09Practica9 - Noemi Rizo

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9. COMPRESION DE UN GAS EN TRES ETAPAS 
 
 
1. OBJETIVOS 
 
1.1. Especificar una corriente a partir de las especificaciones de otra corriente 
1.2. Utilizar el botón Reciclo para calcular una corriente de recirculación dentro de un 
proceso químico 
1.3. Simular, en estado estacionario, un proceso de compresión de un gas en varias 
etapas 
 
2. PROCESO ESTUDIADO 
 
La corriente gaseosa de entrada y de nombre “Alimento” se encuentra a 50°F y 80 psia 
y se comprime hasta 1000 psia en tres etapas. En cada una de las etapas de compresión 
el líquido que resulta después de un enfriamiento y separación de fases es recirculado a 
la entrada de la etapa de compresión que le antecede. Las condiciones de temperatura y 
presión son 120°F y 200 psia después de la primera etapa de compresión, 120°F y 500 
psia después de la segunda etapa y 120°F y 1000 psia después de la tercera etapa. La 
Figura 1 muestra el diagrama de flujo del proceso de compresión multietapa 
 
3. PAQUETE FLUIDO 
 
COMPONENTES: Nitrógeno, Dióxido de carbono, Metano, Etano, Propano, i-
Butano, n-Butano, i-Pentano, n-Pentano, n-Hexano, n-Heptano y n-Octano. 
ECUACION: Peng-Robinson 
REACCIONES: No hay 
SISTEMA DE UNIDADES: Field 
 
4. SIMULACION EN ESTADO ESTACIONARIO 
 
Corriente de alimentación: Instale la corriente “Alimento” con las siguientes 
especificaciones en la página “Conditions” de la pestaña “Worksheet” 
 
Temperatura 50 °F 
Presión 80 psia 
Flujo molar 250 lbmole/h 
 
En la página “Composition” de la pestaña “Worksheet” especifique las siguientes 
concentraciones para el alimento en fracciones molares: 
 
Nitrogen Mole Frac 0.0069 n-Butane Mole Frac 0.0552 
CO2 Mole Frac 0.0138 i-Pentane Mole Frac 0.0483 
Methane Mole Frac 0.4827 n-Pentane Mole Frac 0.0414 
Ethane Mole Frac 0.1379 n-Hexane Mole Frac 0.0345 
Propane Mole Frac 0.0690 n-Heptane Mole Frac 0.0276 
i-Butane Mole Frac 0.0621 n-Octane Mole Frac 0.0206 
Para construir este diagrama de flujo, un conjunto de separadores, compresores, 
enfriadores y mezcladores tienen que instalarse con las especificaciones que aparecen a 
continuación. Las corrientes de recirculación se añadirán después que las operaciones se 
hayan instalado. Instale las operaciones con las especificaciones descritas a 
continuación 
 
Mezclador MIX-100 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Inlet Alimento 
Outlet EntradaV-100 
 
Pestaña Design Página Parameters 
 
Automatic Pressure Assignment Set Outlet to Lowest Inlet 
 
La corriente de recirculación RC-100 se instalará a este mezclador después que hayan 
sido instaladas todas las operaciones 
 
Separador V-100 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Inlets EntradaV-100 
Vapour Outlet VaporV-100 
Liquid Outlet LiquidoV-100 
 
Compresor K-100 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Inlet VaporV-100 
Outlet EntradaE-100 
Energy QK-100 
 
Enfriador E-100 (Cooler) 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Feed Stream EntradaE-100 
Product Stream SalidaE-100 
Energy Stream QE-100 
 
Pestaña Design Página Parameters) 
 
Pressure Drop 5 psi 
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Especifique la temperatura y la presión de la corriente SE-100 con valores de 120°F y 
200 psia respectivamente 
 
Mezclador MIX-101 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Inlet SalidaE-100 
Outlet EntradaV-101 
 
Pestaña Design Página Parameters 
 
Automatic Pressure Assignment Set Outlet to Lowest Inlet 
 
La corriente de recirculacion RC-101 se instalará a este mezclador después que todas 
las operaciones hayan sido instaladas 
 
Separador V-101 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Feed EntradaV-101 
Vapour Outlet VaporV-101 
Liquid Outlet LiquidoV-101 
 
Compresor K-101 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Inlet VaporV-101 
Outlet EntradaE-101 
Energy QK-101 
 
Enfriador E-101 (Cooler) 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Feed Stream EntradaE-101 
Product Stream SalidaE-101 
Energy Stream QE-101 
 
Pestaña Design Página Parameters 
 
Pressure Drop 5 psi 
 
Especifique la temperatura y presión de la corriente SalidaE-101 como 120°F y 500 
psia respectivamente 
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Mezclador MIX-102 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Inlet SalidaE-101 
Outlet EntradaV-102 
 
Pestaña Design Página Parameters 
 
Automatic Pressure Assignment Set Outlet to Lowest Inlet 
 
La corriente de recirculación RC-102 se añadirá al mezclador después que todas las 
operaciones hayan sido instaladas 
 
Separador V-102 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Feed EntradaV-102 
Vapour Outlet VaporV-102 
Liquid Outlet LiquidoV-102 
 
Compresor K-102 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Inlet VaporV-102 
Outlet EntradaE-102 
Energy QK-102 
 
Enfriador E-102 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Feed Stream EntradaE-102 
Product Stream SalidaE-102 
Energy Stream QE-102 
 
Pestaña Design Página Parameters 
 
Pressure Drop 5 psi 
 
Especifique la temperatura y presión de la corriente SalidaE-102 con valores de 120°F y 
1000 psia, respectivamente 
 
 
 
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Separador V-103 
 
Pestaña Design Página Connections 
 
Feed SalidaE-102 
Vapour Outlet VaporV-103 
Liquid Outlet LiquidoV-103 
 
Añada, ahora, las corrientes de recirculación, presione el botón “Define from other 
Stream” que se encuentra en el fondo de la ventana de propiedades de dichas corriente 
y utilice la ventana “Spec Stream As” para definirlas utilizando otras propiedades de las 
corrientes 
 
Corrientes de recirculación 
 
1. Especifique la corriente de recirculación RC-100 como la corriente LiquidoV-101 y 
conéctela como un alimento al mezclador MIX-100 
2. Especifique la corriente de recirculación RC-101 como la corriente LiquidoV-102 y 
conéctela como un alimento al mezclador MIX-101 
3. Especifique la corriente de recirculación RC-102 como la corriente LiquidoV-103 y 
conéctela como un alimento al mezclador MIX-102 
 
Las propiedades de las corrientes LiquidoV-101, LiquidoV-102 y LiquidoV-103 sirven 
como los estimativos iniciales para las corrientes de recirculación. Antes de instalar las 
operaciones Recycle, se sugiere colocar el resolvedor del diagrama de flujo en “Modo 
Holding” 
 
Operaciones de recirculación 
 
 RCY-1 – Feed: LiquidoV-101; Product: RC-100 
 RCY-2 – Feed: LiquidoV-102; Product: RC-101 
 RCY-3 – Feed: LiquidoV-103; Product: RC-102 
 
Coloque el revolvedor del diagrama de flujo en el “Modo Activo” haciendo clic en el 
icono “Solver Active” y la simulación convergerá satisfactoriamente. 
 
 
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Figura 1. Proceso de compresión de un gas en tres etapas 
 
 
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