Introduccion hysys

Iniciando HYSYS M.Sc. Hermes Peña Velásquez Iniciando HYSYS Taller El modulo Iniciando HYSYS lo introduce a algunos

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Iniciando HYSYS

M.Sc. Hermes Peña Velásquez

Iniciando HYSYS

Taller El modulo Iniciando HYSYS lo introduce a algunos de los conceptos básicos necesarios para la creación de simulaciones en Aspen HYSYS. Usted usará Aspen HYSYS para definir tres corrientes gaseosas que serán utilizadas como alimento a una planta de gas. Además, usted aprenderá cómo determinar las propiedades de estas corrientes mediante el uso de la envolvente de fases y de la Utilidad Tabla de Propiedades.

Objetivos del Modulo Después de completar este módulo, usted será capaz de: • Definir un Paquete de Fluido (Paquete de Propiedades, compuestos puros, compuestos hipotéticos) • Adición de corrientes • Comprensión de cálculos flash • Adición de Utilidades para corrientes • Personalización del Workbook

1-2

Iniciando HYSYS

Simulation Basis Manager Aspen HYSYS utiliza el concepto del Paquete de Fluido para contener toda la información necesaria en el desarrollo de cálculos de equilibrio de fases (flash) y de propiedades físicas. Este enfoque le permite definir toda la información (paquetes de propiedades, compuestos, compuestos hipotéticos, parámetros de interacción binaria, reacciones, datos tabulares, etc) al interior de una sola entidad. Hay cuatro ventajas importantes de este enfoque:

• Toda la información asociada se define en un solo lugar, lo que permite una fácil creación y modificación de la información. • Los Paquetes de Fluido se pueden almacenar como entidades completamente definidas para su uso en cualquier simulación. • Listados de Compuestos pueden ser almacenadas por separado en los Paquetes de Fluidos para su uso en cualquier simulación. • Múltiples Paquetes de fluidos pueden ser utilizados en la misma simulación. Sin embargo, todos ellos son definidos dentro de un mismo Basis Manager.

Icono Basis Environment

El Administrador de Bases de simulación ó “Simulation Basis Manager” es una característica que le permite crear y manipular múltiples paquetes de fluido o listas de compuestos en la simulación. Para volver a ingresar en el Administrador de Bases de simulación desde cualquier punto en la simulación, se puede usar la tecla de acceso rápido Ctrl + B o hacer clic en el icono de Basis Environment sobre la barra de herramientas

1-3

Iniciando HYSYS

La pestaña de ingreso al Administrador de Bases de Simulación es la de Compuestos. Aquí, usted puede crear listas de compuestos que son independientes de (pero pueden estar asociados con) los Paquetes de Fluidos de paquetes individuales en la simulación.

Figura 1

La siguiente tabla describe los diferentes botones disponibles para la pestaña Compuestos: Botón

Descripción

View

Le permite visualizar la lista de componentes seleccionada.

Add

Le permite crear una Lista de Componentes Nota: Las listas de Compuestos pueden ser adicionadas usando la propiedad Fluid Package.

Delete

Remueve la Lista de Compuestos seleccionada de la simulación.

Copy

Realiza una copia de la lista de compuestos seleccionada

Import

Le permite importar una lista de compuestos predefinida desde el disco. Los archivos de listas de compuestos tienen una extensión .cml.

Export

Le permite exportar la Lista de Compuestos seleccionada a un disco. La lista de compuestos exportada puede ser recuperada desde otro caso de simulación mediante la función Import.

Refresh

Actualiza las propiedades de los compuestos puros desde la base de datos del simulador. Si usted posee un caso de simulación correspondiente a una versión previa de Aspen HYSYS, esto actualizará los datos de los compuestos de la última versión.

1-4

Iniciando HYSYS

La segunda pestaña del Administrador de Bases de simulación es la de Paquetes de Fluido (Fluid Pkgs).

Figura 2

La siguiente tabla describe los distintos botones disponibles para el grupo de Paquetes de Fluidos (Fluid Pkgs): Botón

Descripción

View

Le permite visualizar la vista de propiedades para el Paquete de Fluido seleccionado. Solamente esta active cuando existe al menos un Paquete de Fluido en el caso de simulación.

Add

Le permite crear e instalar un Nuevo paquete de fluido en la simulación.

