• Author / Uploaded
• Junior Melgar Salet

• Categories
• Destilación
• Software
• Simulación
• Química Física
• Química

Citation preview

MANUAL DE SIMULACION DE PROCESOS Y OPERACIONES DE HIDROCARBUROS

SOFTWARE: ASPEN HYSYS V8.8 NIVEL: BASICO-INTERMEDIO

Contenido 1.

2.

3.

4.

INTRODUCCION ................................................................................................................ 1 1.1.

Relación con la simulación de procesos ....................................................................... 1

1.2.

Herramientas de trabajo ............................................................................................... 2

1.2.1.

Base de Datos....................................................................................................... 2

1.2.2.

Caracterización de Fracciones del Petróleo .......................................................... 2

1.2.3.

Operaciones Unitarias ........................................................................................... 2

1.3.

Ventajas del software ................................................................................................... 3

1.4.

Utilidades ..................................................................................................................... 3

OBJETIVOS ........................................................................................................................ 3 2.1.

OBJETIVO GENERAL ................................................................................................. 3

2.2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................................................ 4

GUIA DE MANEJO DEL PROGRAMA ASPEN HYSYS V8.8 .............................................. 4 3.1.

Pantalla de inicio .......................................................................................................... 4

3.2.

Pantalla de inicio de simulación ................................................................................... 5

3.3.

Pestaña de lista de componentes (COMPONENT LISTS)............................................ 5

3.4.

Pestaña de paquete de fluidos ( FLUID PACKAGES) .................................................. 6

3.5.

Pestaña Petroleum assays ........................................................................................... 7

3.6.

Pestaña oil manager .................................................................................................... 8

3.7.

Pestaña de reacción (REACTION) ............................................................................... 9

3.8.

Pestaña de simulación (SIMULATION) ...................................................................... 10

SECCION DE SOLUCION DE PROBLEMAS .................................................................... 13 4.1.

Curvas de destilación ASTM y TBP............................................................................ 13

4.1.1. 4.2.

Caracterización del petróleo ....................................................................................... 21

4.2.1. 4.3.

Conclusión del problema ..................................................................................... 39

Destilación atmosférica .............................................................................................. 39

4.4.1. 5.

Conclusion del problema ..................................................................................... 28

Separador pre-flash.................................................................................................... 28

4.3.1. 4.4.

Conclusión del problema ..................................................................................... 20

Conclusiones del problema ................................................................................. 49

Soporte técnico y ayuda .................................................................................................... 49

RESUMEN Aspen HYSYS es una herramienta de simulación, operación y procesos de aspenONE AspenTech que sirve para el diseño conceptual, la optimización, planificación empresarial, gestión de activos y la supervisión de rendimiento de petróleo y gas, procesamiento de gas, refinación de petróleo. Aspen HYSYS se ha establecido como un simulador intuitivo y fácil de usar en la industria de petróleo y gas. Ofrece una base termodinámica completa para el cálculo preciso de las propiedades físicas, propiedades de transporte y el comportamiento de fase para el petróleo y las industrias del gas y la refinación. El uso de paquetes de simulación es importante en nuestra carrera, por tal motivo el curso de simulación HYSYS fue una propuesta creada para facilitar el aprendizaje de este a los estudiantes. Los temas abarcados fueron: Presentación de las curvas de ASTM y TBP, Caracterización de petróleo, destilación pre-flash y destilación atmosférica. De la misma manera se amplió los medios de trasmisión de información en especial para el curso de HYSYS realizando los tutoriales correspondientes en forma digital, los mismos que están disponibles la página de YOUTUBE de la revista. Se logró observar bastante interés de los estudiantes en la realización de proyectos debido a que es de mucha importancia para la formación del Ingeniero Petrolero.

