aea hysys basic training[1]

1

HYSYS - BASICO

Construir y Ejecutar un Modelo de Proceso

Manuel Del Villar

2

Expectativas del Curso

Entender la filosofía del HYSYS

Definir corrientes

Definir Operaciones Unitarias

Propiedades Físicas– Corrientes– Cambiadores de Calor– Columnas de Destilación

3

Modelo de Proceso

Definir el Problema a ser Simulado

Iniciar el HYSYS

Crear una nueva simulación

Definir el Diagrama de Flujo usando la Interface Gráfica

4

Esquema de Simulación

Información necesaria:– Alimentaciones a la Planta - Flujos, composiciones,

condiciones de Temperatura y Presión– Información de Servicios Auxiliares– Información a calcular - Balance de Materia,

Especificación de Productos, Cargas térmicas.– Información de Equipo - Para evaluación y/o Diseño

Tomar Información de:– Diagramas de Flujo de Proceso– Bases de Diseño de Proceso– Descripción del Proceso– Cliente– Datos de Operación de la Planta

5

Abriendo el HYSYS

Abrir el HYSYS – Ir a Inicio (Start)– Programas (Programs)– AEA Technology– HYSYS:Proces 2.2.0– Entrada (Enter)

6

Abriendo HYSYS

Crear un Archivo:– File– Simulación en Blanco (Nueva)– Simulación Existente

7

Abriendo HYSYS (Cont.)

Seleccionar “File”

Seleccionar “New Case”

New

Case

File

8

Definir el Modelo Termodinámico

La siguiente pantalla aparece y se deberá definir: La Termodinámica. Los componentes.

Botón para Adicionar Componentes y definir

la Termodinámica

9


Seleccionar “Add” y se sobrepondrá una ventana

10


Modelos Termodinámicos en HYSYS EOS’s. Se refiere a las Ecuaciones de Estado mane-

jadas por el HYSYS. Típicamente estas ecuaciones de estado 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 cálculo de los coeficientes de actividad, estos modelos son útiles para simular sistemas altamente no ideales a moderadas condiciones de temperatura y presión. (Ej. Químicos, Aldehidos, Cetonas, Etheres, Agua, alcoholes, etc)

11


Ecuaciones de Estado en HYSYS GCEOS Lee-Kesler Plocker MBWR Peng Robinson PRSV Sour PR Sour SRK Soave Redlich Kwong Zudkevitch Joffe

12


Modelos de Solución en HYSYS Chien Null Extended NRTL General NRTL Margules NRTL Uniquac Van Laar Wilson

13


En la mayoría de los casos se usará una ecuación de estado, y la más recomendada es la de “Peng-Robinson”

14

Seleccionar Componentes

Ya definida la termodinámica, el siguiente paso es seleccionar los componentes que conforman nuestro sistema, para ello hay que cambiarnos al Menú “Components”

15


Ya en el Menú “Components”, hay que seleccionar de la lista de componentes disponibles los componentes en nuestro sistema y después presionar el botón “Add Pure”

16


Si se da el caso de tener componentes Hipotéticos, presionar el botón “Hypothetical”

17


Nuestra ventana cambia de forma

Para adicionar un componente hipotético presionar

18


Aparece el menú del administrador de componentes hipotéticos.

Cambiar el Nombre a C7+

Si conocemos la estructura molecular

19


Aparece nuestro menú para construir nuestra molécula

20


Ejemplo. Construir la molécula del Heptano.

– CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 = C7H16

Una ves definido, salir del menú

21


Estructura del componente.

La estructura de nuestro componente ha sido definido

Estimar propiedades no definidas

22


Diferentes vistas del MenúUna vez definido,

salir del menú

Propiedades Críticas

Propiedades Varias

Propiedades Térmicas

23


Menú de componentes Hipotéticos.

Adicionar nuestro componente hipotético

24


Otra forma de adicionar

nuestro componente hipotéticoAlimentar las

propiedades conocidas

Presionar el botón para estimar propiedades

Propiedades estimadas en color rojo.

Propiedades alimentadas en color azul.

Cambiar al menú de Propiedades Criticas

25


Una vez seleccionados los componentes de nuestro sistema, nos vamos al menú Binary Coeffs.

Parámetros de Interacción Binarios

26


En este Menú podemos observar los coeficientes de Interacción Binaria típicos de cada Ecuación de Estado. Aunque no es recomendable, se pueden eliminar estos Coeficientes.

