ejemplos de simulador hysys

SOFTWARE PARA INGENIEROS DE PROCESOSIng. LILIANA HERNNDEZ y ARIEL FLOREZ - UIS

CONTENIDO1. Introduccin 2. Administrador de condiciones base para la simulacin (Simulation Basis Manager) 3. Equipos bsicos Compresor, Turbina, Tee, Mezcladores, Bomba 4. Intercambiadores de calor Cooler, Heater, Carcaza y tubo 5. Reactores qumicos CSTR, PFR, Gibbs, Equilibrio, Conversion 6. Equipos de separacin Separador Flash, Absorberdor, Destilador multicomponentes, Splitter 7. Diseo multiflowsheet Otros : Databook.

HYSYS

Software de simulacin multipropsitos para ingeniera de procesos Diseo conceptual y bsico Diseo detallado Operabilidad de plantas

SIMULADORES DE PROCESOSHYSYS es un simulador de procesos construido de forma modular y que opera internamente de manera jerarquizada

1. Corrientes (Propiedades termodinmicas y fisicoqumicas) 2. Evala grados de libertad de las corrientes y equipos 3. Mdulos (Balances Masa y Energa) 4. Resuelve iteraciones de reciclos y/o optimizadores Modelos individuales resueltos eficientemente Poco verstiles, pero muy flexibles, muy confiables Mtodos de convergencia robustos (Sustitucin Directa, Wegstein, etc).Ing. LILIANA HERNNDEZ y ARIEL FLOREZ - UIS

FILOSOFIA DE HYSYSCinco ambientes: Ambiente Simulation Basis Manager Ambiente Oil Manager Ambiente Main Ambiente Subflowsheet Ambiente Column-Subflowsheet

}

multiflowsheet multisolver

Uso independiente, flexible, personalizable de las herramientas

FILOSOFIA HYSYSCrear un caso de simulacin

Ambiente Simulation Basis Ambiente Column Ambiente Main Flowsheet

Ambiente Oil Manager Ambiente Subflowsheet Ambiente Subflowsheet Ambiente Column

AMBIENTE BASISCrear un caso de simulacin



AMBIENTE BASIS

Paquete de fluidos Ambiente Basis

{

Lista de componentes Modelo Termodinmico Conjunto de reacciones

Paquete de fluidos 1 = Lista 1 + ModeloTermo 1 Paquete de fluidos 2 = Lista 2 + ModeloTermo 2 + Rxns 2 Paquete de fluidos 3 = Lista 1 + ModeloTermo 2 + Rxns 3

AMBIENTE MAINCrear un caso de simulacin



AMBIENTE MAINFlowsheet

Ambiente Main MultiFlowsheet

AMBIENTE SUBFLOWSHEETCrear un caso de simulacin



AMBIENTE SUBFLOWSHEET

Ambiente subflowsheet

AMBIENTE COLUMNCrear un caso de simulacin



AMBIENTE COLUMN

Ambiente Column

Ing. LILIANA HERNNDEZ y ARIEL FLOREZ - UIS

AMBIENTE COLUMNCrear un caso de simulacin


Ambiente Oil Manager Ambiente Subflowsheet Ambiente Column

AMBIENTE COLUMN

Ambiente Column


FILOSOFIA HYSYSCrear un caso de simulacin



Qu modelos utiliza HYSYS?Corrientes Entrada Corrientes Salida

EQUIPO

Balances de Masa Balances de Energa Balances de Cantidad Mov. Termodinmica Ecuaciones Constitutivas

Estado Estable : Cada de Presin Estado Transitorio : Hidrodinmica (Dimensiones)


EQUIPO

Sistema de Ecuaciones No Lineales

Cmo se soluciona? Mtodos numricos (Solvers) Nmero de Ecuaciones = Nmero Incgnitas Grados de libertad = 0


EQUIPO

Los grados de libertad para la convergencia de una simulacin son: Corrientes Entrada Corrientes Salida Corrientes Entrada

+ +

EQUIPO EQUIPO

=> =>

Corrientes Salida Corrientes Entrada

+ Corrientes Salida

=>

EQUIPO


EQUIPO

Corrientes Entrada Corrientes Salida Corrientes Entrada

+ +

EQUIPO EQUIPO

+ +

Corrientes Salida Corrientes Entrada

+ Corrientes Salida

EQUIPO

Las corrientes son tanto de masa como de energa

Qu modelos utiliza HYSYS?masa energa

Corrientes Entrada y Salida

Los grados de libertad para la definir una corriente de masa son: Dos variables de estado Un Flujo Una Composicin Fraccin Vapor Temperatura Presin Molar Msico Volumtrico

Para definir una corriente de energa basta solo con el flujo de energa

Qu modelos utiliza HYSYS?