1. INTRODUCCION El Hysys es una herramienta informática que nos va a permitir diseñar o modelar procesos químicos mediante la ayuda de un software. En la actualidad todos los ingenieros deben estar capacitados para poder producir y diseñar un sistema y que mejor manera que con la ayuda de un software para poder encontrar valores que posiblemente nos servirán en un futuro cálculo para el aporte de un proyecto de trabajo. HYSYS es un software, utilizado para simular procesos en estado estacionario y dinámico, por ejemplo, procesos químicos, farmacéuticos, alimenticios, entre otros. Posee herramientas que nos permite estimar propiedades físicas, balance de materia y energía, equilibrios líquido-vapor y la simulación de muchos equipos de Ingeniería Química. Los parámetros de diseño como número de tubos de un intercambiador de calor, diámetro de la carcasa y número de platos de una columna de destilación no puede ser calculado por HYSYS, es una herramienta que proporciona una simulación de un sistema que se describe con anterioridad. Hysys puede emplearse como herramienta de diseño, probando varias configuraciones del sistema para optimizarlo. Se tiene que tener en cuenta que HYSYS simula y el Ingeniero diseña.

1.1. Relación con la simulación de procesos Para poder utilizar el Hysys se necesita aplicar una ingeniería básica del proceso para lo cual se necesita:  Documentos que describan la secuencia de las operaciones que conforman el proceso.  Un diagrama entrada – salida, lo cual incluye como está conformado estequeométricamente la reacción, el número de moles.  Un diagrama básico del bloques del proceso, lo cual incluye las condiciones principales de operación, información de rendimientos, conversiones, balances de materia y energía preliminares.  Hojas de datos los cuales especifican los equipos o durante la ingeniería básica. Este software posee una base de datos con información de utilidad para muchos cálculos que este programa realiza de forma rápida, el programa corrige cierta los cálculos de forma automática. Para que el programa realice los cálculos hay que

1

proporcionarle la información mínima necesaria que generalmente es los datos de operación como flujos, temperaturas y presiones.

1.2. Herramientas de trabajo 1.2.1. Base de Datos:   

HYSYS en su amplia base de datos contiene lo siguiente: Más de 1500 componentes sólidos, líquidos y gaseosos. Las propiedades fisicoquímicas de las sustancias puras Parámetros de Interacción binaria para el cálculo del coeficiente de actividad.

1.2.2. Caracterización de Fracciones del Petróleo  

Correlaciones específicas para fracciones livianas y pesadas. Modelos de interconversion de curvas de destilación.

1.2.3. Operaciones Unitarias: HYSYS posee una integración gráfica que permite modelar más de 40 diferentes operaciones unitarias:             

Acumuladores Flash Columnas de Destilación Columnas de Extracción Reactores Continuos y Batch Compresores Turbinas Bombas Intercambiadores de Calor Separador Mezcladores Controladores Tuberías Válvulas de Bloqueo y Control Hysys es una herramienta que proporciona una simulación de un sistema que se describe con anterioridad, conociendo previamente todos los parámetros de diseño, ya que estos no son calculados por el simulador. Hysys puede emplearse como herramienta de diseño, probando varias configuraciones del sistema para optimizarlo, teniendo en cuenta que los resultados de una simulación no son siempre fiables y estos se deben analizar críticamente. Igualmente hay que tener en cuenta que los resultados dependen de la calidad de datos de entrada y la fuente de la misma.

2

1.3. Ventajas del software Entre las principales ventajas que nos brinda el programa, se puede encontrar:    

Nos ayuda a examinar varias configuraciones de una planta. Disminuye el tiempo de diseño de una planta Nos permite mejorar el diseño de un planta Determina las condiciones óptimas del proceso

Sin embargo no toda la información que nos da este programa es fiable, ya que dependen de la calidad de los datos que ingresemos al programa. Una de las condiciones también que hay que tomar en cuenta es la selección del paquete fluido con que estamos trabajando, ya que no todos los paquetes pueden ser utilizados con los diferentes tipos de fluidos, los paquetes son específicos para algunos tipos de fluidos.

1.4. Utilidades El programa nos permite:    

 

Utilizar Modelos Termodinámicos, Componentes y Propiedades (Paquete Fluido, Corrientes, Mezclas y Propiedades de Mezclas). Simular Unidades de Proceso Corrientes: División, Mezcla y Fraccionamiento, Ciclo de Refrigeración, Separación de Fases, Separador de Tres Fases. Simular Procesos con Corrientes de Recirculación, Procesos con Reciclo, Compresión en tres etapas, Ajuste de Variables. Simular Reactores, utilizar reactores de Conversión, Relación no lineal entre variables Reactor de Mezcla Completa Reactor Flujo Pistón Reactor Catalítico Heterogéneo. Establecer balances de Materia y Calor. Simular Columnas de Destilación y Absorción, Columna de Destilación Simplificada, Columna Despojadora.