27


Finalmente 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

28


Regresamos a nuestra ventana anterior y esta nos muestra en la ventana de paquetes actuales de propiedades físicas que tenemos 9 componen-tes y se seleccionó a la Ecuación de Estado de Peng-Robinson.

Enter Simulation Environment

Va al Medio Ambiente de Simulación (Ventana de

Simulación)

29


En caso de que se requiera modificar la termodinámica, hay que presionar el icono con la forma de un matraz.

30

Diagrama de Flujo

Ventana del Diagrama de Flujo

Zoom Out

Ajusta el Diagrama de Flujo a la Pantalla

Nombre del Diagrama de flujo

Pantalla de Simulación

Barra de Menús

Zoom In

Abre un Nuevo Archivo

Muestra el Balance de Materia & E.

Muestra el Diagrama de Flujo

Abre un Archivo

Inicia la Simulación

Detiene la Simulación

31

Diagrama de Flujo

Colocando Iconos de Operaciones Unitarias

Conectando corrientes a los bloques

Cambiando el sistema de unidades de nuestra corrida

32

Paleta de Operaciones Unitarias

Paleta con Iconos de Operaciones Unitarias

Flash2 Tanque

Barra de Menús

Cambiado-res de calor

Bombas

Corriente de Energía

Intercambiadores LNG

Soloaires

Valvulas

Corriente de proceso

Compresores y Expansores

Divisor

Mezclador

Columnas de Destilación

Columnas de Destilación

Recirculación

Adjust

Sub-Diagra-mas de Flujo

Reactores

Segmento de tubería

Set

Hoja de Cálculo

33

Operaciones Unitarias

Ir a la Paleta de Operaciones Unitarias (F4)

Buscar el icono de la Operaciones Unitarias deseadas - Mezcladores/Divisores, Cambiadores de Calor, etc.

Dar Clic en el icono y arrastrar a la Ventana del Diagrama de Flujo. (Pantalla de Simulación)

34

Definir Corrientes

Buscar el icono en la paleta

Arrastrar el Icono

Dar doble Clic con el Mouse

35

Definir Corrientes

Dando condiciones de Operación

Dar Clic en Edit para Alimentar las Composiciones

Alimentar la Temperatura

Alimentar la Presión

Alimentar el Flujo

36

Definir Corrientes

Alimentando las Composiciones

Normalizar las Composiciones

Regresar al menú anterior

37

Definir Corrientes

Vista de Una corriente totalmente definida

Salir del menú de corrientes

El color Verde y el “OK”, nos indica que todo ha sido definido

El Color Azul nos indica que son datos Alimentados

El Color Negro nos indica que son datos Calculados

38

Operaciones Unitarias más Comunes en HYSYS

Mezcladores y Divisores

Separadores

Cambiadores de Calor

Bombas

Válvulas

Compresores y turbinas

Columnas de Destilación, Absorción, Agotamiento, Extracción Líquido-Líquido

39


Usados para mezclar y dividir corrientes

Mezcladores - Mezclan 2 o más corrientes

Divisores - Divide una corriente en 2 o más corrientes. Se puede especificar cualquiera de los dos, flujo o fracción de flujo de n-1 corrientes de salida.

40


Menús típicos de Mezcladores

Corrientes a ser Mezcladas

Corriente con la Mezcla

Igualar todas las Presiones

Toma la Presión más baja

41


Menús Típicos de Divisores.

Corriente a ser Dividida

Corrientes con una fracción de la alimentación

Flujo o Fracción Corrientes

42

Separadores

Flash2 - Flasheo de una o más corrientes en una corriente vapor y otra líquida. Hay que especificar las condiciones del flash.

Flash3 - Flasheo de una o más corrientes en tres corrientes, una en fase vapor ,otra en fase líquida ligera y una fase líquida pesada (Acuosa). Hay que especificar las condiciones del flash. Usada para modelar un decantador con una fase vapor.

43

Separadores

Separador Líquido-Vapor.

Corriente de Alimentación

Corriente con el Vapor Separado

Corriente con el Líquido Separado

Corriente con el Calor añadido y/o removido

Si es un decantador

Caída de Presión

44

Separadores

Separador Líquido-Líquido-Vapor.

Alimentación

Corriente con el Vapor separado

Corriente con el Calor añadido y/o removido

Corriente con el Líquido pesado separado

Corriente con el Líquido ligero separado

Caída de Presión

Tag del equipo

45


Heater (Calentador) - – Calentamiento de una corriente - Puede ser calor

sensible y/o cambio de fase.– Hay que especificar las condiciones de salida

(temperatura, deltaP) o la carga térmica,

Cooler (Enfriador) – Enfriamiento de Una corriente - Puede ser calor

sensible y/o cambio de fase.– Hay que especificar las condiciones de salida

(temperatura, deltaP) o la carga térmica

46


Calentador, Enfriador, etc.


