UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE INGENIRÍA. COORDINACIÓN DE POSTGRADO. ESCUELA DE ING. QUÍMICA PROF.NELSON MATA
ASIGNATURA: CONTROL DE PROCESOS
PROYECTO FINAL “CONTROL DE UNA DESPROPANIZADORA UTILIZANDO HYSYS”
ELABORADO POR: ING. JORGE ENRIQUE JAIMES LIZCANO Cod.91537729 ING. CARLOS EDUARDO PRIETO CERON Cod.79858348
INTRODUCCION La destilación es la técnica de separación más frecuentemente usada en las industrias químicas y petroleras. El diseño y control de esta operación unitaria es vital para la operación segura y eficiente de muchas plantas. Las columnas de destilación son unidades bastante complejas. Tienen varias entradas y salidas de modo que pueden presentar serios problemas de control. Sus dinámicas son una mezcla de cambios muy rápidos en los flujos de vapor, cambios moderadamente rápidos en los flujos de líquido, cambios lentos en las temperaturas y cambios muy lentos en las composiciones. Frecuentemente, las variables manipuladas tienen restricciones por los límites de inundación de la columna o las limitaciones de los intercambiadores intercambiad ores de calor. El diseño de un sistema de control efectivo para una columna individual no es una tarea trivial. Gracias a la herramienta de trabajo hysys podemos diseñar tanto columnas sencillas como complejas, teniendo en cuenta las diferentes entradas y salidas de nuestro proceso. En este proyecto final se realizara la simulación estática, la simulación dinámica y el control con autotuner de hysys de una columna sencilla como lo es la “Despropanizadora”, en la cual la temperatura va ser la variable principal, ya que la presión es casi constante.
INTRODUCCION La destilación es la técnica de separación más frecuentemente usada en las industrias químicas y petroleras. El diseño y control de esta operación unitaria es vital para la operación segura y eficiente de muchas plantas. Las columnas de destilación son unidades bastante complejas. Tienen varias entradas y salidas de modo que pueden presentar serios problemas de control. Sus dinámicas son una mezcla de cambios muy rápidos en los flujos de vapor, cambios moderadamente rápidos en los flujos de líquido, cambios lentos en las temperaturas y cambios muy lentos en las composiciones. Frecuentemente, las variables manipuladas tienen restricciones por los límites de inundación de la columna o las limitaciones de los intercambiadores intercambiad ores de calor. El diseño de un sistema de control efectivo para una columna individual no es una tarea trivial. Gracias a la herramienta de trabajo hysys podemos diseñar tanto columnas sencillas como complejas, teniendo en cuenta las diferentes entradas y salidas de nuestro proceso. En este proyecto final se realizara la simulación estática, la simulación dinámica y el control con autotuner de hysys de una columna sencilla como lo es la “Despropanizadora”, en la cual la temperatura va ser la variable principal, ya que la presión es casi constante.
