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Manual Bsico Aspen HYSYS

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Manual Bsico Aspen HYSYS

Indice

Introduccin Contenido terico o Simulation basis manager Pestaa components Pestaa Fluid Pkgs Pestaa Hypotethicals Pestaa Oil manager Pestaa Reactions o Simulation Environment o Agregando operaciones al Flowsheet Corriente msica Corriente de energa Separador Separador trifsico Calentador/enfriador Intercambiador LNG Intercambiador de calor Enfriador de aire Bomba Compresor/expansor Tubera de gas Segmento de tubera Vlvula Vlvula de alivio Mezclador de corriente Separador de corriente Separador de solido simple Separador tipo cicln Hidrociclon Filtro de vacio rotatorio Filtro tipo baghouse Reactor mezcla completa Reactor de flujo pisto Reactor de Gibbs Reactor de equilibrio Reactor de conversin Torre de destilacin (mtodo riguroso)

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Manual Bsico Aspen HYSYS Torre de absorcin con condensador Torre de absorcin Torre de absorcin con rehervidor Torre de extraccin liquido-liquido Torre trifsica Separador de componentes Torre de destilacin (Shortcut) Casos de estudio o Unidad de procesamiento de gas natural o Unidad de procesamiento de crudo o Unidad de produccin de propilenglicol o Unidad de tratamiento de agua residual agria Pag. 35 Pag. 36 Pag. 37 Pag. 38 Pag. 38 Pag. 39 Pag. 39 Pag. 41 Pag. 40 Pag. 53 Pag. 87 P ag. 106

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Manual Bsico Aspen HYSYS

Introduccin

Aspen HYSYS es un programa de simulacin cuya funcin es servir de apoyo para el diseo y modelado de procesos tanto qumicos como de refinacin para el ingeniero. El siguiente manual tiene como funcin, dar una entrada al uso de este programa, explicndole al lector los diversos sectores del mismo. En las siguientes paginas, explicaremos los distintos sectores del programa, indicaremos la informacin que es necesaria suplementar para la realizacin de las simulaciones, desglosaremos los pasos necesarios para la simulacin de cada uno de los equipos presentes en el programa, y mostraremos varios casos de estudio para poner en prctica el contenido del manual.

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Contenido tericoSimulation basis manager Al iniciar el programa nos encontraremos con la ventana principal desde la cual podemos iniciar una nueva simulacin, o abrir una simulacin previamente creada. Para iniciar una nueva simulacin debemos dirigirnos a File-New-Case, o hacer clic directamente en el siguiente icono . Para abrir una simulacin previamente creada nos dirigiremos a File-Open-Case o hacemos clic en el siguiente icono

Al empezar una nueva simulacin, se nos abrir el administrador de informacin bsica para la simulacin (Simulation basis manager), en el cual debemos especificar toda la informacin necesaria para realizar la simulacin.

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Manual Bsico Aspen HYSYS En la parte inferior del Simulation basis manager, nos encontraremos distintas pestaas en las cuales podemos especificar las propiedades de la simulacin, tales como, los componentes, el paquete termodinmico, las reacciones, etc. Las propiedades que vayamos a especificar en este sector varan dependiendo de la simulacin que deseemos realizar, pero para poder entrar al entorno de simulacin (Simulation Environment) es necesario por lo mnimo especificar los componentes y el paquete termodinmico, las dems propiedades podemos especificarlas luego si as lo deseamos, solo basta con hacer clic en el siguiente icono una vez dentro del entorno de simulacin Pestaa Components En esta pestaa, debemos especificar todos los componentes que usaremos en la simulacin, los cuales son organizados mediante grupos o listas de componentes.

Nota:

HYSYS nos permite organizar los

componentes que usaremos mediante grupos, para que as podamos elegir diferentes paquetes termodinmicos para cada grupo de componentes.

