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8/11/2019 Curso Hysys Nivel Basico i Esucat
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ESUCATESCUELA SUPERIOR DE
CAPACITACION TECNICA
CURSO HYSYS NIVELBASICO IING. RODRIGO MAMANI
RODRIGUEZ
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RODRIGUEZ
INTRODUCCIN
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Simular no es disearHysys es una herramienta
imprescindible para disear?
Los parmetros de diseo como numero de tubos de unintercambiador de calor , dimetro de la carcasa ynmero de platos de una columna no pueden sercalculados por Hysys.Hysys es una herramienta que proporciona unasimulacin de un sistema que se describe conanterioridad
Hysys puede emplearse como herramienta de diseo,probando varias configuraciones del sistema paraoptimizarlo.
Se debe tener en cuenta que
HYSYS SIMULA Y EL INGENIERO DISEA
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Limitaciones de los simuladores
Se debe tener en cuenta que los resultados deuna simulacin no son siempre fiablesy estos sedeben analizar crticamente.
Hay que tener en cuenta que los resultadosdependen de:
- La calidad de los datos de entrada
- De que las correlaciones empleadas sean lasapropiadas (escoger bien el paquete
termodinmico)
- Eleccin adecuada el proceso.
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1. INTRODUCCIN AL ENTORNO HYSYS
1.1 ENTORNO HYSYS
1.1.1 Abrir SesinAbra HYSYS haciendo clic en:Iniciar > Programas > Hyprotec > HYSYS 3.2 > HYSYS
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1.1.2. Iniciar un nuevo caso
Haciendo clic en el botn New Case
Aparece la ventana del administrador bsico desimulacinSimulation Basis Manager
El Simulation Basis Manager contiene una serie depestaas que iremos describiendo a lo largo del curso.
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1.2 INGRESO DE COMPONENTES
1.2.1. Seleccionamos la etiqueta Componentsdel SimulationBasis Manager y hacemos clic en Addcon lo cual aparece lalibrera de componentes. Esta librera en su parte izquierda tienetres conceptos: Components(Los que estn en la base de datosdel programa), Hypotetical(Cuando vamos a formular uncomponente
nuevo) y Other.
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1.2.2. Usted puede seleccionar componentes para su simulacin usando variosmtodos diferentes: MATCH, COMPONENT LIST y FAMILY FILTER.Seleccione de la librera de componentesCloroformo, Tolueno, Etanol, H2O,Oxgenoy Nitrgeno.
Nota: se puede aadir un rango de componentes resaltando el rango entero y
presionando el botn Add Pure.
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Muestra una lista de los compuestos que: empiecen por metha,
que sean compatibles con el paquete Peng Robinson y que sean
alcoholes. Los que tienen x son los que no son recomendados
para ese paquete.
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Seleccionando la opcin RECOMENDED ONLY solo aparecen los compuestos
filtrados anteriores pero que son recomendados para ese paquete.
NOTA: SE DEBE DESACTIVAR EL FILTRO PARA SEGUIR LA BUSQUEDA SI NO SE VA A
USAR MAS POR QUE AUNQUE SE CIERRE LA VENTANA FILTERS ESTA SIGUE
FUNCIONANDO
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Aparecen varios compuestos con formula CH4 y muestra
los sinnimos por que estaactivadala opcin
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Al adicionar el compuesto salen de la lista los sinnimos.
Pero queda CH4 correspondiente al Refrig-50 (otro
compuesto diferente)
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Al seleccionar los componentes Cloroformo, Tolueno,Etanol, H2O, Oxgenoy Nitrgenose ve lo siguiente.
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1.2.3 El nombre de la lista de componentes, en este caso
es: Lista clase 1 Nombre estudiante, presione la tecla
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Y cierre la ventana, con lo cual de regreso al
Simulation Basis Manager aparece la lista creada
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La base de datos que trae HYSYS es muy grande, pero es un
simulador muy orientado a la empresa petroqumica, y es
difcil encontrar componentes de otro tipo de empresas,
como son los sulfatos, xidos ... y dems componentesinorgnicos.
