Post on 14-Apr-2016
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HYSYS - DESTILACION DE CRUDO
Simulación de Columnas de Destilación de Crudo
Manuel Del Villar
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Expectativas del Curso
Caracterización de Fracciones de Petróleo Construcción del modelo de una Columna de
Destilación de Crudo Especificaciones en una Columna de Crudo Propiedades Físicas
– Corrientes internas– Corrientes externas
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Abriendo el HYSYS
Abriendo el HYSYS – Ir a Inicio (Start)– Programas (Programs)– AEA Technology– HYSYS:Proces 2.2.0– Entrada (Enter)
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Abriendo HYSYS
Abriendo un Archivo:– File– Simulación en Blanco (Nueva)– Simulación Existente
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Abriendo HYSYS (Cont.)
Seleccionar “File” Seleccionar “New Case”
New
Case
File
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Definiendo el modelo Termodinámico
La siguiente pantalla aparece y se deberá Definir: La Termodinámica. Los componentes.
Botón para Adicionar Componentes y definir
la Termodinámica
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Definiendo el modelo Termodinámico
Seleccionar “Add” y se sobre-pondrá una ventana
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Definiendo el modelo Termodinámico
Modelos Termodinámicos en HYSYS EOS’s. Se refiere a las Ecuaciones de Estado
Manejadas por el HYSYS. Típicamente estas Ec. De Estado nos son útiles para simular sistemas basados en hidrocarburos a moderadas y altas temperaturas y presiones. (Ej. Metano, Etano, Propano, etc.)
Activity Models. Se refiere a los modelos de Solución Basados en el calculo de los coeficientes de Actividad, estos modelos nos son útiles para simular sistemas altamente no ideales a moderadas condiciones de temperatura y presión. (Ej. Químicos, Aldehidos, Cetonas, Etheres, Agua, alcoholes, etc)
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Definiendo el modelo Termodinámico
Ecuaciones de Estado en HYSYS GCEOS Lee-Kesler Plocker MBWR Peng Robinson PRSV Sour PR Sour SRK Soave Redlich Kwong Zudkevitch Joffe
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Definiendo el modelo Termodinámico
En la mayoría de los casos se usara una ecuación de estado, y la mas recomendada es la de “Peng-Robinson”
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Seleccionando Componentes
Ya definida la termodinámica, el siguiente paso es seleccionar los componentes que conforman nuestro sistema, para ello hay que cambiarnos al Menú “Componentes”
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Seleccionando Componentes
Ya en el Menú “Componentes, hay que seleccionar de la lista de componentes disponibles los componentes en nuestro sistema y después presionar el botón “Add Pure”
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Seleccionando Componentes
Una ves seleccionados los componentes, hay que cerrar esta ventana dando un clic con el botón izquierdo del Mouse en el botón con una cruz en la parte superior derecha de nuestra ventana.
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Seleccionando Componentes
Regresamos a nuestra ventana anterior y esta nos muestra en la ventana de paquetes actuales de propiedades físicas que tenemos 8 componen-tes y se seleccionó a la Ec. de Edo. de Peng-Robinson.
Enter Oil Manager.
Va al Administrador de Crudos.
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Fracciones de Petróleo
Administrador de Fracciones de Petróleo (Crudos)
Va al Medio Ambiente del Administrador de Crudos.
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Fracciones de Petróleo
Administrador de Crudos.
Presionar el botón Add para caracterizar un nuevo Crudo.
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización
Curvas de Densidad
Propiedades Globales
Tipo de Ensayo
Ligeros
Curvas de Peso Molecular
Curvas de Viscosidad
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Fracciones de Petróleo
Caracterizar la mezcla de Crudo identificada con la siguiente información:
– Análisis de ligeros Datos del Crudo• Componente % Vol.
Agua 0.0 P.M. 203.38 Etano 0.050 Sp.Gr. 0.8449 Propano 0.210 FCW 11.66 I-Butano 0.630 n-Butano 1.430 I-Pentano 1.840 n-Penatno 1.760
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Fracciones de Petróleo
Destilación del Crudo.