De manera predeterminada, encontraremos la lista maestra de componentes (Master components List) en la cual se encontraran todos los componentes que sean agregados a las dems listas de componentes que vayamos a crear, de la misma manera, si un componente es eliminado de la lista maestra, tambin ser eliminado de las dems listas creadas. En este apartado podemos agregar (Add), eliminar (delete), copiar (Copy), importar (Import), o exportar (Export) listas para la simulacin. Para agregar componentes a una lista, debemos seleccionar la lista y luego hacer clic en la opcin View. Seguidamente se nos abrir la siguiente ventana:

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Manual Bsico Aspen HYSYS Los componentes se encuentran en la casilla Components Available in the Component Library. Para agregarlos solo debemos seleccionarlos, y luego hacer clic en la opcin Add Pure. Para buscar los componentes podemos usar la casilla Match en la cual podemos colocar el nombre completo, la formula o el nombre simplificado del componente y seleccionar en la parte inferior el criterio apropiado para cada tipo de bsqueda. Debido a que la seleccin de un paquete termodinmico adecuado para la simulacin, depende de las propiedades de los componentes que vayamos a usar, tambin podemos filtrar los componentes mediante los distintos paquetes termodinmicos disponibles en el programa, as como tambin podemos filtrar los componentes dependiendo de la familia a la que pertenezcan. Para realizar esto debemos hacer clic en la opcin View Filters con la cual se desplegara una nueva ventana.

La casilla Property Package Filter Contiene los diferentes paquetes termodinmicos para filtrar los componentes

En la casilla Family Type Filter podemos filtrar los componentes por la familia a la que pertenezcan.

Si deseamos ver las propiedades de algunos de los componentes elegidos, solo debemos hacer doble clic sobre el nombre del componente y luego se nos abrir una nueva ventana mostrndonos todas sus propiedades.

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Manual Bsico Aspen HYSYS Pestaa Fluid Pkgs La siguiente pestaa que encontraremos es la indicada como Fluid Pkgs, aqu encontraremos los distintos paquetes termodinmicos que son usados para calcular las diversas propiedades de los componentes (entalpia, entropa, densidad, etc). La adecuada eleccin de un paquete termodinmico es esencial, debido a que estos son la base de los resultados de la simulacin.

Para agregar un paquete termodinmico, debemos hacer clic en la opcin Add, y luego se abrir una nueva ventana con la lista de todos los paquetes termodinmicos disponibles, y la opcin de filtrar estos mediante varios criterios, tales como, modelos que usan coeficientes de actividad (Activity models), ecuaciones de estado (EOSs), entre otros.

Lista de los distintos paquetes termodinmicos

Filtros para la seleccin de los paquetes termodinmicos

Como se comento en lneas anteriores, la adecuada seleccin de los paquetes termodinmicos es esencial para obtener resultados adecuados. Es importante seguir un procedimiento lgico a la hora de elegir el modelo termodinmico para la simulacin.

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Manual Bsico Aspen HYSYS Los paquetes termodinmicos que encontraremos en HYSYS, nos permitirn predecir las propiedades tanto de mezclas bien definidas de hidrocarburos livianos, como de complejas mezclas de crudo y sistemas qumicos no ideales. A pesar de esto es importante tener en cuenta que cada modelo termodinmico posee sus propias limitaciones, para la adecuada seleccin de los modelos a usar podemos seguir el siguiente diagrama de seleccin.Clasificar los componentes en el proceso: Gases, no polares, disolventes, electrolitos.

Todos gases o no polares No Electrolitos

Si

Probar Peng-Robinson, SRK, APL

Si

Probar NRTL, Pitzer o Bromley, Cualquiera que tenga todos los PIB

No Algn gas, O P>10bar Si Todos los PIB conocidos? Probar NRTL, Van Laar, UNIQUAC, FH o Wilson. Cualquiera que tenga todos los PIB

Si

No

No

Probar UNIFAC, si es posible estimar los PIB faltantes

Algn polmero?

Si

Probar SAF, ESD.

No P