DESCRIPCIÓN Y DATOS DEL PROCESO Las refinerías de petróleo utilizan la destilación extensivamente. Una de las separaciones más comunes es la purificación del propano para su uso como LPG (Gas licuado del petróleo). La columna de destilación destila ción que qu e realiza esta tarea se llama una “Columna Despropanizadora”. La presión de operación de muchas columnas está determinada por la temperatura del agua de enfriamiento. La volatilidad relativa casi siempre aumenta cuando se disminuye la temperatura y la presión disminuye cuando disminuye la temperatura. Para disminuir el consumo de energía, es entonces recomendable operar a una presión tan baja como sea posible. La limitación es la temperatura del agua de enfriamiento. Si la presión de la columna se fija en un valor muy bajo, no se puede usar agua de enfriamiento como medio de enfriamiento y hay que recurrir a un refrigerante. Sin embargo, la refrigeración es varios órdenes de magnitud más cara que el agua de enfriamiento para procesos de remoción de calor. El agua de enfriamiento típica tiene una temperatura de 90 °F (32 °C), de modo que muchas columnas operan a una presión lo suficientemente alta para tener una temperatura de 110 °F °F (43 °C) en el acumulador de reflujo. Con esto se obtienen diferencias de temperatura satisfactorias para la transferencia de calor y áreas razonables del condensador. Esto constituye una transacción entre el costo de la energía en el rehervidor y la inversión de capital en el costo del condensador. Algunas columnas tienen límites en la presión de operación debido a las restricciones que imponen los límites de una temperatura máxima. Esto puede deberse a reacciones indeseables que ocurren a altas temperaturas (polimerización, coquización, explosión, etc). Los componentes pesados se concentran en la base de la columna, donde se da entonces la máxima temperatura. La presión de la base tiene que reducirse para que no se sobrepase la máxima temperatura. A continuación se determina la presión del condensador que es igual a la presión de la base menos la caída de presión en los platos. Finalmente, se determina la temperatura del acumulador de reflujo con la composición del destilado y la presión del condensador ya determinada. Si la temperatura del acumulador de reflujo reflu jo es menor que 100 °F °F (38 °C) se debe usar refrigeración que es costosa, y de esta manera se incrementa el costo de operación de la columna. La columna de destilación de esta práctica produce un destilado de un 98 % molar en propano. A 110 °F, °F, la presión de vapor v apor del propano es ligeramente mayor que 200 psia. Por consiguiente, se selecciona una presión de 200 psia
en el condensador. La presión del rehervidor se estima al suponer que hay una caída de presión en cada plato de 5 pulgadas de líquido en esta columna de alta presión. La densidad de este sistema de hidrocarburos es 30 lb/pie 3. La columna tiene 30 platos y el alimento entra en el plato15. De modo que la presión en el rehervidor es
El alimento a la columna es una mezcla de propano (30 % molar), isobutano (40 % molar) y n-butano (30% molar). El flujo del alimento es de 100 lbmol/hr a 90 °F y 223 psia. Se especifica una pureza del 98 % molar para el propano en el destilado. En el producto de fondo se especifica una impureza del 1 % molar en propano. La razón de reflujo de diseño es de 3.22. De acuerdo a la información dada se empieza a montar la simulación en estado estacionario.
DESCRIPCION DETALLADADE LA SIMULACIÓN EN ESTADO ESTACIONARIO El primer paso es adicionar a la simulación los componentes con los que está compuesto el fluido de entrada a la torre Despropanizadora, mediante new case seleccionamos la pestaña componets, en hysys 7 se pueden buscar los componentes por 2 opciones: Hysys Databanks y Aspen properties. Se selecciono Hysys Databanks o en español banco de datos hysys, en este buscamos los 3 componentes requeridos que son Propano, Isobutano y n-butano, como se muestra en la (Figura1), algo muy versátil es que en hysys solo es necesario cerrar la ventana y los datos quedan guardados satisfactoriamente en la simulación.
Figura 1. Selección de componentes en hysys El segundo paso es seleccionar la ecuación con la cual hysys va hacer los cálculos correspondientes al proceso, como son gases se rige generalmente por la ecuación de Peng Robinson, esto se realiza seleccionando la pestaña Fluid Pkgs, en esta aparece una lista de las diferentes ecuaciones y escogemos Peng Robinson como se observa en la figura 2, se puede cambiar los nombres de la lista en Name si es necesario.