Las ltimas versiones de HYSYS ya incluyen el paquete de
electrolitos, donde podemos incluir sustancias que estn enforma de electrolitos y pueden variar las propiedades
coligativas de la mezcla.
Tambin podemos incluir algunos componentes, que
aunque no estn en la base de datos, se pueden adicionar
ingresando sus parmetros caractersticos del componente
(Esto lo veremos ms adelante).
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1.3 El Paquete de Fluidos: Fluid Package
1.3.1 Concepto deFluid Package
El Paquete de Fluidos contiene toda la informacin para clculosfsicos de las propiedades de componentes. Al abrir la pestaa FluidPkgs del Simulation Basis Manager, se pueden usar mltiples
Fluid Packages dentro de una simulacin asignndoselosa diferentes flowsheets y acoplando los flowsheets.
1.3.2 Seleccin del Fluid PackageEl segundo paso para la simulacin es definir el FluidPackage. Este paso es muy importante y no se debe tomar ala ligera, ya que definir la base de la simulacin. Si tenemos
una buena base, tendremos una buena simulacin, pero si
introducimos un error desde el principio, este se agravar con
el desarrollo de la simulacin.
P d fi i l Fl id P k
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Para definir el Fluid Package:
1. En el Simu lat ion B asis Manager seleccione la etiqueta Fluid Pkgshacer clic enel botnAdd.2. Seleccionar Ac tiv i ty Modelsy seleccionar NRTL como el paquete depropiedades (Property Package) para este caso.
y seleccione la lista de componentes para la cual deseamos colocar laopcin termodinmica (Lista de clase 1 Nombre) y Tambin debemos
seleccionar la opcin para el vapor en la esquina superior derecha
3 I l ti t d
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3. Ir a la etiqueta de
coeficientes binarios
(Binary Coeffs). Presioneel botn Unknowns Onlypara estimar los
coeficientes ausentes. Verlas matrices Aij, Bij y aij
seleccionando el botn
correspondiente. La matriz
Aij es mostrada a
continuacin:
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1.3.3 Exportando Fluid PackagesHYSYS permite exportarFluid Packages para usarlos en otras simulaciones. Estafuncionalidad le permite crear un simple y comn Fluid Package el cual usted
puede usarlo en mltiples casos.
1. Sobre la etiqueta de Fluid Pkgsresalte el Fluid Package Clase 1- Adri2. Presione el botn Export.3. Ingrese un nico nombre (Export 1- Adri) para el Fluid Package y presione elbotn OK.
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Ahora que el Fluid Packageest completamente definido,usted est listo para seguir adelante y empezar a construir
la simulacin. Presione el botn:
Enter Simulation Environment
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1.4 Guardar el TrabajoUsted puede guardar su trabajo en cualquier momento para lo cual debe ir al
menu > File > Save as Y darle un nombre (LISTA CLASE 1).
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1.5 Seleccionando un Sistema de UnidadesEl sistema de unidades predeterminado en HYSYS es el SI, es posible cambiar el
sistema de unidades usado para exteriorizar las diferentes variables.
1. Del men Tools, seleccione Preferences.
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2. Cambie a la etiqueta Variables, y vaya a la pgina Units.
3. Si no ha seleccionado ya, seleccione el sistema deseado. Usted est en
libertad para usar cualquier sistema.
4. Luego cierre esta ventana haciendo clic en para volver a la simulacin.
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5. Presionar el botn Clone. NewUseraparecer resaltado en Unit Set Name Estees el nombre que asigna HYSYS al nuevo set
de unidades; para cambiarlo debemos
ingresar elnombre que decidimos asignarle al
set de unidades que se utilizar para estecaso (Set unidades clase 1 Nombre)en estacasilla y al hacer Enterse actualiza el nombreen el campo Available Unit Sets..
6. Nos movemos hasta la celda
Pressurehaciendo click en kPa.Abrir la lista desplegable de las
unidades disponibles en la Barra.Haciendo click en atm,seleccionaremos la nueva unidad.
El nuevo conjunto de unidades
queda as definido. Presionando
el botn Closese regresa alentorno de simulacin.
