Modelamiento y simulación de un separador de equiibrio utilizando la ecuación de estado de soave redlich kwong para predecir el equilibrio líquido - vapor en una mezcla de hidrocarburos.
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Date
2013
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
En la presente tesis se modeló y simuló un separador de fases líquido–vapor para mezclas multicomponente de hidrocarburos. Para este diseño se determinó el equilibrio líquido-vapor de la mezclas a partir de sus propiedades termofísicas de los componentes. Se determinó las variables óptimas, como son la temperatura y la presión para la separación de hidrocarburos livianos. La predicción del equilibrio líquido – vapor de una mezcla de hidrocarburos puede determinarse mediante ecuaciones de estado como lo son la ecuación de Peng Robinson, Redlich Kwong, Soave Redlich Kwong, etc. En este trabajo se utilizó la ecuación de estado de Soave Redlich Kwong para la determinación del coeficiente de fugacidad tanto de la fase vapor como la del líquido. Para la predicción del equilibrio, el modelamiento y la simulación del separador, se utilizó un algoritmo que modela los balances de materia y relaciones de equilibrio en el separador y con ayuda del software MatlabR2012a se consiguió desarrollar una aplicación en interface gráfica. Para la búsqueda de una separación óptima se escogió como variables independientes la temperatura y la presión; y como variable dependiente la composición de uno de los componentes ligeros. Los resultados obtenidos en el presente trabajo fueron contrastados con el simulador ASPEN HYSYS V7.1 a fin de validar los cálculos; los cuales presentaron una desviación no mayor al 1% para las mezclas binarias de hidrocarburos. Con referencia a la optimización el porcentaje de desviación es menor al 1%, con la utilización de la técnica de Quasi Newton para el simulador ASPEN HYSYS y comandos internos de MatlabR2012a para la optimización en el software SEFLIVA. Por tanto se puede simular un separador de fases mediante su modelamiento con los balances de materia, relaciones de equilibrio y las propiedades termofísicas de los componenetes puros.
Description
In this thesis models and simulates a phase separator for liquid-vapor multicomponent hydrocarbon mixtures. For this design predicted the vapor-liquid equilibrium of the mixture from thermophysical properties of the components. They determined the optimal variables such as temperature and pressure for separation of light hydrocarbons. The prediction of vapor - liquid equilibrium of a mixture of hydrocarbons may well be determined by equations of state such as Peng Robinson equation, Redlich Kwong, Soave Redlich Kwong, etc. In this work, using the equation of state of Soave Redlich Kwong for determining the fugacity coefficient of both the vapor phase and the liquid. For the prediction of equilibrium, the modeling and simulation of the separator, an algorithm was used, using the software that was achieved MatlabR2012a develop GUI application. Search for optimal separation had to choose the independent variables of temperature and pressure, and composition as the objective function of one of the light components. The findings of this study were compared with ASPEN HYSYS V7.1 simulator to validate our calculations, which showed a deviation of no more than 1% for binary mixtures of hydrocarbons. With referencua to optimize the percentage of deviation is less than 1%, using the technique of Quasi Newton for the simulator Aspen HYSYS and MatlabR2012a internal commands for optimizing the software SEFLIVA. So you can simulate a phase separator through its modeling with mass balances, equilibrium relations and the thermophysical properties of pure Componenet.
Keywords
Simulación, Ecuación de estado, Separador de fases