Figura 2. Selección de ecuación Peng Robinson El tercer paso es escoger el sistema de unidades, este es muy importante ya que todos los datos que agreguemos a la simulación y los calculados por hysys van a estar de acuerdo a este sistema de unidades, para esto oprimimos el menú Tools, luego seleccionamos Preferences, apareciéndonos una ventana le damos click a la pestaña Variables, hay varias opciones en las cuales en las cuales escogemos
field pero además esta EuroSI y SI como se muestra en la figura 3.Ahora después de esta paso vamos a la simulación ambiente oprimiendo el botón que esta debajo de la parte derecha de la ventana Simulation enviorement, apareciéndonos el cuadro en el cual se colocan los iconos de la simulación como se ve en la figura4. El cuarto paso es dar las condiciones de proceso de los primeros 3 elementos que vamos a utilizar en la simulación, dando un click en el icono Material Stream podemos desplazar este hasta la pantalla de simulación, dando doble click podemos adicionarle la conditions y composición con los datos dados al principio como se detalla en las figuras 5 y 6. Luego de que tenemos la corriente de alimentación seleccionamos la válvula de entrada dando click en Valve, en esta simulación tomamos una caída de presión de 20 psia para todas las válvulas como se ve en la figura 7. Una ventaja de hysys es que cuando tenemos solamente la entrada de la válvula podemos seleccionar la salida desde la misma válvula sin necesidad de crear un flujo de corriente y por ultimo adicionamos Distillation Column. Una vez adicionados estos 3 casos la simulación se verá como se muestra en la figura 8 .
Figura 3. Selección del sistema de unidades
Figura 4.Pantallazo de inicio de simulación en hysys
Figura 5. Condiciones del flujo de alimentación
Figura 6. Composición del flujo de alimentación
Figura 7. Selección de la caída de presión de la válvula
Figura 8. Pantallazo después de adicionar los 3 casos
Ahora procedemos a adicionar las condiciones de la columna de destilación, en la cual vamos a llamar Qc a la corriente del intercambiador del condensador, Qr a la corriente del rehervidor, la condensación es total, se le da el nombre de salida destilado y fondo correspondientemente, colocamos la relación del reflujo, se escoge el tipo de configuración del rehervidor que deseamos y se coloca el flujo másico a la salida del condensador como se muestra en la figura 9, 10, 11 y 12.
Figura 9.Paso 1 de condiciones de la columna de destilación
Figura 10. Paso 2 de condiciones de la columna de destilación
Figura 11. Paso 3 de condiciones de la columna de destilación La page número 4 no es necesaria llenarla y no lo hicimos porque no se tenía esta información, de manera que se obvio y se paso al número 5 al finalizar de llenar la información damos click en Done. El nos mostrara la conexión de la columna de destilación con el resto del proceso pero esta se encuentra en amarillo porque falta parámetros para que converja en estado estacionario.
Figura 12. Paso 4 de condiciones de la columna de destilación
Para que converja es necesario determinar la composición de propano en las corrientes Destilado y Fondo, Se realiza dando doble click en el icono de la columna, nos dirigimos a la columna Design y seleccionamos Monitor y hysys nos mostrara la figura 13.
Figura 13. Pantallazo mostrado por hysys sin haber definido la composición Para adicionar las especificaciones de la composición nos dirigimos a Add Specs y seleccionamos la especificación Column Component Fraction de manera que oprimimos Add Specs. Una vez oprimido este botón sale una ventana en la cual se especifica el plato, la fase y la composición. Este procedimiento lo realizamos 2 veces para el plato 1, fase vapor de composición 0.98 de propano y para el plato 30, fase liquida de composición 0.01 de propano, como se muestra en la figura 14.
Figura 14. Composicion de propano en el plato 1 y 30
Ahora desactivamos las especificaciones que tenia por defecto hysys y activamos las especificaciones de las composiciones esto nos da como resultado la convergencia en estado estacionario como se muestra en la figura 15. Ademas se puede observar los perfiles de temperatura, presion y flujo.
Figura 15. Convergencia en estado estacionario de la Despropanizadora Al cerrar la ventana podemos observar la columna destiladora completamente especificada en estado estacionario como se muestra en la figura 16.
