Post on 06-Jul-2015
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 Simulation Basis Ambiente Column Ambiente Main Flowsheet
Ambiente Oil Manager Ambiente Subflowsheet Ambiente Subflowsheet Ambiente Column
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 Simulation Basis Ambiente Column Ambiente Main Flowsheet
Ambiente Oil Manager Ambiente Subflowsheet Ambiente Subflowsheet Ambiente Column
AMBIENTE MAINFlowsheet
Ambiente Main MultiFlowsheet
AMBIENTE SUBFLOWSHEETCrear un caso de simulacin
Ambiente Simulation Basis Ambiente Column Ambiente Main Flowsheet
Ambiente Oil Manager Ambiente Subflowsheet Ambiente Subflowsheet Ambiente Column
AMBIENTE SUBFLOWSHEET
Ambiente subflowsheet
AMBIENTE COLUMNCrear un caso de simulacin
Ambiente Simulation Basis Ambiente Column Ambiente Main Flowsheet
Ambiente Oil Manager Ambiente Subflowsheet Ambiente Subflowsheet Ambiente Column
AMBIENTE COLUMN
Ambiente Column
Ing. LILIANA HERNNDEZ y ARIEL FLOREZ - UIS
AMBIENTE COLUMNCrear un caso de simulacin
Ambiente Simulation Basis Ambiente Column Ambiente Main Flowsheet
Ambiente Oil Manager Ambiente Subflowsheet Ambiente Column
AMBIENTE COLUMN
Ambiente Column
Ing. LILIANA HERNNDEZ y ARIEL FLOREZ - UIS
FILOSOFIA HYSYSCrear un caso de simulacin
Ambiente Simulation Basis Ambiente Column Ambiente Main Flowsheet
Ambiente Oil Manager Ambiente Subflowsheet Ambiente Subflowsheet Ambiente Column
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)
Qu modelos utiliza HYSYS?Corrientes Entrada Corrientes Salida
EQUIPO
Sistema de Ecuaciones No Lineales
Cmo se soluciona? Mtodos numricos (Solvers) Nmero de Ecuaciones = Nmero Incgnitas Grados de libertad = 0
Qu modelos utiliza HYSYS?Corrientes Entrada Corrientes Salida
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
Qu modelos utiliza HYSYS?Corrientes Entrada Corrientes Salida
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
Ing. LILIANA HERNNDEZ y ARIEL FLOREZ - UIS
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