Comparative Evaluation of Rigorous Thermodynamic Models for the desctiption of the Hydroformylation of Long Chain Olefins in Thermomorphic Solvent Systems = Evaluación comparativa de modelos termodinámicos rigurosos para la descripción de la hidroformilación de olefinas de cadena larga en sistemas termomórficos de solventes
Abstract:
Within this thesis, some of the major rigorous thermodynamic models available in the commercial process simulation tool Aspen Plus are tested for their suitability in the description of a process for the hydroformylation of dodecene in a DMF/decane thermomorphic solvent system, and applied within the rigorous process simulation of this system. The activity coefficient model NRTL is applied together with the rigorous Henry’s law, and its performance on LLE and GLE description is evaluated, respectively. In addition, the flexible equation of state model RKS, using modified Huron-Vidal mixing rules based on the activity coefficient method NRTL, is evaluated as well. Both methods are able to describe LLE and GLE within the range of process operation. The use of a purely predictive model PSRK or predictive methods to calculate required NRTL parameters is also evaluated. It is evidenced in this work that original UNIFAC method fails in the prediction of the LLE Tridecanal-DMF-Decane, so that only modified UNIFAC methods should be considered for a predictive calculation of this phase equilibria. The influence of the thermodynamic model selection on the simulation results is quantified and compared with available experimental data from a Miniplant with full recycle between reactor and decanter. This influence is found on the calculation of liquid molar volumes, which considerably affects simulation results.
Resumen:
En esta tesis, algunos de los principales modelos termodinámicos rigurosos disponibles en la herramienta comercial de simulación de procesos Aspen Plus son evaluados en su capacidad para describir un proceso de hidroformilación de dodeceno en un sistema termomórfico de solventes DMF/decano aplicado dentro de la simulación rigurosa de proceso de este sistema. El modelo de coeficiente de actividad NRTL se aplica junto con la ley rigurosa de Henry, y su desempeño en la descripción de los equilibrios líquido-líquido y gas-líquido es evaluada. Adicionalmente, también se evalúa el modelo de ecuación de estado RKS, usando las reglas de mezcla modificadas Huron-Vidal basadas en el método de coeficiente de actividad NRTL. Ambos métodos son capaces de describir los equilibrios líquido-líquido y gas-líquido dentro del rango de operación del proceso. El uso de un modelo puramente predictivo como el PRSK o métodos predictivos para calcular los parámetros NRTL requeridos también se evalúa. En este trabajo se evidencia que los métodos de UNIFAC originales fallan en la predicción del equilibrio líquido-líquido del sistema Tridecanal-DMF-Decano, de tal manera que sólo los métodos UNIFAC modificados deben ser considerados para el cálculo predictivo de este equilibrio de fases. La influencia de la selección del modelo termodinámico en los resultados de simulación de proceso es cuantificada y comparada con los datos experimentales disponibles de una Miniplanta con reciclo total entre el reactor y el decantador. Se encontró que el cálculo de los volúmenes molares de líquido afectan considerablemente los resultados de la simulación.
Citación recomendada (normas APA)
María Fernanda Gutiérrez Sánchez, "Comparative Evaluation of Rigorous Thermodynamic Models for the desctiption of the Hydroformylation of Long Chain Olefins in Thermomorphic Solvent Systems = Evaluación comparativa de modelos termodinámicos rigurosos para la descripción de la hidroformilación de olefinas de cadena larga en sistemas termomórficos de solventes", -:-, 2014. Consultado en línea en la Biblioteca Digital de Bogotá (https://www.bibliotecadigitaldebogota.gov.co/resources/2089299/), el día 2025-05-10.
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