Delete

Remueve el Paquete de Fluido seleccionado de la simulación.

Copy

Realiza una copia del Paquete de Fluido seleccionado. Todo es idéntico en la copia excepto el nombre. Es muy útil para crear variaciones de Paquetes de Fluido.

Import

Permite importar un Paquete de Fluido predefinido desde el disco. Los archivos de Paquetes de Fluido tienen una extensión (.fpk).

Export

Permite exportar el Paquete de Fluido seleccionado al disco de almacenamiento. Allows you to export the selected fluid package to a disk. El paquete de fluido exportado puede ser recuperada desde otro caso de simulación mediante la función Import.

La pestaña de Paquete de Fluido permite el acceso a los Paquetes de Fluido, así como a la definición de Paquetes de Fluido. A partir de Aspen HYSYS versión 3,0, usted puede usar la operación Stream Cutter para incorporar múltiples Paquetes de Fluido dentro de una misma simulación.

1-5

Iniciando HYSYS

Definición de Las Bases de Simulación Adición de un Paquete de Propiedades Icono New Case

1.

Inicie un caso Nuevo seleccionando el icono New Case.

2.

Seleccione la pestaña Fluid Pkgs y cree un Paquete de Fluido haciendo clic en Add.

3.

En la Pestaña Set Up, despliegue la lista Property Package Selection y seleccione el modelo termodinámico Peng-Robinson Ecuación de Estado (EOS).

Figura 3

4.

Cambie el Nombre (Name) por default Basis-1 por GasPlant.

5.

De Clic sobre el botón View en la sección Selección de Lista de Compuestos que se encuentra asociado al Paquete de Fluido de GasPlant .

1-6

Iniciando HYSYS

Adición de Compuestos Usted puede seleccionar compuestos para su simulación a través de varios métodos. Para Usar...

Haga Esto...

Match Cell

1. Seleccione uno de los tres formatos de nombre seleccionando la opción correspondiente: • SimName • Full Name/Synonym • Formula 2. Ingrese el nombre del compuesto en el campo de entrada Match. A medida que usted tipea, la lista cambiará en respuesta a lo que usted está ingresando. 3. Cuando el compuesto deseado sea resaltado: • Presione Enter.

Usted puede adicionar un rango de compuestos resaltando el rango complete y hacienda clic en el botón Add Pure.

• Haga Clic sobre el botón Add Pure. • Haga Doble-clic sobre el compuesto para adicionarlo a su simulación. Component List

1. Use la barra desplegable de la lista de compuestos, desplácese a lo largo de la lista hasta encontrar el compuesto requerido 2. Para adicionar el compuesto: • Presione Enter. • Haga Clic sobre el botón Add Pure. • Haga Doble-clic sobre el compuesto para agregarlo a su simulación.

Filter

1. Asegúrese que la celda Match está vacía, y haga clic sobre View Filter. 2. Seleccione la caja de chequeo Use Filter para desplegar los diferentes filtros de familia. 3. Seleccione la familia deseada (Hydrocarbons) de la lista de filtros por familia para desplegar únicamente ese tipo de compuestos. 4. Use uno de los métodos tipo previos para seleccionar el compuesto deseado.

1-7

Iniciando HYSYS

6.

Seleccione la siguiente lista de compuestos haciendo clic sobre cada compuesto y luego sobre el botón Add Pure. •

Nitrogen



i-Butane



H2S



n-Butane



CO2



i-Pentane



Methane



n-Pentane



Ethane



n-Hexane



Propane



H2O

Figura 4

7.

Haga Clic sobre el ítem Hypothetical en la caja Add Component.

Figura 5

Cuando usted hace clic sobre el botón Quick Create a Hypo Component, Aspen HYSYS adiciona un hipotético de la clase hidrocarburo por default. Si desea adicionar un hipotético de otra clase, haga clic sobre el botón Hypo Manager y luego en la vista desplegada haga clic sobre View Group. Esto desplegará Tabular Hypothetical Input donde podrá seleccionar otra clase de hipotético.

1-8

Iniciando HYSYS

8.

Haga Clic sobre el botón Quick Create a Hypo Component para crear un compuesto hipotético.

Un compuesto hipotético se puede utilizar para modelar compuestos no existentes en la biblioteca de compuestos de Aspen HYSYS, mezclas indefinidas, o sólidos. Usted va a utilizar un compuesto hipotético para modelar los compuestos en la mezcla gaseosa más pesados que el hexano 9.