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Para guardar el sistema de unidades definido presionar
Save Preference Set
Para cargar este sistema en un trabajo cualquiera LoadUnit Set.
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Ejercicio 1.
1. Crear un nuevo caso
2. Adicionar los compuestos Benceno y Tolueno
3. Nombrar esta lista como
Ejercicio1-NOMBRE1. Seleccionar el paquete termodinmico Wilson y
como modelo de actividad elegir SRK para el
vapor
2. Asociar ese paquete termodinmico a la lista decomponentes antes creada.
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2. ENTORNO DE LA SIMULACIN
2.1 Ingresar al ento rno de la simulacin.
Desde el Simulation Basis Manager hacemos clic en Enter Simulation
Environment.
Simulation Environment es la pantalla principal de HYSYS donde realizaremoslas simulaciones. En este medio la simulacin se hace muy visual y fcil de llevar.
Hay otro medio de simulacin en HYSYS que veremos ms adelante: el
Workbook
Simulation Environment.
Simulation Basis Manager
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La Paleta de Objetosse usa para seleccionar el equipo o eltipo de corriente que queremos introducir en el sistema de
simulacin. Para ocultar o hacer visible la paleta de objetos
hay que pulsar F4o pulsar el icono
Paleta de Objetos
La paleta se puede dividir en cuatro secciones:
- Corrientes:Materia ( ) y Energa ( ).
- Equipos de separacin de fases, presin, transferencia de
calor y reactores,
- Equipos de transferencia de masa (destilacin, absorcin)
- Operaciones lgicas
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2.2 Adicionando corrientesEn HYSYS, hay dos tipos de corrientes, Material y Energa (deben especificarse).
Existe varias formas para adicionar las corrientes en HYSYS.
En este ejercicio, usted adicionar tres corrientes para representar las
alimentaciones a un desorbedor (Stripper) de aire. Cada corriente ser adicionadausando un mtodo diferente de ingreso.
2.2.1 Ingresando Corrientes desde laPaleta de Objetos:1. Pulsar en la paleta de objetos la flechaazul, es la correspondiente a una corriente
de materia, y con el cursor nos colocaremos
en el PFD, volvemos a pulsar.
2. Para dar especificaciones a la corriente
hacemos doble cl ic en la corriente y
aparece el visor de propiedades de las
corrientes. Se puede cambiar el nombre de
la corriente simplemente escribiendo un
nombre nuevo en la caja Stream Name.
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3. Cambie el nombre de corriente para
Etanol y seleccionemos la opcinCompositionen el men Worksheet
En HYSYS se puede seleccionar la base para definir
las composiciones haciendo clic en la opcin Basis,apareciendo la caja de dilogo siguiente:
4. Seleccionamos la opcin para las composiciones Flujo de masa en este
caso (Mass Flows), cerramos la caja y regresamos a la caja anterior donde
ingresamos los flujos de masa de los componentes
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2.2.2 Ingresando Corrientes desde el Workbook
2. Ingrese el nombre de la corriente,
Toluenoen la celda **New**.
1. Para abrir o desplegar elWorkbook, presione el botn de
Workbook sobre la barra debotones.
3. Para especificar composicin hacer
doble click en de la columna
tolueno fila Mass Flow
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3. Al regresar a la ventana del PFD se tiene
ahora la nueva corriente ingresada
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1. Pulsando cuando estamosen modo simulacin, aparece el visor
de propiedades. En la celda StreamNameColocamos Aire
2.2.3 Ingresando Corrientes desde La Barrade Men
2. Seleccionamos la opcin
Compositionsdonde se puede cambiarde base de unidades para las corrientes
seleccionando Basis, o seleccionandodirectamente Edit. En este casoingresamos la corriente como fracciones
molares.
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3. Al regresar a la ventana del PFD se tiene ahora la nueva
corriente ingresada. Hay 3 corrientes de color azul claro que
indica que las corrientes no estn completamente
especificadas.