– % Vol. TBP °F P.M. Dens Lb/Ft3• 0 -4.9 27.066 20.095• 2 43.9 62.719 37.042• 5 96.5 72.151 39.300• 10 174.3 96.766 43.128• 15 224.5 111.558 45.005• 20 268.4 124.446 46.871• 30 345.6 150.250 48.931• 40 433.8 185.794 50.005• 50 429.6 227.819 52.174• 60 631.4 279.619 54.142• 70 750.7 350.277 55.749• 80 908.3 451.787 58.112• 90 1143.7 602.854 62.223• 95 1330.4 689.357 67.089• 98 1547.7 779.172 70.606• 100 1575.0 845.843 72.947
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización
– Alimentar Bulk Properties Bulk
PropertiesDensidad Estándar
Peso Molecular
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización Light Ends
Ligeros
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización Destilación
de la Mezcla
Unidades de la Destilación
Alimentar la destilación, Presionar el Boton “Edit Assay”
Tipo de Destilación
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización
Destilación de la Mezcla
Tabla para alimentar la Destilación de la Mezcla
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización– Peso Molecular
Alimentar el Peso Molecular, Presionar el Boton “Edit Assay”
Peso Mol de la Mezcla
Unidades de la Destilación
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización– Peso Molecular
Tabla para alimentar el Peso Molecular de la
Mezcla
Peso Mol de la Mezcla
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización– Densidad
Alimentar el Peso Molecular, Presionar el Boton “Edit Assay”
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización– Densidad
Tabla para alimentar la Densidad de la Mezcla
Densidad de la Mezcla
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización– Propiedades aun no calculadas
Curvas de trabajo
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización
Curva de Destilación TBP Alimentada
Botón para calcular nuestro Assay
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización
Botón para calcular nuestro Assay
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización Salir
Curvas de trabajo calculadas y completas
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización– Una ves calculado nuestro Assay, hay que definirlo
en “Cut/Blend”, para posteriormente instalarlo en nuestro diagrama de flujo.
Menú para el mezclas y cortes de Assay
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización
Adicionar una nueva mezcla
Mezclas (Assays) Disponibles
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización
Aparece nuestro Assay
Hay que adicionar nuestro Assay
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización Assay Mezclado
Assay Calculado
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización Curvas de diferentes
destilaciones
Diferentes curvas Calculadas a partir de la TBP de nuestro Assay
Nos indica que nuestra mezcla a sido
calculada.
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización– Diagrama de Distribución.
Nafta
Keroseno
Diesel Ligero Residuo
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización Salir
Comparativo del Ajuste de nuestro
Aassay
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización
Instalación de nuestro Aassay
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización
Definir la corriente en donde se instalara la composición de nuestro Assay
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización
Retorna al ambiente de Caracterización
Corriente con la caracterización de
nuestro Assay
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Caracterización
Retorna al ambiente de Simulación
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Simulación
Corriente Feed conteniendo la caracterización de nuestro Assay
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Simulación
Caracterización consistente en la incorporación de 18 componentes
hipotéticos incluyendo su composición.
Light Ends
Corriente con nuestra caracterización
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Fracciones de Petróleo
Ambiente de Simulación Definir Temperatura, presión y Flujo
Propiedades físicas calculadas para la corriente
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Destilación de Crudo
Ambiente de SimulaciónSe selecciona una columna del
tipo Absorbedor ReflujadoColumna Instalada.
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Destilación de Crudo
Ambiente de SimulaciónEn caso de Condensación total o
parcial, se puede adicionar el decantador como una extracción
de agua
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Destilación de Crudo
Ambiente de SimulaciónEspacio para nuestra
corriente de Agua
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Destilación de Crudo
Ambiente de Simulación
Alimentación
DecantadorVapor de
Agotamiento
Carga Térmica del Condensador
Producto en Fase Vapor
(Nafta)
Fondos
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Destilación de Crudo
Ambiente de Simulación
Perfil de Presiones
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Destilación de Crudo
Ambiente de SimulaciónPerfil de
Temperaturas
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Destilación de Crudo
Ambiente de Simulación
Estimado de la Relación de Reflujo
Estimado del Destilado Vapor
Unidades del Estimado del
Destilado Vapor
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de Crudo• Alimentar una Corriente de Energía
Alimentar la Corriente de Energía
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de CrudoCorriente de Energía definida previamente
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de Crudo
Corriente de Energía en la Zona de Flash
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de Crudo
Hoja de Operaciones
Laterales
Menú de Agotadores Laterales
