Uso de tecnologías Cape-Open para la integración de distintos simuladores de proceso, caso práctico

Abstract

El uso e implementación de software de simulación en la industria química se ha convertido en un factor fundamental para el diseño y la determinación de la viabilidad económica de cualquier tipo de proceso químico o equipos destinados a dichos procesos. Esto es debido a que los simuladores nos permiten determinar, con gran flexibilidad, los resultados del proceso simulado variando o fijando parámetros de diseño según nos convenga sin necesidad de llevar a cabo ningún tipo de inversión en material, equipos, instalaciones, etc. Por otra parte, es necesario entender que, a pesar de los avances en calculo y computación, los resultados de dichos programas de simulación están condicionados por dos grandes factores, por una parte la habilidad del ingeniero que modela el proceso y por otra parte por los parámetros, aproximaciones, ecuaciones y cálculos que los desarrolladores de dichos software emplean y los cuales suelen estar enfocados a especializarse en obtener resultados muy precisos para procesos muy concretos, el cual suele ser la principal finalidad de uso o atractivo de venta del programa y obtener resultados aproximados a la realidad en el resto. Es por ello que este trabajo de fin de Máster estudiara la integración de un caso práctico cuyas operaciones unitarias serán programadas en Python que, junto con el empleo de tecnologías CAPE-OPEN integradas en los software de simulación, permitan combinar las fortalezas de los distintos programas de simulación utilizados (propiedades de cálculo de equilibrio termodinámico y propiedades físicas, así como la programación y simulación de operaciones unitarias basadas en equipos reales) a fin de obtener una herramienta de simulación de procesos más potente, flexible y precisa.

The use and implementation of process simulators software in the chemical industry has become a key factor for the design and the determination of economic viability of any process or equipment destinated to said process. This is because of the great flexibility simulation software gave us do to the fact they allow us to change or set process variables at our discretion and getting results out of them without the need of investing in any kind of materials, equipment, facilities, etc. In the other hand, is necessary to understand that, despite the advances in calculus or computation power, the results obtain by this kind of simulation software are condition by two mayor factors. One is the ability of the engineer that has to model the process in the first place and the other are the parameters, approximations, equations and math that the developers of this kind of software use and they are usually focus on obtaining very precise results on very specific process which is usually the main purpose or selling point of the software and obtaining approximate results to the reality on the rest. That is why, the main focus of this Master’s thesis is to study the integration of a practical case with their unitary process units will be programmed in Python along with the use of CAPE-OPEN technologies already integrated in the simulation’s software, will combine their main strengths (calculus properties of thermodynamic equilibriums, physical properties, simulation of unitary operations base on real equipment) in order to get a more powerful, precise and flexible simulation tool.