Temario
Justificación
El diplomado en Modelado y Simulación de Procesos Químicos Industriales está diseñado para brindar a los asistentes las herramientas necesarias para abordar de forma íntegra problemas de simulación de procesos químicos a través de modelos matemáticos que representen de forma real y simplificada los casos de estudio utilizando simuladores comerciales, en especial Aspen Engineering Suite, Pro II de SIMSCI y la implementación de casos de estudio sobre otras herramientas como la hoja de cálculo Excel®,.
El creciente incremento del uso de los sistemas computacionales para la solución de problemas en la ingeniería química, ha generado la necesidad de obtener modelos matemáticos de los procesos, que pretenden reproducir el comportamiento de los procesos reales, y que al ser resueltos permiten saber, o al menos visualizar, el comportamiento del sistema bajo circunstancias diversas (experimentación numérica). Esto proporciona a quienes tienen la responsabilidad de decisión, mejores opciones para alcanzar los objetivos deseados.
Para los profesionales de la Ingeniería química y de procesos que tienen relación con la operación y administración de plantas industriales es cada vez más importante dentro de su formación y competencia laboral fortalecer sus conocimientos y utilizar herramientas de modelado y simulación de procesos industriales que les permitan mejores desempeños y eficiencia en la toma de decisiones.
Objetivos
* Formar profesionales diplomados en el área de Modelado y Simulación de Procesos Químicos Industriales con conocimientos básicos que le permitan hacer uso de simuladores comerciales.
* Presentar casos de estudio de procesos químicos reales en los cuales se implementen herramientas de diseño conceptual, y la simulación de procesos en estado estacionario utilizando ASPEN PLUS y SIMSCI Pro II y en estado dinámico utilizando Aspen Hysys.
* Implementar algunos casos de estudio de simulación de procesos químicos reales, utilizando la hoja de cálculo Excel®,.
Dirigido a
Ingenieros Químicos, Químicos, Ingenieros Ambientales, y afines, y en general a personas con conocimiento de procesos interesadas en el Modelado y la Simulación de Procesos Químicos Industriales.
Competencias
Al finalizar el Diplomado, quienes cumplan con las sesiones académicas y evaluaciones de cada módulo, estarán en la capacidad de:
* Aplicar herramientas matemáticas en el planeamiento y formulación de modelos que representen de manera simplificada procesos químicos industriales.
* Seleccionar herramientas computacionales adecuadas para la solución de los modelos matemáticos planteados.
* Realizar análisis de sensibilidad que permitan evaluar comportamientos de sistemas a partir de cambios en variables críticas de procesos.
* Incorporar una nueva herramienta de toma de decisiones técnicas en plantas de procesos industriales reales.
Temario
1. Introducción
Tipos y estrategias de simulación: simulación secuencial, simulación orientada a ecuaciones, corrientes de corte y algoritmos de convergencia, secuencia de cálculo. Grados de libertad e información natural, análisis de requerimiento de datos. Metodología de simulación de procesos y tratamiento de datos., Interfaz gráfica de Aspen Plus®,, Interfaz gráfica de Pro/II, hoja de cálculo Excel®,, posibilidades de programación en Excel VBA®,.
2. Módulo de Propiedades
Estimación de propiedades termodinámicas, bases de datos, análisis y selección de métodos para los cálculos de propiedades termodinámicas, aplicaciones de Aspen Properties®, sobre Excel®,.
Bancos de datos, selección de métodos termodinámicos, obtención de parámetros de interacción binaria a partir de datos experimentales, propiedades de transporte, estructuras UNIFAC.
3. Modelos Básicos de Operaciones Unitarias
Procesos de mezclado (Mezcladores y divisores de flujo), separadores (Flash2, Flash3, Decanter, Sep, Sep2), columnas métodos cortos (DSTWU, DISTL, SCFRAC), métodos rigurosos (Radfrac, Multifrac, Petrofrac, Extract), reactores(RSTOIC, RYIELD, REQUIL, RGIBSS, RCSTR, RPLUG, RBATCH), manipuladores de presión (PUMP, COMPR, MCOMPR, VALVE, PIPE, PIPELINE), modelos personalizados.
Flash, mixer, splitter, simple HX, compressor, expander, pump, valve, conversion reactor, stream properties. Diagramas de flujo de procesos simples, referenciación de corrientes, reporte de resultados.
4. Herramientas Adicionales
Análisis de sensibilidad, optimización, ajuste de datos, opciones de flowsheet, propiedades de compuestos puros, mezclas binarias, curvas residuales, curvas PV, TV, desarrollo de fases y otras, reciclo de corrientes
Controler, multivariable controler, optimizar, calculador, stream calculador, phase envelope, heating curves
5. Reactores Químicos
Modelos de reactor (RStoic, RGibbs, RCSTR, Rplug, RBatch), modelos cinéticos, ajuste de energías de activación, flujos no ideales.
datos de reacción, expresiones cinéticas, modelos de reactores: conversion reactor, equilibrium reactor, CST reactor, Gibbs reactor, batch reactor, plug flow reactor, otros tipos de reactores.
6. Columnas
Mezclas ideales, mezclas no ideales, azeotropía, curvas residuales y líneas de destilación, diagramas ternarios, fronteras de destilación, cálculo de mapas de curvas residuales utilizando Aspen Split y Distil, Secuencias de separación, sistemas ternarios, azeótropos, selección de agentes de separación, diseño conceptual de columnas de destilación.Cálculos corto y rigurosos, Radfrac, Batchfrac, opciones de configuración, especificaciones de la columna, configuraciones, destilación reactiva y en presencia de tres fases.
Algoritmos de convergencia, análisis de información requerida, eficiencia de etapa, modelos de columnas: Distillation, side colum, shortcut ,batch distillation. Columnas complejas.
7. Equipos de transferencia de calor (12 horas)
Intercambiadores de calor (Heaters, Coolers, HeatX, MHeatX),
Rigorous HX, Fired Heater, Air Cooled HX, LNG HX
8. Manejo de Sólidos
Manejo de sólidos (CRYSTALIZER, CRUSHER, SCREEN, FABFL, CYCLONE, VSCRUB, ESP, HYCYC, CFUGE, FILTER, SWASH, CCD, Flash w solids, solid separator, gas/solid cyclone, crystallizer, dissolver.
9. Diagramas de flujo de procesos químicos
Secuencia de cálculo, propiedades, convergencia, búsqueda de errores, análisis de resultados, casos de estudio, análisis de exergía
10. Introducción a la reconciliación de datos
Detección de error grueso, interfaz de Datacon.
11. Simulación con Hysys