En la ventana para el compuesto hipotético que usted está creando, haga clic sobre la pestaña ID y en la celda Component Name escriba C7+.

Figura 6

Aspen HYSYS siempre coloca un asterisco (*) después del nombre del compuesto hipotético para distinguirlo.

Dado que usted no conoce la estructura del compuesto hipotético y que está modelando una mezcla, el Structure Builder no será usado. 10. Seleccione la pestaña Critical. La única propiedad suministrada para el C7+ por el laboratorio es el Normal Boiling Pt. Ingrese un valor de 110°C (230°F). 11. Haga Clic sobre el botón Estimate Unknown Props para calcular las otras propiedades y definir completamente el compuesto hipotético.

1-9

Iniciando HYSYS

Figura 7

La información minima requerida para definir un compuesto hipotético es el punto de ebullición normal (Normal Boiling Pt) ó el peso molecular (Molecular Weight) y la densidad ideal del líquido (Ideal Liq Density).

12. Cuando el compuesto hipotético haya sido definido, retorne al Fluid Package cerrando la vista del compuesto C7+*. 13. Adicione el compuesto hipotético a la lista de Selected Components seleccionando la lista de Available Hypo Components y haciendo clic sobre el botón Add Hypo.

1 - 10

Iniciando HYSYS

Figura 8

Usted puede utilizar el botón Sort List para ordenar la lista de compuestos.

Cada compuesto hipotético creado es parte de un Hypo Group. Por default, este compuesto hipotético es colocado en HypoGroup1. Usted puede introducir grupos adicionales y mover los compuestos hipotéticos entre dichos grupos. Esto se realiza en la pestaña Hypotheticals del Simulation Basis Manager.

Compare las propiedades del C7+ con el C7 y el C8. C7+

Usted necesitará adicionar los compuestos C7 y C8 a la lista de compuestos con el fin de visualizar sus propiedades. Asegúrese de borrarlos una vez que finalice este ejercicio.

C7

C8

Punto de Ebullición Normal (°C)

98.43

125.67

Densidad del Líquido Ideal (kg/m3)

686.82

705.38

Peso Molecular

100.21

114.23

Usted ha finalizado la definición del Paquete de Fluido. Ahora puede observar los coeficientes de interacción binaria de Peng - Robinson para los compuestos seleccionados haciendo clic sobre la pestaña de coeficientes de interacción binaria Binary Coeffs en la ventana Fluid Package.

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Iniciando HYSYS

Exportando Paquetes de Fluido En Aspen HYSYS, usted puede exportar paquetes de fluido para emplearlos en otras simulaciones, de tal manera que pueda optimizar el tiempo al emplear un Paquete de Fluido en múltiples casos de simulación. 1.

Sobre la pestaña Fluid Pkgs, seleccione el Paquete de fluido GasPlant.

Figura 9

2.

Haga Clic sobre el botón Export.

3.

Ingrese el nombre (GasPlant) para el Paquete de Fluido y haga clic en el botón Save.

Aspen HYSYS adicionará automáticamente la extensión .fpk cuando salve su Paquete de Fluido. El archivo será salvado automáticamente en el folder \HYSYS\paks.

Figura 10

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Iniciando HYSYS

Ahora que su Paquete de Fluido ha sido definido, usted puede empezar a construir su simulación. Haga Clic sobre el botón Enter Simulation Environment para empezar el proceso.

Construyendo la Simulación Cuando usted construya la simulación requerirá: •

Adicionar Corrientes de Materia y Energía



Seleccionar Unidades de Proceso



Adjuntar utilities

Adicionando Corrientes En Aspen HYSYS, hay dos tipos de corrientes: •

Las corrientes de Materia tienen una composición y parámetros tales como temperatura, presión y tasas de flujo. Estas son usadas para representar corrientes de proceso.



Las Corrientes de Energía tienen solo un parámetro: flujo de calor. Estas son usadas para representar el duty suministrado a o por un equipo de proceso.

Estas son una variedad de maneras de incluir Corrientes en Aspen HYSYS. Para usar esto...

Haz Esto... • Desde el menú Flowsheet, seleccione Add Stream.