2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GENERAL 

Aprender el manejo adecuado de este software (ASPEN HYSYS V8.8), para optimizar procedimientos (separación, destilación, caracterización, etc.) relacionados con hidrocarburos.

3

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS    

 

Entender el comportamiento del petróleo en una columna de destilación atmosférica. Conocer las gráficas de destilación ASTM – TBP y realizar una interpretación correcta. Conocer las propiedades de una muestra de petróleo mediante la simulación de su caracterización. Realizar una separación liquido-vapor y subir su temperatura mediante un horno, para preparar la muestra de petróleo antes de que ingrese a una torre de destilación. Conocer las distintas herramientas de la paleta de simulación y sus propiedades (para que sirve cada una). Se tiene que tener en cuenta que HYSYS simula y el Ingeniero diseña. Hysys es una herramienta que proporciona una simulación de un sistema que se describe con anterioridad, conociendo previamente todos los parámetros de diseño, ya que estos no son calculados por el simulador.

3. GUIA DE MANEJO DEL PROGRAMA ASPEN HYSYS V8.8 3.1. Pantalla de inicio Al iniciar el programa nos encontraremos con la ventana principal desde la cual podemos iniciar una nueva simulación, o abrir una simulación previamente creada.  Para iniciar una nueva simulación debemos dirigirnos a File-New-Case o hacer clic directamente en el siguiente icono.  Para abrir una simulación previamente creada nos dirigiremos a File-OpenCase… o hacemos clic en el siguiente icono.

4

3.2. Pantalla de inicio de simulación Al empezar una nueva simulación, se nos abrirá el administrador de información básica para la simulación (Simulation basic manager), en el cual debemos especificar toda la información necesaria para realizar la simulación.

En la parte izquierda del Simulation basic manager, nos encontraremos distintas carpetas en las cuales podemos especificar las propiedades de la simulación, tales como, la lista de componentes, el paquete termodinámico de fluidos, las reacciones, etc. Las propiedades que vayamos a especificar en este sector varían dependiendo de la simulación que deseemos realizar, pero para poder entrar al entorno de simulación (Simulation Environment) es necesario por lo mínimo especificar los componentes y el paquete termodinámico, las demás propiedades podemos especificarlas luego si así lo deseamos, solo basta con hacer clic en el icono una vez dentro del entorno de simulación.

3.3. Pestaña de lista de componentes (COMPONENT LISTS) En esta pestaña, debemos especificar todos los componentes que usaremos en la simulación, los cuales son organizados mediante grupos o listas de componentes.

5

Para agregar los componentes de nuestra simulación: 1. 2. 3.

hacemos click en component List buscamos nuestro componente en la lista y luego click en Add para quitarlo hacemos click en Replace

De esta manera agregamos o quitamos cualquier componente que queramos o nó utilizar en nuestra simulación, depende del proceso que queramos simular.

3.4. Pestaña de paquete de fluidos ( FLUID PACKAGES) La siguiente pestaña que encontraremos es la indicada como Fluid Packages, aquí encontraremos los distintos paquetes termodinámicos que son usados para calcular las diversas propiedades de los componentes (entalpia, entropía, densidad, etc). La adecuada elección de un paquete termodinámico es esencial, debido a que estos son la base de los resultados de la simulación.

6

Para agregar nuestro paquete de fluidos: 1. 2.

Hacer click en Fluid packages. Elegir el paquete adecuado de nuestra lista para nuestra simulación.

3.5. Pestaña Petroleum assays En esta pestaña podemos crear componentes hipotéticos, o componentes que no estén en las librerías predeterminadas de HYSYS. Los componentes hipotéticos pueden ser cualquiera de los siguientes:    

Componentes puros Mezclas definidas Mezclas no definidas Sólidos

7

También podemos convertir componentes de las librerías de HYSYS en componentes hipotéticos para de esta manera modificar los valores de los componentes. Los componentes hipotéticos son independientes de los paquetes termodinámicos, y al ser creados son colocados en el grupo de componentes hipotéticos.

