SIMULACION DE PROCESOS, ANAÑISIS Y OPTIMIZACION DE UN PROCESO DE CARBON A ETILENGLICOL

SIMULACION DE PROCESOS, ANAÑISIS Y OPTIMIZACION DE UN PROCESO DE CARBON A ETILENGLICOL.

En este documento, se especifica el modelado y simulado para calcular y analizar masa y balance de energía para el proceso carbón completo al proceso de etilenglicol (CtEG).

Al analizar el documento podemos determinar que la optimización se debe llevar a cabo en fin de mejorar la producción de etilenglicol para satisfacer la demanda que actualmente se tiene de este producto además de aumentar la eficiencia del proceso de generación del mismo; Aumentar la selectividad y la producción de productos EG también como el rendimiento técnico-económico del proceso CtEG, varios parámetros operativos clave de las unidades DMOS y EGS son investigados y optimizado en este documento. Por es de las variables que afectan de manera inmediata al proceso y que influyen en la mejora de estos parámetros serian la velocidad espacial y la relación molar de CO y nitrito de metilo (MN) son los dos parámetros más importantes de la unidad DMOS. Por lo tanto, estos dos parámetros son investigados y optimizados en primer lugar. El efecto de la velocidad espacial y la relación molar de CO y MN en la relación de conversión de MN y CO (XMN y XCO), el rendimiento de DMO (YDMO), así como la temperatura de punto caliente de la cama de catalizador. Para producir más productos EG de alta pureza, es particularmente importante para la unidad EGS para seleccionar una presión de reacción razonable, Por lo tanto, se selecciona la presión de reacción como variable a tener en cuenta, además de la  altura de la cama del catalizador y el diámetro del tubo de reacción ya que Cuando el diámetro del tubo de reacción aumenta de 25 mm a 32 mm, la selectividad de EG y MG disminuye gradualmente, mientras el de ET se incrementa.

Para el modelado del proceso fue necesario modelar y simular el proceso CtEG antes de análisis y optimización del sistema con la ayuda del simulador de procesos Aspen. Además, se aplicó un software comercial para modelar y simular este proceso. Este simulador es ampliamente utilizado en modelado y simulación de los sistemas de conversión de productos químicos y energía. El proceso de CtEG consiste en unas pocas unidades básicas, es decir, ASU, CG, Unidades WGS, GSP, SR, DMOS, EGS y EGR.

Para un modelado y simulación más razonable del proceso CtEG, se tuvieron en cuenta varios factores como por ejemplo que el proceso CtEG funciona en estado estable y todos los parámetros no cambian con el tiempo; Los principales componentes tomados en consideración para la reacción de gasificación del carbón son carbón, CO, CO2, CH4, C2H6, N2, H2, NH3, H2O, H2, HCN, HCl y coque; Contenido de ceniza en las materias primas se consideran como un componente inerte y no tomar parte en la reacción de gasificación; Todos los O, H, N, S y los elementos Cl en el carbón se convierten en material gaseoso; Actividades de flujo gaseoso en Langmuir-Hinshelwood y El reactor Hougen-Watson (LHHW) no incluye flujo axial y flujo de retro mezclado; y el modelo de los reactores Gibbs es isotérmico e isobárico.

Mediante el estudio de la reacción se puede tener en cuenta que el carbón puede considerarse como un compuesto de elementos C, H, O, N, S y ceniza, que puede formularse como CaHbOcNdSe (H2O) wA. La humedad de vaporización contenido (mH2O) producido a partir de esta etapa se puede calcular por masa.

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Es para definir un conjunto elemental (Atj) y un conjunto de productos de pirolisis (Vpk, pyr.):

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Donde Al, k, wk, pyr y bl indican las constantes del modelo, el final rendimientos de productos de pirolisis, y las constantes de vector, respectivamente.

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