Menu Bar o

• Presione la tecla F11. La vista de propiedades de Corrientes se abrirá. Workbook

Abra el Workbook y vaya a la pestaña Material Streams. Introduzca el nombre de una corriente en la celda **New**.

Object Palette

Desde el menú Flowsheet, seleccione Open Object Palette, o presione F4 para abrir la paleta de objetos (Object Palette). Haga Doble-clic sobre el icono Stream.

En este caso, usted adicionará tres Corrientes para representar tres pozos de gas. Cada corriente será incluida empleando un método diferente de instalación.

1 - 13

Iniciando HYSYS

Adicionando una Corriente desde la Barra de Menú Para adicionar una corriente empleando la tecla F11: 1.

Presione F11. La vista de propiedades de Corrientes se desplegará. Si esto no sucede, haga doble-clic sobre la corriente recién creada (desde el PFD) para brindar la vista de propiedades.

Figura 11

2.

Resalte la celda Stream Name. Cambie el nombre de la corriente a GasWell 1.

3.

Presione Enter.

1 - 14

Iniciando HYSYS

Ingresando Composiciones de Corrientes Existen dos páginas diferentes para ingresar la composición de una corriente: En esta página...

Haga Esto... • Haga Doble-clic sobre la celda Molar Flow para ingresar las fracciones molares.

Conditions o

• Haga Doble-clic sobre la celda Mass Flow para ingresar las fracciones molares. o • Haga Doble-clic sobre la celda Std Ideal Liquid Volume Flow para ingresar las fracciones volumétricas. Se desplegará la vista Input Composition for Stream. Composition

Haga Clic sobre el botón Edit. Se desplegará la vista Input Composition for Stream.

1.

Si la vista Input Composition for Stream no está aún desplegada, haga dobleclic sobre la celda Mass Flow.

Figura 12

1 - 15

Iniciando HYSYS

Si hay valores o ingrese 0 ó haga clic sobre Normalize. Las corrientes no estarán completamente definidas hasta que todos los valores de composiciones tengan un valor numérico.

2.

Seleccione la opción Mole Fractions en el grupo Composition Basis para cambiar la base composicional de másica a molar.

3.

Ingrese las siguientes composiciones. Para este componente...

Ingrese esta fracción molar...

Nitrogen

0.0002

H2S

0.0405

CO2

0.0151

Methane

0.7250

Ethane

0.0815

Propane

0.0455

i-Butane

0.0150

n-Butane

0.0180

i-Pentane

0.0120

n-Pentane

0.0130

n-Hexane

0.0090

H2O

0.0000

C7+

0.0252

4.

Haga Clic sobre el botón OK cuando todas las fracciones molares hayan sido introducidas.

5.

Cierre la vista de propiedades de corrientes.

1 - 16

Iniciando HYSYS

Adicionando una corriente desde el Workbook Icono Workbook

Para abrir el Workbook, haga clic sobre el icono Workbook en la barra de herramientas. 1.

Ingrese el nombre de la corriente GasWell 2 en la celda **New**.

2.

Haga Doble-clic sobre la celda Molar Flow e ingrese las siguientes composiciones:

3.

Para este componente...

Ingrese esta fracción molar...

Nitrogen

0.0025

H2S

0.0237

CO2

0.0048

Methane

0.6800

Ethane

0.1920

Propane

0.0710

i-Butane

0.0115

n-Butane

0.0085

i-Pentane

0.0036

n-Pentane

0.0021

n-Hexane

0.0003

H2O

0.0000

C7+

0.0000

Haga clic sobre el botón OK para cerrar la ventana Input Composition.

1 - 17

Iniciando HYSYS

Adicionando una corriente desde el Object Palette 1.

Si el Object Palette no está abierto en el escritorio, presione la tecla F4 para abrirlo.

2.

Haga Doble-clic sobre el icono Material Stream. Se desplegará la vista de propiedades de corrientes.

3.

Cambie el nombre de la corriente por GasWell 3.

4.

Haga Doble-clic sobre Molar Flow.

5.

Ingrese las siguientes composiciones:

Icono Material Stream (Blue)

Salve su caso periódicamente para evitar perder su información.

Para este componente...

Ingrese esta fracción molar...