Figura 16. Columna destiladora convergida en estado estacionario
Hysys tiene una herramienta que se llama Workbook en el que nos muestra las especificaciones de las corrientes y las composiciones del proceso, esta se despliega dando click derecho a la pantalla de simulación en el cual nos desplazamos hasta Add Workbook Table y después seleccionamos la tabla que queramos observar cómo se muestra en la figura 17. De modo que luego de seleccionar las tablas deseadas nos aparecen en la simulación como se ve en la figura 18, estas se pueden ocultar si es necesario.
Figura 17. Selección de la tabla deseada
Figura18. Tablas mostradas en la simulación Para observar el diagrama interno de la columna le damos doble click a la columna y por consiguiente nos aparece la ventana en la cual se le oprime el botón Column Environment, esto da como resultado el pantallazo que se muestra en la figura 19. En el cual se puede analizar el desempaño de la columna y observar flujo de corriente que con el dibujo anterior no se apreciaban como Reflux, To reboiler, To condenser. De acuerdo con el desempaño de la columna podemos ver que el flujo de vapor en la sección rectificadora empezando por el plato 1(159lbmol/hr) va disminuyendo hasta que comienza la sección despojadora en la cual el flujo de vapor va aumentando desde el plato 16 hasta el 30 obteniendo el flujo de vapor máximo de la columna de destilación en el plato 30(191lbmol/hr) como se muestra en la figura 20. Además podemos apreciar el cambo de composición en cada plato de la columna en Estimates.
Figura 19. Diagrama interno de la columna de destilación
Figura 20. Desempaño del flujo de vapor a lo largo de la columna
DISEÑO DE LOS EQUIPOS • Diseño de la sección de platos de la columna Densidades Para calcular la velocidad máxima del vapor por medio del factor F se necesita la densidad del vapor. Para ello, se hace doble clic sobre el Main TS, se selecciona la pestaña Worksheet y a continuación la opción Properties. En la ventana desplegada y sobre la columna encabezada como To Condenser se observa que la densidad del vapor que entra al condensador es de 1.908 lb/pie 3 y la densidad de la corriente Boilup, es decir, del vapor que entra a la columna es de 2.28 lb/pie3, como se muestra en la figura 21.
Figura 21. Densidades depara calcular las velocidades máximas Velocidades máximas A continuación calculamos la velocidad máxima del vapor en la cima y en el fondo de la columna
Áreas seccionales A continuación se calculan las áreas seccionales rectas en la cima y en el fondo de la columna, disponiendo de los flujos másicos, las densidades y las velocidades máximas, esto se realiza aplicando esta ecuación:
Para calcular el diámetro se escoge el área mayor, que es 1.76 lo que da como resultado un diámetro de 1.5 pies
Hay otro método para encontrar el diámetro de la columna. Seleccione el menú Tools, posteriormente el sub menú Utilities y a continuación la opción Tray Sizing. Sin embargo, en este caso no aplica ya que sale un mensaje recomendando el uso de torres empacadas porque el diámetro es menor a 1 pie, por consiguiente se realizo manualmente. En la figura 22 se muestra la adición del diámetro en Tray Dimensions.
Diseño del acumulador de reflujo y del rehervidor Para este caso, se utiliza la heurística de 10 minutos para el volumen del líquido en el acumulador de reflujo y en el rehervidor. En el diagrama interno de la columna de destilación podemos observar los flujos y las densidades, haciendo doble click en las corrientes reflux y to reboiler. Como se muestra en la figura 23 y 24.Por consiguiente, para que un tanque lleno de líquido en un 50% tenga un volumen total a 10 minutos de operación debe tener un volumen de: Condensador
10min*(5569 lb/hr)*(1/29.2 lb/pie 3)*(1h/ 60min) = 32pies 3
Rehervidor
10min*(15540 lb/h)*(1/29.38 lb/pie 3)*(1h/60min) = 88 pies 3
Figura 22. Adición del diámetro de la columna en hysys
Figura 23. Flujo másico que sale del condensador (Reflux)
Figura 24. Flujo másico que va hacia el rehervidor Se procedió luego a introducir los datos de los volúmenes del condensador y de rehervidor como se ve en las figura 25 y 26, esto se realiza dando doble click a cada elemento (condensador, rehervidor) y oprimiendo la pestaña Dynamics. Hysys calcula los demás datos del condensador y del rehervidor correspondientemente a los volúmenes insertados en la simulación.
