incompleta a la constantes de adsorción

La simulación se realizo con los datos presentados por Chen et al. En conclusión hay que

considerar muchos factores a la hora de escoger una modelo cinético que se adecue tomando

en cuenta las dimensiones del reactor y otros equipos en la planta.

Se utilizo modelos cinéticos de tipo 3 (Graff et al. y Vanden Bussche & Froment y Slotboom

et al.) de en la simulación de producción de metanol.