Guarde su Trabajo
2 3 Cl l I t t
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2.3. Clculos Instantneos
HYSYS puede efectuar 5 tipos de clculos instantneos
sobre las corrientes:
P-T
Vf-P
Vf-TP-Entalpa Molar
T-Entalpa Molar.
Una vez que la composicin de la corriente y dosparmetros cualquiera de temperatura, presin, fraccin de
vapor o la entalpa molar son conocidas, HYSYS realiza un
clculo instantneo en la corriente, calculando los otros dos
parmetros.
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Con las capacidades instantneas de HYSYS, se
calcula el punto de roco y punto de burbuja.
Especificando una fraccin de vapor de 1 y ya sea la
presin o la temperatura de la corriente, HYSYS
calcular la Temperatura o la Presin de Roco.
Para calcular la Temperatura o la Presin de Burbuja,
debe introducirse una fraccin de vapor de 0 y cualquier
presin o cualquiera temperatura.
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2.3.1 Ejem p los de Clcu los Ins tan tneos
1. Efectuar un clculo instantneo T-P en la
corriente Tolueno.
-Hacer doble clic en la corriente Tolueno
- Fijar la presin en 14.7 psia y la temperatura en 90C.
Cual es la fraccin de vapor?
En el PFD hay 3
corrientes, 2 azul claro y
la de tolueno es de color
de color azul oscuro queindica que esta corriente
tiene cero grados de
libertad.
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Respuesta. La fraccin de vapor es 0Nota: El cambio de color de la barra inferior
a verde indica que la corriente Tolueno ha
sido definida completamente
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2. Efectuar un clculo de punto de roco en la corriente Tolueno.
- Hacer doble clic en la corriente Tolueno
- Establecer la presin en 101.4 kPa (14.7 psia).
- Borrar la temperatura y Especificar una fraccin de vapor de 1.Cul es la temperatura de punto de roco? Respuesta. Latemperatura de Punto de Roco es 100C
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3. Efectuar un clculo de punto de burbuja en la corriente Tolueno.
- Establecer la presin en 101.4 kPa (14.7 psia).
- Especificar una fraccin de vapor de 0.
Cul es la temperatura de punto de burbuja? Respuesta. Latemperatura de Punto de Burbuja es 55.67C
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Ejercicio de clase:
Realice el calculo en el flash
para esta corr iente. Aju ste un a
presin de 7500 kPa y una
temperatura de 10C. Cual es la
fraccin de vapo r?
Real ice el calculo de pun to d e
ro co a esta co rri ent e. Fije un a
presin de 7500 kPaCual es latemperatura de roco?
A cont inu acin se presenta la
com posic in de la corr iente de
gas:
Flujo 100 kg /h
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2.4UTILITIES
Los UTILITIES disponibles en HYSYS son un
conjunto de herramientas tiles que interactan
con su proceso, proporcionando informacin
adicional de corrientes o las operaciones.
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Adicionando un Utilitario delStream Property View
Al igual que con la mayora de objetos en HYSYS, hay un
nmero de formas para adicionar utilitarios para corrientes.
El utility Property Table le permite examinar tendencias de
propiedades sobre un rango de condiciones en formatostabulares y grficos. Esta utility calcula variables
dependientes para rangos de variable independiente.
Realiza grficos con curvas parmetricas.
Ejercicio de clase: Un utility Property Tableser adicionado a la corriente Toluenodesde
el visor de propiedades de corriente.
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1. Ingresamos al Men Toolspara abrir laventana Available Utilities.
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2. Hacemos Clic en Utilitiesy aparece el menAvailable Utilities. Seleccione Property Table
desde el men en la derecha y presione elbotn Add Utility. Se mostrar la PropertyTable.
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3. Presione el botn Select Stream
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4. Seleccione la corriente Tolueno.Presione el botn OK para regresar a la
etiqueta Ind. Prop.
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5. Por defecto, la Temperatura es seleccionada
como Variable 1, y la Presin es seleccionada comoVariable 2.
C bi l U B d (l it i ) 100oC
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- Cambiar el Upper Bound(lmite superior) a 100oC- Cambiar el Lower Bound (lmite inferior) de la
temperatura a 85oC.
