charla ingeniería procesos

Herramientas

informáticas para

ingeniería de

procesos

Facilitador: Adrian Cordova

Sobre el facilitador:

Objetivos de la charla

Familiarizar al asistente a la charla con las

herramientas informáticas disponibles para poder

desenvolverse en el ámbito de la ingeniería de

procesos.

Conocer el alcance de estos tipos de programas y

visualizar su aplicación real en el mercado.

Poder reforzar conceptos teóricos propios del

ámbito técnico de ingeniería.

Conceptos básicos

Ingeniería de procesos

Disciplina que se enfoca en el diseño,

simulación, operación, control y optimización

de procesos industriales, de naturaleza física,

química y biológica.(IChemE, 2009)

Simulación de procesos Diseño de procesos

Formulación Evaluación Gestión

Proyecto

Dire

cció

n

Conceptos básicos

Conceptos básicos

Primera fase FEL

Segunda fase FEL

Tercera fase FEL

Ingeniería Procura Construcción

Proyecto

FEL EPC

Front-End Loading

(Desarrollo del proyecto)

Engineering-Procurement-Construction

(Ejecución del proyecto)

Visualización del

proyecto

Conceptualización

del proyecto

Definición del

proyecto

Detallado del

proyecto

Suministración del

proyecto

Implementación del

proyecto

Estimación del

proyecto

Selección de

tecnología

FEED (Front-End

Engineering Design)

Ingeniería de

detalle

Adquisiciones Construcción

Oil & Gas:

Planificación del

negocio

Planificación de las

facilidades

Planificación de la

ejecución

Detallado del

proyecto

Adquisiciones Implementación e

inicio de operaciones

Químicos & Manufactura:

Concepción del

proyecto

Estudio de

viabilidad

Ingeniería básica Ingeniería de

detalle

Procura Construcción

Minería:

Conceptos básicos

Primera fase FEL

Segunda fase FEL

Tercera fase FEL

Ingeniería Procura Construcción

Desarrollo del proyecto Ejecución del proyecto

Incertidumbre

Tiempo

Aplicación de la simulación de procesos

Aplicación del diseño de procesos

Conceptos básicos

Modelamiento de procesos Simulación de procesos

• Representación matemática de

fenómenos físicos.

• Interpretación del

comportamiento real del

sistema.• Evalúa un proceso sin

necesariamente tenerlo

físicamente.

• Evaluación numérica de un

modelo para condiciones

específicas del sistema.• Conjunto de ecuaciones que

relacionan variables del

proceso.

• Validación del modelo en la

realidad.

Hay varios simuladores de procesos:

Chemcad Aspen Plus Aspen HYSYS

Sin embargo, el mas usado en Perú es:

Forma parte de:

Aspen Engineering

Suite

Aspen Plus

Aspen HYSYS

Aspen ExchangerDesign & Rating

Aspen Process

EconomicAnalyzer

Aspen Energy

Analyzer

Para entender mejor:

Descripción

del proceso

Análisis

dinámico

Modelo

matemático

Simulación

del proceso

Prueba del

modelo

Resultados

Ajustes

• Condiciones del proceso

• Restricciones del proceso

• Simplificaciones

Análisis del sistema en el tiempoModelamiento matemático del procesoSimulación del proceso mediante softwareComportamiento real del proceso bajo condiciones especificadas

Resultados del cálculo hecho por el simulador

Ecuaciones de estado

Modelos de actividad

Modelos de presión de

vapor

Paquetes de propiedades

para compuestos

Paquete de fluido

Un concepto importante:

Organiza la información de los

componentes en una sola

posición.

Permite el cálculo de las

propiedades termodinámicas de

los componentes.

Paquete de fluido

Para saber qué paquete usar:Clasificamos primero a los componentes de mi

simulación: si son gases, no polares, asociados,

solventes, o electrolitos.

¿Todos son

gases, o no

polares? Probar Peng-Robinson, SRK, API

Si

No

No

No

No

¿Hay

electrolitos?

Probar NRTL, Pitzer, o Bromley,

cualquiera que tenga todos los BIPs

Probar NRTL, UNIQUAC, FH, Wilson, o

Van Laar, cualquiera que tenga todos

los BIPs

Probar UNIFAC. Si es posible, estimar

los BIP para los componentes que falten

Probar SAFT, ESD

Probar ley de Henry

Probar ESD, SAFT, MHV2, Wong-Sandler

¿ Hay algún

gas? ¿O P>10

bar?

¿Se conocen

todos los BIP?

¿ Hay algún

polímero?

¿ La presión es

menor a 10

bar?

No

Si

No

Si

Si

Si

Si

*Adaptado del

libro

“Introductory

Chemical

Engineering

Thermodynamics”

, de R.Elliot &

C.Lira (1999)

BIP : Coeficientes de interacción binaria

Ejemplo práctico

Conceptos básicos

Diseño asistido por

computadora

(CAD)

Ingeniería asistida por

computadora

(CAE)

Manufactura asistida

por computadora

(CAM)

Diseño asistido por computadora

(CAD)

• Herramientas computacionales con fines gráficosdirigidas a ingenieros, arquitectos y diseñadores.

• Puede dividirse en 2 tipos: de dibujo en 2D, y de modelado en 3D.

Ingeniería asistida por computadora

(CAE)

• Herramientas computacionales con capacidad de realizar tareas de análisis de ingeniería.

• El término abarca simulación, validación y optimización de productos y de herramientas de fabricación.

Manufactura asistida por computadora

(CAM)

• Herramientas computacionales que buscan asistir las operaciones propias una fábrica.

• Básicamente se emplea en la fabricación y maquinado de elementos dentro de una fábrica.

Conceptos básicos

En el mercado encontramos:

CADWorx SolidworksAutoCAD Inventor Simulation

CFD

Primero:

IntergraphPlantSuite

IntegraphCADWorx

IntergraphCaesar II

IntergraphPV Elite

IntergraphTank

IntergraphGT

STRUDL

Mas usado por

profesionales

relacionados con la

ingeniería mecánica.

Aplicables desde una

plataforma de

AutoCAD.

Participan hasta la

fase de ingeniería de

detalle de un

proyecto.

Sin embargo, por flexibilidad, integración y manejo:

En el mercado encontraremos suites de trabajo:

AutoCAD

Design Suite

Building

Design Suite

Infrastructure

Design Suite

Factory

Design Suite

Plant

Design Suite

Product

Design Suite

Las suites mencionadas nos ayudan a lo largo de las fases FEL y buen tramo de la fase EPC del proyecto:

Plant

Design Suite

Factory

Design Suite

La primera suite:

PlantDesignSuite

AutoCAD P&ID

AutoCAD Plant 3D

Autodesk Inventor

Autodesk Navisworks

Autodesk 3ds Max

La segunda suite:

Factory DesignSuite

Autodesk ProcessAnalysis

360

Autodesk Inventor

Autodesk Showcase

Autodesk Navisworks

Autodesk 3ds Max

Y finalmente, otro programa CAE útil:

Simulation

CFD

Análisis de mecánica

de fluidos

computacional

(CFD).

Ligereza y

simplicidad de

manejo.

Sin embargo, tiene mas aplicaciones:

Ejemplo práctico

¡MUCHAS GRACIAS POR SU ASISTENCIA!

Contacto: a.cordova.m.1991@gmail.com