Nitrogen

0.0050

H2S

0.0141

CO2

0.0205

Methane

0.5664

Ethane

0.2545

Propane

0.0145

i-Butane

0.0041

n-Butane

0.0075

i-Pentane

0.0038

n-Pentane

0.0037

n-Hexane

0.0060

H2O

0.0909

C7+

0.0090

6.

Haga Clic sobre OK para cerrar la ventana Input Composition for Stream: GasWell 3.

7.

Haga Clic sobre el icono Save. Ingrese un nombre para el caso.

SALVE SU CASO DE SIMULACIÓN

1 - 18

Iniciando HYSYS

Usted puede emplear uno de estos métodos para salvar un caso de simulación en Aspen HYSYS:

Icono Save



Desde el menú File, seleccione Save para salvar su caso con el mismo nombre.



Desde el menú File, seleccione Save As para salvar su caso en una ubicación diferente o con un nombre diferente.



Haga Clic sobre el icono Save sobre la barra de herramientas para salvar su caso de simulación con el mismo nombre.

Seleccionando un Conjunto de Unidades En Aspen HYSYS, es posible cambiar el conjunto de unidades a ser empleado para desplegar las diferentes variables. 1.

Desde el menú Tools, seleccione Preferences.

2.

Haga Clic sobre la pestaña Variables.

Figura 13

3.

Seleccione el conjunto de unidades del sistema internacional - SI .

4.

Cierre esta ventana para regresar a la simulación.

1 - 19

Iniciando HYSYS

Cambiando Unidades para una Especificación Para cambiar las unidades para una especificación, simplemente ingrese el valor numérico de la especificación y presione la barra de desplazamiento ó haga clic sobre la lista de despliegue. Seleccione las unidades adecuadas para el valor que usted está introduciendo. Aspen HYSYS realizará la conversión de unidades a las definidas por default. Figura 14

Usted puede desplazarse por la lista de unidades empezando a tipear las unidades, o usando las teclas de flecha, o mediante la barra de desplazamiento.

1 - 20

Iniciando HYSYS

Cálculos Flash Aspen HYSYS puede desarrollar tres tipos de cálculos flash sobre las corrientes:

Solo dos de estos tres parámetros de Corrientes (Vapour Fraction, Temperature, or Pressure) pueden ser suministrados.



P-T



Vf-P



Vf-T

Una vez que la composición de la corriente y dos de los tres parámetros temperatura, presión ó fracción de vapor son conocidos, Aspen HYSYS desarrollará un cálculo flash sobre la corriente, calculando el tercer parámetro. Si usted trata de suministrar los tres parámetros presión, temperatura y fracción de vapor, ocurrirá un error de consistencia.

Con las capacidades flash de Aspen HYSYS, es posible desarrollar cálculos de punto de rocío y burbuja. Especificando una fracción de vapor de 1.0 y la presión o temperatura de la corriente, Aspen HYSYS calculará la temperatura o presión de rocío respectiva. Para calcular la presión o temperatura de burbuja, se de be ingresar una fracción de vapor de 0.0 y la presión ó la temperatura. Desarrolle un cálculo P-T flash sobre la corriente GasWell 2. Establezca la presión en 7500 kPa y la temperatura en 10°C. Cual es la fracción de Vapor? ____________________________________________________________________________ Desarrolle un cálculo P-T flash sobre la corriente GasWell 2. Establezca la presión en 7500 kPa. Cual es la temperatura de rocío? ____________________________________________________________________________ Desarrolle un cálculo P-T flash sobre la corriente GasWell 2. Establezca la presión en 7500 kPa. Cual es la temperatura de punto de burbuja? ____________________________________________________________________________

1 - 21

Iniciando HYSYS

Adicionando Utilidades Las utilidades disponibles en Aspen HYSYS son un conjunto de herramientas útiles para interactuar con su proceso. Estas herramientas suministran información adicional o análisis de Corrientes u Operaciones. Luego de su instalación, una utilidad se convierte en parte del flowsheet, recalculando automáticamente las propiedades una vez que detecta un cambio en las condiciones de la corriente u operación con la cual se encuentra relacionada. Como con la mayoría de objetos en Aspen HYSYS, usted puede adicionar utilidades en un número diferente de maneras: Para usar la...

Haga Esto... • Desde el menú Tools, seleccione Utilities.