- Fijar el nmero de incrementos en 10.- Para la Presin variable, use el men desplegable paracambiar Mode a State.
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6. Ingrese los siguientes valores para la presin
en State Values: 90 kPa, 100 kPa, 101.3 kPa, 110
kPa, y 120 kPa.
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7. Cambiar a la pgina Dep. Prop. PulsarAdd
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8. Aparece el Variable Navigator para seleccionar lapropiedad.
Seleccionar Mass Density de la lista desplegada. (Es
posible seleccionar mltiples propiedades dependientes)Pulsar OK
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9. Regresamos a Property Table, donde aparece lavariable seleccionada. y regresamos a Property Table,donde aparece la variable seleccionada.
Pulsar Calculate
para calcular laVariable
seleccionada
(Mass Density)
para la corriente
Tolueno atemperatura y
presin.
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Seleccione Plots y luego View Plot
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Completando la informacin de las corrientes
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Completando la informacin de las corrientes
Aada las siguientes temperaturas y presiones a las corrientes de aire,
etanol y tolueno y adicione un caudal de 18 000 kg/h a la corriente Aire.
Presionar Entercada vez que ingrese un dato.
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Guarde estas tres corrientes como: Clase 1. Nombre
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Trabajo 1:
Se asignar a cada estudiante un Utility .
Realizar diapositivas (similares a las de clase)
del uso de la Utility asignada.
Realizar una corta explicacin del uso de estas
Utility (explica que hace y para que sirve) en
diapositivas.
2 6 COMPONENTES HIPOTTICOS
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2.6 COMPONENTES HIPOTTICOS
Un componente hipottico puede ser:Componentes puros
Mezclas definidas
Mezclas indefinidas
Slidos
Que no se encuentra en la base de datos de Hysys
Hysys tiene varios mtodos de estimacin para asegurar
la representacin adecuada del comportamiento de loscomponentes hipotticos adicionados. Tambin hay
mtodos para estimar los coeficientes binarios entre
componentes hipotticos.
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Tambin sirve para clonar los componentes de la lista
disponible en hysys y luego los pueden modificar sus
especificaciones
Estos compuestos se pueden usar en reacciones.
Los compuestos hipotticos no pertenecen a un paquete
de fluidos especfico dentro de la simulacin por que en
su creacin son puestos en el Hypo Group. Debido aque estos componentes no pertenecen a un paquete
especfico estos pueden ser compartidos por varios
paquetes en una misma simulacin.
L i f i i id H i
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La informacin mnima requerida por Hysys para estimar
las propiedades del componente hipottico se resumen en
la tabla siguiente:
Punto normal deebullicin
Informacin mnima requerida
< 700 F (370 C) Punto normal de ebullicin
> 700 F (370 C) Punto normal de ebullicinDensidad del lquido
No se conoce o es un slido Densidad del lquidoPeso molecular
Adicionando un nuevo componente
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En este caso se trata de estimar
propiedades fsicas para componente que noesta en la base de datos del programa.
Para ilustrar el procedimiento estimaremoslas propiedades fsicas del componente
1,1,2-Trimetilciclohexano(1,1,2-Trimethylcyclohexane)
1. Abrir un nuevo caso
Adicionando un nuevo componente
2 Cli b l b t l i
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2. Clic sobre el botn Add. en la opcinHypotheticalsen el
Simulation Basis Manager
3. Definimos el nombre del grupo de componentes
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g p p
(CompNuevos1), al grupo que pertenece (Hydrocarbon), yhaciendo clic enADD HYPO el nombre del componente
(1,1,2-Trimethylcyclohexane)
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4. Hacer clic en la
etiqueta View, En
esta ventanadebemos colocar la
estructura de la
molcula para lo
cual debemos hacer
clic en StructureBuilder.
5. Se construir la estructura de la molcula en base a los
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5. Se construir la estructura de la molcula en base a los
sub-groupos. La siguiente Figura muestra la estructura para
el componente "highboiler
Sub-grupo
Adicionar
CH3 3
CH2 4
-C- 1
CH 1
Nota: Idealmente se debe usar grupos cclicos saturados.Pero como este grupo no est disponible en Hysys, usamos
subgrupos ms pequeos para construir la molcula. Esto
resultar en algunas inexactitudes en nuestros clculos.
