Ejercicios 1) Nafta Realizar la simulación del proceso que se muestra a continuación. Generar un conjunto de componentes de petróleo y crear un curva TBP. Utilice el método termodinámico Soave-Redlich-Kwong (SRK) para modelar el sistema. La condición de alimentación y los datos de cada equipo se indican en los Cuadros 1 y 2. 2) Intercambiadores Se tiene un intercambiador de calor al cual entra una corriente de 100 Kgmol/hr a 400 ºC y 10 atm de presión, compuesta por 60% de CH4 y 40% de agua; y a contracorriente entran 10 Kgmol/hr de agua de enfriamiento a 25°C y 1 atm de presión. La corriente de agua enfría la mezcla hasta una temperatura de 300 ºF. ¿Cuál será la temperatura de salida de la corriente de agua de enfriamiento? ¿Cuál es el área y el coeficiente global de transferencia de calor del intercambiador? 3) Proceso: Producción de metanol Se requiere simular una planta para producir metanol, el cual se obtiene a partir de las reacciones: Reacción 1: CO + 2H2 → CH3OH Conversión de CO, 30% Reacción 2: CO2 + 3H2 → CH3OH H2O Conversión de CO2, 20% Las reacciones se efectúan a 30 psia y 392 °F Datos de la alimentación a la planta: Flujo = 45 kmol/hr, T = 77 ºF, P = 30 psia, Composición: H2 = 69 %, CO2=7 %, CO = 21 % y CH4 = 3 %, En porcentajes molares. Condición de salida del primer intercambiador: 150 ºF El efluente del reactor debe enfriarse hasta 104 ºF para separar los productos de los gases incondensables, la separación es en un flash adiabático. Estos gases son reciclados al reactor, el 10 % de los gases que salen del flash se purgan para evitar altas concentraciones de metano (relación de 0.1 moles de flujo en la purga con respecto al flujo molar en la corriente de vapor del flash). Los líquidos del fondo del flash, metanol y agua, principalmente pasan a un destilador en el cual por el domo se obtiene casi todo el flujo del metanol y el resto de los gases que no se separaron en el flash. Por el fondo del destilador se obtiene casi toda el agua que se manda a tratamiento biológico. La columna opera a 15 psia (condensador parcial), la composición del agua en el fondo debe ser mayor a 98 % y la composición del metanol en el domo es superior a 80%. Realizar la simulación de la planta considerando que la eficiencia del compresor es de 85% y la presión es de 40 psia.
