Simulación del proceso y lazos de control de las secciones de reacción fraccionamiento y planta de gas de una unidad de craqueo catalítico fluidizado (FCC)

Abstract

El área de control de procesos es de suma importancia tanto en la formación como en el desempeño profesional de los Ingenieros Químicos. En este sentido, es necesario que durante su formación académica, el estudiante cuente con la posibilidad de realizar prácticas de laboratorio que le faciliten la comprensión de los principios fundamentales, que deben ser considerados al momento de controlar un proceso químico dado. Actualmente en la Escuela de Ingeniería Química no se realizan prácticas de control de procesos, donde el estudiante se relacione con los elementos tecnológicos y de alguna forma con el quehacer de su profesión en esta área. El presente Trabajo Especial de Grado forma parte de la consolidación de un Laboratorio de Control de Procesos en la Escuela de Ingeniería Química, mediante el diseño de una práctica virtual que involucre los componentes de los lazos de control y además permita el estudio de procesos industriales. Para el cumplimiento del objetivo planteado, se contempló la identificación y clasificación de las variables involucradas en las secciones de una Unidad de Craqueo Catalítico Fluidizado en: Manipuladas, Controladas y Perturbaciones. Luego se elaboraron los diagramas de bloques, para representar unidades que dan información de la dinámica del sistema y la interacción entre cada una de las variables. Estos diagramas facilitaron estructurar la simulación de los lazos de control básicos en tiempo real, en el software Experion® PKS. Cada lazo fue sintonizado mediante el software Profit RPID y se hallaron los modelos que relacionan a las variables a través de cambios en escalón en el software Profit Stepper. Además, se diseñaron estrategias avanzadas de control a partir de la construcción del control multivariable (RMPCT), el cual se comunicó con el Sistema Experion vía OPC (Open Process Control). El sistema de control fue configurado en la arquitectura establecida, usando el controlador C-200 y el servidor vía OPC. Finalmente, para el desarrollo de la práctica virtual, se elaboraron los despliegues del proceso y así, el estudiante podrá supervisar y monitorear el proceso simulado usando el programa HMIWeb.