Sub-grupo
Adicionar
CH3 3
CH2 4
-C- 1
CH 1
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8. Para
construir la
molcula:
a) Ubicar el sub-grupo,
resltelo, y luego d un
clic sobre el botn Add
Group.
Sub-grupo Adicionar
CH3 3CH2 4
-C- 1
CH 1
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Tambin introduzcan el nmero de veces que el
grupo est en la molcula.
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b) Una vez que usted ha aadido todos los subgrupos
necesarios, la barra de estado dar la lectura Complete.
Cerrar la ventana y se abre la ventana siguiente
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Las propiedades del componente
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p p p
de alto punto de ebullicin han sido
estimadas y ahora las propiedades
del componente pueden serVisualizadas o graficadas como una
funcin de la temperatura. Por
ejemplo las constantes crticas
sern:
e) Guarde su
trabajo con elnombre
Nuevo Comp
Adr i).
3 EXAMINANDO LOS RESULTADOS
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3.1 El Visor de Propiedades de CorrientesDurante la simulacin podemos ver las propiedades de cualquier
corriente. Para esto debemos hacer doble clic en la corriente deseada yse abre el visor de propiedades.
3. EXAMINANDO LOS RESULTADOS
Tambin podemos variar cualquier propiedad marcada con
azul y determinar los dems valores.
3.2 Imprimiendo el Trabajo
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3.2 Imprimiendo el TrabajoEn HYSYS usted tiene la posibilidad de imprimir datos para
corrientes, operaciones y libros de trabajo.
3.2.1 Colocar Nombre y Logo para mostrar en los reportes
Nombre de la simulacin como
PropFisicas y el Tag como
son sus iniciales.
El nombre de la simulacin aparece
en alguno de los reportes que usted
genere.
2) Para insertar el logo de la empresa
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Introducir nombre de la empresa, ubicacin y Logo
3 2 2 Imprimir datos del Workbook
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3.2.2 Imprimir datos del Workbook
2. Clic derecho sobre la barra de ttulos del
Workbook.
1. Abrir el Workbook.
3. Seleccione
Print Datasheet
4.Usted puede seleccionar para imprimir o previsualizar cualquier de
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p p p p q
las hojas de datos disponibles (presione el botn +para ver todas lashojas de datos disponibles).
Haciendo clic sobre la caja activa o
desactiva la hoja de datos para
imprimir o previsualizar
3.2.3 Imprimir datos para una corriente individual
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Para imprimir datos para una corriente individual visualizar la corriente y seguir
el mismo procedimiento anterior.
1. Doble Clic sobre la corriente
2. Clic derecho sobre la barra de ttulos de la pagina de la corriente
4 HYSYS Y TERMODINMICA
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Los paquetes de propiedades incorporados en HYSYSproveen predicciones precisas de: Propiedades
termodinmicas, Fsicas y de transporte para
hidrocarburos, no-hidrocarburos y fluidos qumicos y
producto petroqumicos.
La base de datos consta de un mas de 1500 componentes
y ms de 16000 coeficientes binarios.
Si un componente de la biblioteca no puede ser encontradodentro de la base de datos, estn disponibles una serie de
mtodos de estimacin para crear completamente
componentes hipotticos definidos.
4. HYSYS Y TERMODINMICA
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EOS
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EOS
Las EOS ofrecidas en Hysys son mejoras ymodificaciones de las EOS de Peng-Robinson (PR) ySoave-Redlich-Kwong (SRK).
Son modificaciones: PRSV, Zudkevitch Joffee(ZJ) y Kabadi Danner (KD).
Son para: aceite, gas y aplicaciones petroqumicas
Peng-Robinson EOS (PR) es
generalmente la recomendada soporta unamplio rango de condiciones de operacin yuna gran variedad de sistema
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Las opciones del paquete de propiedades para Peng-Robinson son PR, SourPR, y PRSV.