Menu Bar ó

• Presione Ctrl+U. Las utilidades disponibles serán desplegadas. Stream Property View

1. Abra la vista de propiedades de la corriente. 2. Sobre la pestaña Attachments, haga clic sobre la página Utilities. 3. Haga clic sobre el botón Create. Las utilidades disponibles serán desplegadas.

A continuación, usted adicionará una utilidad empleando cada método de instalación.

Adicionando una Utilidad desde la Ventana de Propiedades de la Corriente La envolvente de fases solo puede ser calculada sobre una base seca (cualquier agua será ignorada).

La utilidad de envolvente de fases (Envelope) le permite examinar la relación entre parámetros seleccionados de una corriente de composición conocida, incluidas aquellas corrientes que solo poseen un componente. Las envolventes Líquido-Vaporpueden ser generadas para las siguientes variables: •

Presión - Temperatura



Presión - Volumen



Presión - Entalpía



Presión - Entropía



Temperatura - Volumen



Temperatura - Entalpía



Temperatura - Entropía

1 - 22

Iniciando HYSYS

Una Utilidad de envolvente de fases será adicionada a la corriente Gas Well 2 desde la ventana de propiedades de dicha corriente. 1.

Abra la ventana de propiedades de la corriente haciendo doble-clic sobre la corriente, bien sea en el Workbook ó en el PFD.

2.

Sobre la pestaña Attachments, haga clic en Utilities.

Figura 15

1 - 23

Iniciando HYSYS

3.

Haga Clic en el botón Create. Las utilidades disponibles serán desplegadas.

4.

Seleccione Envelope Utility. Haga Clic sobre el botón Add Utility. La ventana de la Utilidad Envolvente de Fases será desplegada.

5.

La pestaña Design muestra los valores máximos y críticos de la envolvente.

Cual es la Presión y la Temperatura Críticas para la corriente GasWell 2? Tc___________________________________ Pc___________________________________

6.

Cambie a la pestaña Performance para visualizar la envolvente de fases.

Figura 16

7.

Haga Clic sobre la opción Table para visualizar los datos de la envolvente de fases en forma tabular.

1 - 24

Iniciando HYSYS

Adicionando una Utilidad desde la Barra de Menú La Utilidad Tabla de Propiedades le permite examinar tendencias de propiedades sobre un rango de condiciones, tanto en formato tabular como gráficamente. Esta utilidad calcula valores para variables dependientes con base en rangos o valores de variables independientes definidas por el usuario. Los valores numéricos pueden ser copiados desde Aspen HYSYS a Microsoft Excel empleando el comando de copiado, Ctrl+C, en Aspen HYSYS, y luego el comando de pegado, Ctrl+V, en Excel.

Una Utilidad Tabla de Propiedades será adicionada a la corriente Gas Well 2. 1.

Desde el menú Tools seleccione Utilities, ó presione la tecla de acceso rápido Ctrl+U. La ventana con las Utilidades disponibles será desplegada.

2.

Seleccione Property Table.

3.

Haga Clic sobre el botón Add Utility. La ventana de la Utilidad Property Table será desplegada.

Figura 17

1 - 25

Iniciando HYSYS

4.

Haga Clic sobre el botón Select Stream y seleccione la corriente GasWell 2.

5.

Haga clic en OK para retornar a la pestaña Design.

6.

En la sección Independent Variables, seleccione Pressure como la primera variable independiente.

7.

Use la barra del menú desplegable para cambiar el modo a State.

8.

En la matriz de State Values, ingrese los valores de 2500, 5000, 7500, y 9000 kPa. Si usted está empleando unidades de campo, estos valores serán 350, 700, 1050, y 1400 psia.

9.

Seleccione Temperature como la segunda variable independiente. Asegúrese que el Mode se encuentre en Incremental.

10. Cambie los límites superior e inferior (Lower and Upper Bounds) a 0°C (32°F) y 100°C (212°F) respectivamente. Deje el # of Increments en su valor por default de 10. Figura 18

1 - 26

Iniciando HYSYS

11. Sobre la pestaña Design, haga clic sobre las Propiedades Dependientes (Dep. Prop). 12. En la página de Propiedades Dependientes (Dep. Prop.), haga clic en el botón Add. 13. Seleccione Densidad Másica (Mass Density) de la lista. Haga clic en OK para aceptar. 14. Haga Clic sobre el botón Add nuevamente. Seleccione ahora la Conductividad Térmica (Thermal Conductivity) y haga clic en OK para aceptar. 15. Haga Clic en el botón Calculate para generar la Tabla de Propiedades. 16. Examine los resultados de la Tabla de Propiedades tanto en forma gráfica como tabular sobre la pestaña Performance. 17. Cierre la ventana Property Table. Figura 19

1 - 27

Iniciando HYSYS

Analizando los Resultados Ventana de Propiedades de Corrientes En Aspen HYSYS, es posible visualizar las propiedades de las fases individuales para cualquier corriente. 1.