Para adicionar un agotador lateral presionar el Botón
Add
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de CrudoAgotador
Lateral No. 1Agotador Lateral
No. 2
Presionar el Botón Install
Vista del Agotador ya Instalado
Agotador Lateral No. 3
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de Crudo
Vista de nuestra Pagina de Agotadores
Laterales
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de Crudo• Instalando los PumpArounds
Menú de PumpArounds
Presionar el Botón Add
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de CrudoMenú del Primer
PumpAround
Etapa de Extracción
Presionar el Botón Install
Etapa de Retorno
Flujo de Reflujo
Diferencial de Temperaturas
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de CrudoMenú del Segundo
PumpAround
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de Crudo
Menú de PumpArounds
Salir
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de Crudo Vista de nuestra Columna en el Diagrama de Flujo Principal
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de CrudoVista de nuestra Columna en el Diagrama de Flujo del Medio
Ambiente de la ColumnaPumpArounds
Agotadores Laterales
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de Crudo
Pagina “Design”
Menú “Monitor”
Especificaciones
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Destilación de Crudo
Armando la Columna de Crudo• Checando las Especificaciones de nuestra Columna de
Crudo
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Destilación de Crudo
Checando Especificaciones
• Columna sin Operaciones Laterales Flujo del Destilado Vapor (Nafta)
• Side Stripper No. 1 Flujo de Keroseno Carga Térmica
• Side Stripper No. 2 Flujo del Diesel Ligero
• Side Stripper No. 3 Flujo de Diesel Pesado
• Pump Around No. 1 Carga Térmica Reflujo
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Destilación de Crudo
Checando Especificaciones
• Pump Around No. 2 Carga Térmica Reflujo
• Intercambiador en Zona de Flash Carga Térmica
Total 10 Especificaciones en la columna de Crudo
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Destilación de Crudo
Definiendo Especificaciones
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Destilación de Crudo
Definiendo Especificaciones
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Destilación de Crudo
Definiendo Especificaciones
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Destilación de Crudo
Checando Especificaciones Especificaciones modificadas de acuerdo con nuestros
requerimientos
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Destilación de Crudo
Checando Especificaciones
Presionamos “Run” para correr nuestra columna
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Destilación de Crudo
Corriendo la Columna
Columna convergida
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Destilación de Crudo
Añadiendo un “Adjust”
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Destilación de Crudo
Columna Resuelta
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Destilación de Crudo
Añadiendo y Checando Especificaciones Especificación Requerida de los Productos
– Keroseno• “Cut Point” Temp. al 95% Vol = 470°F
– Diesel Ligero• “Cut Point” Temp. al 95% Vol = 613°F
– Diesel Pesado• “Cut Point” Temp. al 95% Vol = 735°F
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Destilación de Crudo
Añadiendo y Checando Especificaciones
Seleccionar “Column Cut Point”
Cambiar la Identificación de la EspecificaciónDefinir la Etapa en
donde se requiere esta especificación
Definir el Tipo de Especificación
Definir las Unidades del Flujo
Definir la fase en donde aplicara la Especificación
Definir el Punto de Corte “Cut Point”
Alimentar el Valor de la Especificación
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Destilación de Crudo
Añadiendo y Checando Especificaciones
Especificación del Diesel Ligero
Especificación del Diesel Pesado
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Destilación de Crudo
Añadiendo y Checando Especificaciones
Observe que en este caso no hay diferencias entre las Especificaciones definidas y las calculadas por el Simulador, pero en caso de tener alguna
diferencia, habría que recalcular la columna.
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Destilación de Crudo
Checando Especificaciones– Dar doble clic al icono de la corriente “Kerex”– Cambiar a la hoja de “Attachments”– Presionar el Botón “Create”
Hoja de “Attachments”
Menú de “Utilities”
Presionar el Botón “Create”
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Destilación de Crudo
Checando Especificaciones– Aparece el Menú de Utilerias
• Seleccionar en este menú la Utileria “BP Curves”• Presionar el Botón “Add Utility”
Presionar el Botón para adicionar Utilerias
Utileria de Curvas de Puntos de Ebullición
“Boiling Points Curves”
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Destilación de Crudo
Checando Especificaciones– Una ves presionado el botón “Add Utility” nos aparece
el siguiente menú
Cambiar el nombre de la Utileria para una mejor
identificación.
Cambiarnos a la pagina “Performance”.
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Destilación de Crudo
Checando EspecificacionesTemperatura ASTM D-86 al 95% para el Keroseno
Menú de Resultados.
Curva de Destilación ASTM D-86
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Destilación de Crudo
Checando Especificaciones
Menú de Propiedades
Criticas.
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Destilación de Crudo
Checando Especificaciones
Menú de Propiedades Frías o “Cold Properties.
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Destilación de Crudo
Checando Especificaciones
Menú de Gráficos.