Las opciones de la ecuacin de estado Soave-Redlich-Kwong son SRK, SourSRK, KD y ZJ.
Modelos de actividad
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Modelos de actividad.
Proporcionan una prediccin bastante confiable de laspropiedades de hidrocarburos en un amplio rango decondiciones.
-Aplicacin esta limitada a los compuestos no polareso poco polares.
-Producen los mejores resultados cuando sonaplicados en la regin de operacin para la cual losparmetros de interaccin fueron obtenidos.
La siguiente es un breve resumen de las opciones termodinmicas recomendadas
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g p
para los coeficientes de actividad para diferentes aplicaciones.
Aplicacin Margules Van Laar Wilson NRTL UNIQUAC
Sistemas binarios Aplicable Aplicable Aplicable Aplicable Aplicable
Sistemas de Mltiple
componentes
Aplicacin
limitada
Aplicacin
limitadaAplicable Aplicable Aplicable
Sistemas azeotrpicos Aplicable Aplicable Aplicable Aplicable Aplicable
Equilibrio Liquido-
Liquido Aplicable Aplicable
Aplicacin
limitada Aplicable Aplicable
Sistemas diluidos Cuestionable Cuestionable Aplicable Aplicable Aplicable
Sistemas de asociacin
individualCuestionable Cuestionable Aplicable Aplicable Aplicable
Polmeros No Aplica No Aplica No Aplica No Aplica Aplicable
Extrapolacin Cuestionable Cuestionable Bueno Bueno Bueno
Modelos de Presin de Vapor:
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Modelos de Presin de Vapor:
Usados para mezclas ideales a bajaspresiones como: sistemas de hidrocarburos
y mezclas como cetonas y alcoholes, donde
el comportamiento de la fase lquida es
aproximadamente ideal.
Los modelos pueden ser utilizados como
primera aproximacin a sistemas no
ideales. Todas las opciones de presin de vapor son
modelos de presin de vapor.
Modelos Chao Seader (Semi empricos)
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Modelos Chao Seader (Semi empricos).
Son correlaciones para calcular equilibrios,
tambin entalpas y entropas para liquido yvapor.
Para la eleccin de
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Para la eleccin depaquetes
termodinmicostambin existenlos arboles de
decisiones.
4.4 Propiedades Fsicas y Termodinmicas
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4.4 Propiedades Fsicas y Termodinmicas
Ejercicio :
Determinar las propiedades fsicas para el Benceno y
Tolueno
1. Iniciar un nuevo caso
2. Adicionar los compuestos Benceno y tolueno
3. Elegir el paquete termodinmico Wilson con modelo de vapor
SRK (no ideal)
4. Ingresar al PFD e insertar una corriente de materia de nombreAlimentacin.
5. Grabar con su nombre
4.5 Generacin de las tablas de Propiedades
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Para generar tablas de propiedades usted debe definir corrientesya que Hysys est preparado para computar solamente propiedades
de corrientes
4.5.1 Condicin de la Corriente
Especificar la corriente
Alimentacin con lasiguiente informacin:
Temperatura = 200 oF
Presin = 100 psiaFlujo msico = 1000 lb / hr
Ingresar las
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composiciones molares
especificando esta
corriente como puro
Benceno.
Hasta ac hemos
definido lascondiciones de la
corriente
4.5.2 Generar la Tabla de Propiedades
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1) Desde el men del tope seleccionar
Tools/Utilities.
Primero estimaremos la Capacidad Calorfica Molar y la Densidad de la
corriente de Benceno como una funcin de la temperatura. Los pasos son
los siguientes.
2) Seleccionar
PropertyTable de la lista
de utilitarios
disponibles
(Available
Util it ies) y hacerclic en el botn
Add Uti li ty.
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Establecer :
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Para la variable 1 especificar como Independent variable 1 :
Pressure y mode: state.
El mode determina si usted quiere declarar los valores actuales o
usar un rango de valores dentro de los limites especificados superior
e inferior.
Luego ingrese como State Value el valor de 300 psia.