Figura 25. Especificaciones de volumen del acumulador del reflujo
Figura 26. Especificaciones de volumen del rehervidor ESTRATEGIAS DE CONTROL La estrategia de control escogida para la columna “Despropanizadora” es la de control de cascada y controles independientes. Se instalarán los siguientes lazos para garantizar el resultado de la composición: • Control de flujo de la entrada de alimentación. • Controles de nivel del condensador y del rehervidor. • Control de presión en el primer plato de la columna. • Control cascada siendo el maestro primario la composición y secundario la temperatura en el plato de mayor cambio de la columna con un retraso de segundo orden para que la respuesta sea más eficaz y con menos error de lectura.
Control del flujo de la entrada de alimentación Este control es muy importante para observar los cambios al alterar variables como flujo, presión y temperatura, pero no aplica en la industria de los procesos, porque implica más costos y por lo general este flujo de entrada es constante o presenta muy pequeñas variaciones. Instalación del control de flujo en la simulación Teniendo la simulación en modo estático convergida, el primer paso es dirigirnos al icono Control Ops, si damos click en este , se desplegara unos iconos de los cuales escogemos el Energy Stream, luego lo movemos hasta la posición en la que queremos que permanezca ya sea por comodidad o por estética de la simulación.
El segundo paso es dar doble click al controlador y nos aparecerá una ventana, esta nos indica que debemos de seleccionar la variable de proceso y la variable manipulada, así como el setpoint como se observa en la figura 27.
Figura 27. Entradas y salidas de un controlador Para seleccionar la variable de proceso damos click en select PV y nos mostrara una ventana que funciona como un buscador de variables esto se puede observar en la figura 28, para este caso seleccionamos el flujo molar de la corriente de alimentación. Así mismo se busca la variable manipulada, en este caso es el flujo de la corriente a través de la válvula, para adicionar el setpoint y la acción del controlador, debemos dirigirnos a la pestaña Parameters, en donde digitamos 50lb/h como valor mínimo y 200lb/h como valor máximo, debido a que nuestra variable se encuentra en este rango, dependiendo de lo que deseemos realizar se le da click a la acción directa o a la acción inversa como se muestra en la figura29.
Figura 28. Buscador de la variable del proceso
Figura 29. Selección del rango y acción del controlador En este y los próximos controladores se selecciona el Mode off para poder llevarlos luego a las simulación dinámica y posteriormente realizarles el autotuner, esto se realiza para todos los controladores, una vez terminado el proceso el controlador se conectara con la simulación como lo muestra la figura 30.
Figura 30. Conexión del controlador de flujo de la alimentación Instalación del control de presión de la columna destiladora El control de presión es necesario en el proceso, ya que al aumentar la presión, aumenta su temperatura de punto de roció y por lo tanto aumenta la cantidad de calor que se requiere eliminar para su condensación. Por lo tanto es un controlador de acción directa. La variable de proceso es la presión en el plato 1 de la columna de destilación y la variable manipulada es el flujo calorífico en el condensador.
El rango de presión se selecciono con el parámetro de que en la simulación en estado estacionario la presión era 200 psia, por consiguiente el rango utilizado fue como valor mínimo 190 psia y como valor máximo 210 psia. Después de seleccionar las conexiones y los parámetros, oprimimos el botón Control Valve, abriendo una ventana en la cual vamos a seleccionar el rango del flujo calorífico, conociendo de antemano el flujo calorífico en estado estacionario, como se muestra en la figura 31. Fmin=800000; Fmax=900000
Figura 31. Selección del rango del flujo calorífico Finalizado el procedimiento anterior se observa como el control de presión queda instalado a la simulación como lo muestra la figura 32.