EQUIPOLos grados de libertad para la convergencia de un equipo son: Todos los equipos Intercambiadores Reactor CSTR, PFR Columnas Pipe segment Cada de presin UA, TEMA, # Pasos, # tubos , etc Dimensiones (V,L,D, etc.) # platos, PTope, Pfondo, Especificaciones . L, D, shcedule, material, etc.

AMBIENTE BASIS

SOFTWARE PARA INGENIEROS DE PROCESOSIng. LILIANA HERNNDEZ y ARIEL FLOREZ - UIS

(Simulation Basis Manager)Lista de componentes + Paquete de propiedades (modelo termodinmico) + Conjunto de reacciones

ADMINISTRADOR BASE

COMPONENTES (Components) Permite observar las propiedades fundamentales de cada compuesto Posee filtros por nombre(s) y/o frmula qumica Posee filtros por grupo funcional o modelo termodinmico Permite construir cualquier cantidad y tipo de combinaciones de listas

Existe una lista llamada MasterList que acumula los compuesto de todas las lista creadas

COMPONENTESComponentes a simular Filtros Filtros

Base de datos

PAQUETES DE FLUIDOS (Fluid Packages)Modelo Termodinmico Modelos que representan el comportamiento de las distintas fases (slido, lquido(s), vapor) segn el valor de sus variables termodinmicas (T, P, FV) y su composicin.

Existen de tres tipos: Modelos de actividad (lquidos) Modelos de ecuacin de estado - EOS (gases) Modelos miscelneos (semiempricos)Ing. LILIANA HERNNDEZ y ARIEL FLOREZ - UIS

MODELOS DE ECUACION DE ESTADO

MODELOS DE ACTIVIDAD

MODELOS DE ACTIVIDAD

MODELOS MISCELANEOS

MODELOS MISCELANEOS


CUAL PAQUETE DE FLUIDOS ?Componentes Ideales Hidrocarburos livianos Acidos carboxlicos Electrolitos Aminas .....(ver manuales) Modelo Termodinmico Antoine Peng-Robinson NRTL OLI_Electrolyte Amina pkg

....los dems.....

UNIQUAC

CUAL PAQUETE DE FLUIDOS ?

CUAL PAQUETE DE FLUIDOS ?

CUAL PAQUETE DE FLUIDOS ?SustanciasSi

Es agua pura?No

ASTM 1967 Steam PackageSi

Es agua agria? (H2O, CO2, H2S, NH3 + hidrocarburosNo

Sour PR o Sour SRK Amine Package

Es gas natural? + endulzamientoNo

Si

Es gas natural? + AguaNo

Si

Peng Robinson

Contiene aceite?No

Si

ASi

Contiene compuestos polares?

B

Paquete propiedades Pregunta Inicio

No

Aplican restricciones de Chao-Seader?No

Si

Peng Robinson (SRK,PRSV, Chao, Grayson)

Peng Robinson (SRK,PRSV)

CUAL PAQUETE DE FLUIDOS ?AAlta concentracin de H2?No Si

Peng RobinsonSi

P < 100 psia ?No

P < 10 atm ?No

Grayson - Streed

Aplican restricciones de Chao-Seader?Si No

Si

Peng Robinson (SRK,PRSV, Chao, Grayson)

Peng Robinson (SRK,PRSV)Si

P < 100 mmHg ?No

Presin de Vapor

Presin de Vapor (PR, SRK, PRSV)

Restricciones de Chao-Seader: Chao- Seader 0 < T < 500 F y P < 1000 psia Hidrocarburos (excepto metano), 0.5

ejemplos de simulador hysys

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