Diseño y simulación de un proceso de reacción en fase gaseosa empleando el simulador de procesos COCO

Abstract

[ES] En este proyecto se describe en detalle la simulación y diseño de distintas alternativas de un proceso de producción de etileno en fase gaseosa que parten de un proceso base, la producción de etileno se realiza mediante la reacción de deshidrogenación de etano y un sistema de purificación de etileno. Para la simulación de las distintas alternativas se escogerá el simulador más adecuado en el mercado siguiendo criterios de facilidad al usuario, economía, utilidad y la posibilidad de la introducción de unidades personalizadas dado que las membranas utilizadas en el proceso de purificación no vienen predefinidas en los simuladores comerciales. Cada unidad personalizada vendrá descrita por un código MATLAB que permitirá los cálculos de cada una de estas unidades para hacer posible la ejecución de la unidad del proceso en el simulador y cambios rápidos en sus características para la optimización de éste. Las alternativas mostradas en este proyecto varían en su combinación de reactor tubular y membranas, además harán uso de enfriadores, destiladores flash y torres de destilación. Al final de este proyecto, se compararan las alternativas gracias a los datos proporcionados por la simulación permitiendo escoger la alternativa más adecuada.

[CA] En este projecte es descriu en detall la simulació i disseny de distintes alternatives d'un procés de producció d'etilé en fase gasosa que partixen d'un procés base, la producció d'etilé es realitza per mitjà de la reacció de deshidrogenació d'età i un sistema de purificació d'etilé. Per a la simulació de les distintes alternatives es triarà el simulador més adequat en el mercat seguint criteris de facilitat a l'usuari, economia, utilitat i la possibilitat de la introducció d'unitats personalitzades atés que les membranes utilitzades en el procés de purificació no vénen predefinides en els simuladors comercials. Cada unitat personalitzada vindrà descrita per un codi MATLAB que permetrà els càlculs de cada una d'estes unitats per a fer possible la ejecució de la unitat del procés en el simulador i canvis ràpids en les seues característiques per a l'optimització d'este. Les alternatives mostrades en este projecte varien en la seua combinació de reactor tubular i membranes, a més faran ús d’enfiladors, destil·ladors flaix i torres de destil·lació. Al final d'este projecte, es compararen les alternatives gràcies a les dades proporcionats per la simulació permetent triar l'alternativa més adequada.

[EN] In this project it is performed in detail the simulation and design alternatives of a production process of ethylene, in gaseous phase, starting from a basic process, ethylene production by dehydrogenation reaction of ethane and ethylene purification system. For the simulation of different alternatives, best suited simulator on the market will be chosen according to the criteria of user-friendliness, economy, usefulness and the possibility of introducing custom units, since the membranes used in the purification process are not predefined in commercial simulators. Each custom unit is described by a MATLAB code that will allow the calculation of each unit so that they can be run in the simulator and introducing changes in their characteristics to optimize its performance quickly. The alternatives shown in this project vary in its combination of tubular reactor and membrane, but also coolers, distillers flash and distillation towers will be used in the simulations. At the end of this project, the alternatives will be compared based on the data provided by the simulation, making it possible to choose the most appropriate alternative.