Figura 32.Control de presión de la Despropanizadora
Instalación del control de nivel del condensador y del rehervidor Para los dos controles de temperatura fueron adicionadas dos válvulas una en el destilado y otra en el fondo, cada una tiene una caída de presión de 20 psia. El control de nivel es necesario tanto en el condensador como en el rehervidor, ya que permite que permanezca un nivel adecuado en cada equipo, al aumentar el nivel se debe abrir más la válvula para mantener el nivel deseado por eso es una acción directa, el rango adecuado para los dos controles es de 40 a 60 %, ya que en estado estático es de 50%. En el control de nivel del condensador la variable de proceso es porcentaje de nivel de líquido y la variable manipulada es la válvula V_002 o actuador de posición. En el control del rehervidor la variable de proceso es nivel de porcentaje de líquido del vessel y la variable manipulada el actuador de posición o válvula V_003. Una vez se adicionan todos los parámetros, entradas y salidas la simulación se verá como lo muestra la figura 33.
Figura 33. Controles de nivel del rehervidor y de el condensador
Instalación del control cascada La estrategia cascada se utiliza cuando hay más de un controlador usando el mismo actuador o elemento final de control. En estos controladores la salida de uno es el set point del otro. En este caso tenemos el controlador de composición (maestro) como set point del control de temperatura para controlar la corriente calorífica del rehervidor. • Selección de los parámetros, entradas y salidas del controlador de composición En el control de composición la variable de proceso es la fracción molar del propano y la variable manipulada es el set point del controlador de temperatura. El rango escogido es desde 0 hasta 0.1fraccion molar de propano. Este controlador (XIC-101)se puede observar en la figura 34. • Selección de los parámetros, entradas y salidas del controlador de temperatura Para adicionar la variable de control primero debemos analizar es en que plato de la columna vamos a colocar el sensor de temperatura. Para responder esta pregunta utilizaremos el método sencillo de observar el perfil de temperaturas en los platos de la columna en estado estacionario. Un modo de localizar el plato para el control de la temperatura es buscar un lugar donde la temperatura cambie significativamente de plato a plato. Para ello, se tiene que desplegar la ventana de propiedades de la columna simulada en estado estacionario, después de dar doble click a la columna, seleccione la pestaña Performance. Luego seleccione la opción Plots y a continuación la opción Temperature incluida dentro del cuadro de título Tray by tray Properties. Presione el botón View Table y se despliega una tabla con los valores de las temperaturas plato por plato y muestra que el cambio más significativo ocurre en la sección de rectificación alrededor del plato 6, como se muestra en la figura 35. Esta es la región donde la pureza del propano cambia rápidamente de plato a plato, de modo que la temperatura también cambia significativamente en esta región. La temperatura en estado estacionario del plato 6 es 123.8 °F, y esta es la señal de referencia del controlador de temperatura.