Corriente de Energía Suministrada y/o Removida

Corriente Calentada y/o Enfriada

Energía a Suministrar o Remover

Caída de Presión

47


Intercambiador de Calor Intercambian calor dos corrientes Se deben de definir para cada corriente:

• Condiciones de entrada.• Delta_P, o Presión a la Salida. • Temperatura de salida.

48


Intercambiador de Calor

Corriente de entrada lado Tubos

Corriente de entrada lado Coraza

Corriente de Salida lado Coraza

Caída de Presión lado Coraza

Caída de Presión lado Tubos

Corriente de Salida lado Tubos

49


Comportamiento del Intercambiador de Calor

Acercamiento mínimo (Pinch)

LMTD Curva de Transferencia de Calor

50


Soloaire Intercambian calor una corriente contra Aire Se debe de definir para la corriente de Proceso:

• Condiciones de entrada.• Delta_P, o Presión a la Salida. • Temperatura de salida.

Se debe de definir para la corriente de Aire:• Condiciones de entrada.

51


Soloaire

Corriente de Salida

Corriente de Entrada

Tag del Equipo

Temp. de Entrada del Aire

Configuración del equipo

Temp. de Salida del Aire

Caída de Presión

52


Intercambiadores de Calor tipo NGL (Plate Finn)

53


Intercambiadores de Calor tipo NGL (Plate Finn) Caída de Presión

Corriente de Entrada

Corriente de Salida

54



Carga Térmica

Acercamiento Mínimo

LMTD

Información de cada corriente

55



Gran Curva Compuesta

56



Curvas individuales (Por corriente)

57



Curvas de transferencia de calor por

corriente

Selecciona la Corriente

58

Modificadores de Presión

Bombas. (Fase Líquida) Incrementa la Presión del Fluido de una corriente. Se debe de definir para la corriente de Proceso:

• Condiciones de entrada.• Delta_P, o Presión a la Salida.

Válvulas. (Fase Líquida o Vapor) Disminuye la Presión del Fluido de una corriente. Se debe de definir para la corriente de Proceso:

• Condiciones de entrada.• Delta_P, o Presión a la Salida. • Proceso Isoentálpico

59


Bombas.


Corriente a la Salida

Corriente de energía

Eficiencia de la Bomba

Potencia a suministrar

Incremento en la Presión

60


Válvulas.


Corriente de Salida

Caída de Presión

61


Compresores. (Fase Vapor) Incrementa la Presión del Fluido de una corriente. Se debe de definir para la corriente de Proceso:

• Condiciones de entrada.• Delta_P, o Presión a la Salida. • Proceso Isoentrópico

Expansores. (Fase Vapor) Disminuye la Presión del Fluido de una corriente. Se debe de definir para la corriente de Proceso:

• Condiciones de entrada.• Delta_P, o Presión a la Salida. • Proceso Isoentrópico

62


Compresores.


Corriente de Salida


Eficiencia del Equipo

Potencia a Suministrar

Tag del Equipo

63


Expansores.


Tag. Del Equipo Corriente de Salida


Eficiencia del Equipo

Potencia de equipo

64

Cambio de Unidades

Cambio de Unidades en nuestra Simulación

Marcar con el cursor el

comando Tools

Seleccionar Preferencias

65

Cambio de Unidades


Seleccionar el menú de variables

66

Cambio de Unidades


En Unidades

Seleccionar el sistema de

unidades de nuestra

preferencia

67

Cambio de Unidades

Crear un nuevo sistema de unidades (Clone)

Presionar el botón “Clone”

Seleccionar el sistema de

unidades que queremos copiar

o clonar

68

Cambio de Unidades


Una ves presionado el botón “Clone” se crea un

nuevo sistema de unidades que en este caso se llama

“NewUser”

69

Cambio de Unidades


Re-nombrar nuestro nuevo

sistema de unidades

70

Cambio de Unidades


Modificar las unidades que se

tienen por default para el nuevo sistema

Colocar el cursor en la unidad a ser modificada

71

Cambio de Unidades

Crear un nuevo sistema de unidades (Clone)– Una ves creado nuestro nuevo sistema de unidades

mediante la copia de uno existente, lo que resta es solo cambiar las unidades en que nos interesa que aparezca nuestro reporte.

aea hysys basic training[1]

Documents