Abra la ventana de propiedades de Corriente para GasWell 3 haciendo dobleclic sobre GasWell 3 en el PFD, y vea la página de Conditions.

2.

Introduzca valores de temperatura y presión de -20°C (-4°F) y 5000 kPa (725 psia).

3.

Mueva la flecha del Mouse hacia el lado izquierdo o derecho de la ventana hasta que la flecha cambie a una flecha de doble cabeza para cambiar el tamaño de la ventana.

4.

Presione y sostenga el botón izquierdo del Mouse y arrastre el borde de la ventana hasta que se puedan visualizar todas las fases como se muestra en la siguiente figura.

Figura 20

1 - 28

Iniciando HYSYS

5.

Vaya a la página Properties. Esta página contiene información más detallada acerca de la corriente.

Figura 21

6.

Cierre el Worksheet para la corriente GasWell 3.

1 - 29

Iniciando HYSYS

Personalizando el Workbook Aspen HYSYS le permite personalizar el Workbook en varios niveles de profundidad. Usted puede introducir páginas adicionales, cambiar las variables que se presentan en las páginas existentes, ó cambiar el formato de los valores, por ejemplo. En este ejercicio será adicionada una nueva pestaña al Workbook, que contendrá las propiedades de la corriente Cp/Cv, Calor de Vaporización, y la Entalpía Molar. 1. Icono Workbook

Abra el Workbook haciendo clic sobre el icono Workbook en la barra de herramientas, usando las teclas Ctrl + W, ó haciendo clic sobre la barra de menú bajo Tools | Workbooks.

Figura 22

1 - 30

Iniciando HYSYS

2.

Haga Clic en el botón View para accesar a su Workbook actual.

Figura 23

1 - 31

Iniciando HYSYS

3.

Usted tiene dos formas distintas para ir a la página de configuración del Workbook:

Figura 24

a.

Sobre la barra de menú, haga clic en Workbook | Setup (Esta opción solo está disponible una vez se haya completado el paso 2)

Haga Clic en Cualquier pestaña

b.

Haga Clic derecho sobre cualquier pestaña de su Workbook para encontrar la opción de configuración (Setup)

1 - 32

Iniciando HYSYS

4.

En la ventana Setup haga clic sobre el botón Add.

Figura 25

5.

La ventana de New Object Type se desplegará, haga clic sobre el botón Add.

6.

Una nueva pestaña denominada, Streams, será listada en el grupo de pestañas del Workbook. Asegúrese que esta nueva pestaña este resaltada.

7.

Resalte la celda Name y cambie el nombre a Other Prop.

8.

En el grupo de Variables, haga clic en el botón Delete hasta que todas las variables por default hayan sido removidas.

9.

Ahora haga Clic en el botón Add para adicionar una nueva variable en la pestaña.

10. Desde la lista de Variables, seleccione Cp/Cv y haga clic en OK.

1 - 33

Iniciando HYSYS

11. Repita los pasos 8 y 9 para adicionar las variables Mass Heat of Vapourization y Molar Enthalpy como se muestra en la siguiente figura.

Figura 26

12. Salga de esta ventana cuando haya finalizado para retornar al Workbook. 13. El Workbook contiene ahora la hoja/pestaña Other Prop., la cual muestra los valores de Cp/Cv, Mass Heat of Vapourization, y Molar Enthalpy como se muestra en la siguiente figura. Figura 27

1 - 34

Iniciando HYSYS

Imprima Corrientes y Hojas del Workbook En Aspen HYSYS usted tiene la posibilidad de imprimir hojas de especificaciones para Corrientes, Unidades y Workbooks.

Impresión de Hojas del Datasheet 1.

Abra el Workbook.

2.

Haga clic derecho sobre la barra de titulo del Workbook. El menú emergente Print Datasheet será desplegado.