Usted puede ingresar mas de un valor para State values si lodesea ( Por ejemplo si usted desea el valor de la propiedad a 200
psia)
A continuacin fijal la Independent v ariable 2como Temperatura ,modecomo incrementaly luego fijar el lmite superior (Uper Bound)como 400 F, Limite inferior (Lower bound) as 50 F y nmero deincrementos como 10.
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A continuacin clic en Dep. Prop.
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Hacer clic enAdd, para abrirla siguiente
ventana
Bajo la columna Variableseleccionar Molar Heatcapacity y hacer clic enOK.
Una vez
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seleccionada esta
propiedad presionar
el botn Add yseleccionar la
propiedad Molar
Density.
Presionar el botn OKpara retornar al Property
Table
Luego al hacer clic
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g
en el botn
Calculate
Se efectan los
clculos y la barra
inferior se torna de
color verde
En la pestaa Performance, los resultados
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En la pestaa Performance, los resultados
pueden visualizarse haciendo clic en Table o
Plot.
En la opcin
Table se
visualizan losdatos
numricos en
una tabla para
ambaspropiedades
En la opcin
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En la opcin
Plots se
visualizan engrficas donde
se debe
seleccionar la
propiedad
Usted puede imprimir la grfica haciendo clic en el botn
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p p g
derecho del mouse sobre la grfica.
Los atributos de la grfica pueden ser controladosseleccionando la opcin graph control.
Para generar un reporte sobre la tabla de
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propiedades hacer un clic sobre el botn
Too ls / Reports.
Aparece la siguiente ventana:
Clic Create. Y dar un nombre al reporte.
Y dar como nombre al reporte:
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Reporte Ejercicio 3 Nombre estudiante
Luego hacer clic insert datasheet.
Seleccione la tabla de propiedades que usted cre y luego Add al reporte.
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Usted puede ver
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Usted puede ver
el reporte antes
de imprimirlo.
Presionando el
botn Preview en
la ventana
Report Buider
4.6 Generando Curvas de Presin de Vapor
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Para generar una tabla de presin de vapor seguir el mismo procedimiento
citado anteriormente
Seleccionar Tool/utilitiesSeleccionar Property TableLuego Add Utility
Especificar lo siguiente:
Name: Curva presin de vapor
Stream:Alimentacion
Para la Variable 1:
Independent Variable 1como Vapor Fractiony modeState y determinar su condicin para 0.5 (50 % de vapor).
Para la variable 2.Independent Variable 2 comoTemperatura a la cualdeseamos hacer el clculo, mode Incremental (LowerBound 50 F y Upper Bound 550 F con incremento de 10)
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Pasamos a la pgina
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Propiedades
Dependientes
(Dep Prop).
PresionarAdd
Y seleccionar Presin
Esto nos dar la presin a
la cual 50 % de laalimentacin es vapor bajo
la temperatura
especificada.
Al adicionar esta
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Al adicionar esta
propiedad la barra
de estado se tornaamarilla.
Luego presionar
Calculate y la
barra inferior setorna de color
verde
Ahora podemos ver la presin a la cual la alimentacin tiene 50 % de vapor a
300 F haciendo clic en la etiqueta Performance
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Grfica :
Presin de Vapor vs. Temperatura
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Insertar una corriente de materia en el
PFD con las siguientes
especificaciones:
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especificaciones:
Nombre: Etanol-agua
Temperatura: 80 CPresin: 101.3kPaFlujo molar:1 kmole /h
Composicin en fraccin molar:
Xagua = 0.24 y Xetanol = 0.76
En el menu principal
seleccionar
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seleccionar
Flowsheet / Add Operation
Seleccionar: Extensions /
Equilibrium Plots y luego Add
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Presionando el botn Plot se despliega eldiagrama:X vs Y de etanol
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g
Si se elije la opcin Diagrama
TXYPl t bti l fi
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TXYPlot se obtienen la graficade Xetanol vs T para la presin
de 101.3 kPa los valores deYetanol de burbuja y roco.
Referencias
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MONTCADA, Luis. Simulacin de Procesos con Hysys. 2006
Hysys User Guide.