Figura 35. Valores de temperatura plato por plato de la columna de destilación • Atraso dinámico en el control de temperatura Se instala un control de temperatura en la operación de la columna manipulando el flujo calórico en el rehervidor y utilizando una función de transferencia que considere dos atrasos dinámicos de 1 minuto como variable de proceso, de manera que la respuesta del sensor de temperatura no varié drásticamente, dándole mayor estabilidad al sistema. Para ello se realizan los siguientes pasos: a) Instale el icono Transfer Function Block, en el cual la variable de proceso la temperatura es el plato 6 (numeración de arriba abajo) o Stage Temperature (6 Main_TS) de la columna despropanizadora (Main TS@COL1). Recuerde que la variable del objeto a manipular no se instala desde la ventana de la función de transferencia. b) Despliegue la pestaña Parameters y asigne los valores de 100 ºF y 200 ºF como el mínimo y el máximo para la variable de proceso o PV c) Asigne 37% y 93% los valores mínimo y máximo para la abertura de la válvula OP
d) Para asignar la función de transferencia como la que corresponde a un sistema de segundo orden, despliegue la página 2nd Order de la pestaña Parameters y verifique la opción 2nd Order que aparece en el cuadro Active Transfer Functions y asigne valores de uno(1) a los parámetros que aparecen en el cuadro 2nd Order Lag Parameters, es decir, a la ganancia, la constante de tiempo y el coeficiente de amortiguamiento. • Selección de los parámetros, entradas y salidas del controlador de temperatura Una vez tenemos el bloque de función de transferencia, ya instalado procedemos a instalar el controlador de temperatura, cuya variable de proceso es el valor de OP, OP Value, del objeto función de transferencia TRF-1 y el objeto a manipular es la corriente calórica del rehervidor Qr, ya de antemano conocemos que el set point es la variable manipulada del controlador de composición. Teniendo las entradas y salidas especificadas procedemos a presionar la pestaña Parameters, para seleccionar la acción del controlador, la cual es inversa porque si la temperatura del plato aumenta el requerimiento calórico en el rehervidor debe disminuir, activamos el SP Remoto y asignamos los valores de 37% y 93 % como el mínimo y máximo de las aberturas en la válvula. Para especificar el rango de flujo de la válvula seleccionamos el botón Control Valve, digitamos el valor mínimo de 1E6 y el valor máximo de 2E6, ya que en estado estacionario este tiene un valor de 1.129E6.Finalizando estos pasos, el controlador de temperatura queda unido a la simulación como se muestra en la figura 34.
Figura 34. Control cascada de la Despropanizadora
SIMULACIÓN DINAMICA El primer paso es verificar con el icono de Dynamics Assitant que se pueda realizar la simulación dinámica, mostrándonos las restricciones que tiene el proceso diseñado, si estas no son graves se puede continuar dando click en
Dynamics Mode.
Una vez corrido el modo dinámico procedemos a cambiar todos los controladores a modo auto, menos el de temperatura el cual se selecciona modo cascada, estando la simulación dinámica inactiva. Luego de tener todas las especificaciones cambiamos a modo activo la simulación dinámica, en esta etapa seleccionamos el autotuner para todos los controladores, hysys sintoniza todos los parámetros de los controladores y se pueden observar mediante la pestaña Parameters, como se muestra en la figura 36 . Solamente se realiza cuando creamos el controlador desde el equipo, en este caso el control de nivel del condensador. Si creamos el controlador fuera del equipo toca sintonizar el autotuner manualmente a prueba y error dependiendo de los parámetros que se muestran en la figura 37.
Figura 36. Parámetros sintonizados automáticamente por hysys
Figura 37. Adecuación de parámetros del autotuner Se puede observar el valor de la variable de proceso y del actuador presionando el botón Face Plate como se muestra en la figura 37 .Hysys también tiene una herramienta en la cual se pueden observar los valores de set point, variable de proceso y manipulada, con respecto al tiempo con la pestaña Monitor. La simulación finalizada se observe en la figura 38.
Figura 38. Simulación dinámica con ventanas de comportamiento en tiempo continuo o Face Plate Una vez finalizada la simulación procedemos analizar el procesos como regulador y como servomecanismo. Variando la alimentación de (T=90 y P=223) a ( T=150 y P=250) observamos los cambios que se muestran en la figura 39.
Figura 39. Cambio de parámetros en la alimentación En la imagen se observa como al cambiar la alimentación hay cambios muy in significativos en las variables de proceso y los actuadores, ya que cada equipo de proceso está diseñado para trabajar a determinada presión y temperatura Se cambiaron los siguientes set point: Controlador de flujo Normal
Cambio
Controlador de Presión Normal
Cambio
Controlador de Temperatura Normal
Cambio
Controlador de Composición Normal
Cambio
Controlador de Nivel Normal
Cambio
Para obtener la siguiente simulación observando las variables del proceso y la apertura de la válvula como se muestra en la figura 40.
Figura 40. Cambio de parámetros de set point.