Para imprimir todas las Corrientes: • Personalice el Workbook para que contenga toda la información de las Corrientes que usted desea.

Figura 28

• Imprima el Specsheet del Workbook.

3.

Seleccione Print Datasheet. La ventana Select Datablock se desplegará.

1 - 35

Iniciando HYSYS

Figura 29

4.

De la lista, usted puede escoger visualizar o imprimir cualquiera de los datasheets disponibles.

Imprimiendo el Datasheet Individual de una Corriente Para imprimir el datasheet de una corriente ó Unidad de Proceso específicos, inspeccione la ventana stream property y siga el mismo procedimiento que con el Workbook.

1 - 36

Iniciando HYSYS

Finalizando la simulación El paso final en esta sección es adicionar la información necesaria en las Corrientes, la cual será empleada en los módulos futuros. Adicione la siguiente información de presión, temperatura y tasas de flujo a las corrientes: Temperatura

Presión

Tasa de Flujo

GasWell 1

40°C (105°F)

4135 kPa (600 psia)

425 kgmole/h (935 lbmole/hr)

GasWell 2

45°C (113°F)

3450 kPa (500 psia)

375 kgmole/h (825 lbmole/hr)

GasWell 3

45°C (113°F)

575 kgmole/h (1270 lbmole/hr)

SALVE SU CASO DE SIMULACIÓN

1 - 37

Iniciando HYSYS

Explorando la Simulación Ejercicio 1: Comportamiento de Fases y Predicción de Hidratos 1.

Use la Utilidad Envolvente de Fases (Phase Envelope) para encontrar los siguientes puntos.

Punto Critico para el GasWell 1. ________________________________________________ Cricondenbar (presión maxima) para el GasWell 1. _________________________________ Temperatura de punto de Burbuja para el GasWell 3 a 6000 kPa. _____________________ Temperatura de punto de rocío para el GasWell 1 a 4000 kPa. ________________________ Temperatura del GasWell 1 para un 50% de calidad del vapor a 8000 kPa. ______________ Temperatura de Formación de Hydratos para el GasWell 2 a 7500 kPa. ________________

2.

Use el Workbook para encontrar los siguientes valores:

Temperatura de Punto de Burbuja para el GasWell 3 a 6000 kPa. _____________________ Temperatura de Punto de Rocío para el GasWell 1 a 4000 kPa. _______________________ Temperatura del GasWell 1para un 50% de calidad a 8000 kPa. ______________________

3.

Use la Utilidad de Formación de Hidratos para encontrar la temperatura de formación de hidratos para las Corrientes GasWell 1 y GasWell 2. Stream

Pressure, kPa (psia)

GasWell 1

5000 (725)

GasWell 1

7500 (1090)

GasWell 2

5000 (725)

GasWell 2

7500 (1090)

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Hydrate Temperature

Iniciando HYSYS

Desafío La Utilidad Envolvente de Fases solo es capaz de realizar cálculos flash sobre una base seca, e ignorará cualquier cantidad de agua presente en la corriente. La composición para el GasWell 3 contiene cierta agua. Usted a sido puesto a desarrollar una serie de cálculos de puntos de rocío y burbuja sobre esta corriente a varias presiones. Conociendo que usted no puede predecir en forma precisa estos puntos sobre la envolvente de fases, debido a la presencia de agua, usted inicia los cálculos en el Workbook. Después de 30 minutos de realizar cálculos flash su colega se acerca y le comenta sobre las maravillas del Property Table. Luego de aprender acerca del Property Table, usted realiza los cálculos en cinco minutos. Empleando el consejo de su colega, establecer una Property Table para generar las curvas de punto de rocío y de burbuja desde 100 hasta 10000 kPa.

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Iniciando HYSYS

Lecturas Recomendadas 1. Knowledge Base Solution 109322 How do I plot an envelope on a wet basis? 2. Knowledge Base Solution 109329 What is the difference between the information on the first page and on the second page of Hydrate Formation utility? 3. Knowledge Base Solution 109332 What are Hydrate Types I and II? 4. Knowledge Base Solution 109812 Calculate a phase envelope using the property table utility

Agradecimientos Se expresa un reconocimiento especial a AspenTech, propietaria del material didáctico base para el desarrollo de este material de soporte.

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