3.6. Pestaña oil manager

8

El entorno de caracterización de crudo, nos permite representar las características del petróleo mediante el uso de componentes hipotéticos. Propiedades físicas, críticas, termodinámicas y de transporte son determinadas para cada componente hipotético usando correlaciones, para luego usar dichos componentes en cualquier corriente dentro del flowsheet. HYSYS define los componentes hipotéticos mediante el uso de datos de ensayo que el usuario debe proveer. Las siguientes características son exclusivas del entorno de caracterización de crudo:  Proporcionar datos de ensayo de laboratorio.  Corte de un solo ensayo.  Mezcla de múltiples ensayos.  Asignar propiedades de usuario a componentes hipotéticos.  Seleccionar sets de correlaciones para determinar propiedades.  Instalar componentes hipotéticos en corrientes.  visualización de tablas y gráficos para los datos de entradas y el fluido caracterizado.

3.7. Pestaña de reacción (REACTION)

En este sector introduciremos toda la información sobre las reacciones que se lleven a cabo en la simulación en caso de existir alguna. Para agregar una reacción, debemos hacer clic en la opción Add Reaction, con la cual seguidamente se nos abrirá una ventana, en la cual debemos seleccionar el tipo de reacción que se llevará a cabo.

9

Tipos de reacciones

Una vez especificadas las reacciones y los sets de reacciones debemos asociar estos sets a un paquete termodinámico. Para esto hacemos clic en el set, y seguidamente hacemos clic en la opción “Add to FP”.

3.8. Pestaña de simulación (SIMULATION) Una vez especificados los componentes, paquete termodinámico y las reacciones (en caso de que existan), podemos entrar al entorno de simulación de HYSYS.

10

Dentro del entorno de simulación nos encontraremos con otra ventana, la cual es la ventana de diagrama de flujo de proceso (PFD) en la cual procederemos a crear la simulación. Para comenzar con la simulación debemos primeramente acceder a la paleta de procesos. Seguidamente se nos mostrara la paleta de procesos, la cual está organizada de manera descendente de la siguiente manera:

Paleta de equipo de simulación

   

Corrientes. Vessels (tanques y separadores). Equipos de transferencia de calor. Equipos rotatorios (Bombas, compresores, Expansores).

11

      

Equipos de tuberías. Equipos para manejo de sólidos. Reactores. Columnas. Shortcut de columnas. Subflowsheets. Operaciones lógicas.

12

4. SECCION DE SOLUCION DE PROBLEMAS 4.1. Curvas de destilación ASTM y TBP I.

Abrir el programa ASPEN HYSYS V8.8 y crear un nuevo archivo.

13

II.

Elegir nuestra lista de componentes haciendo click en Component Lists y agregar: Metano, etano, propano, i-butano, n-butano y agua.

Luego agregar cada componente haciendo click en Add.

14

III.

Elegir el paquete de fluidos haciendo click en Fluid Packages, luego elegir el paquete termodinámico de Peng-Robinson.

IV.

Hacer click en la pestaña OIL MANAGER, luego en Input Assay y hacer click en Add.

15

V.

Elegir nuestro tipo de destilación que prefiera, en nuestro caso elegiremos ASTM D86, luego hacer click en Edit Assay e introducir los datos del problema.

Agregar estos datos dé %vol. Y temperatura, luego click en ok

16

VI.

Hacer click en Calculate, luego en Output Blend y agregar nuestro ensayo ya calculado haciendo click en Add, luego hacer click en Install Oil, luego en Install.

17

18

VII.

Una vez realizado todos los pasos anteriores, hacer click en la pestaña Property Plot, y así obtendremos las distintas graficas de la curvas de destilación TBP, ASTM D86, D86 (Crack Reduced), ASTM D1160 (Vac), ASTM D1160 (Atm) y ASTM D2887.

Grafica obtenida con el programa Microsoft Excel.

19

Comparación de datos obtenidos entre Microsoft Excel y Aspen Hysys

4.1.1. Conclusión del problema 



Obtuvimos las gráficas de las destilaciones ASTM D86 y TBP, la cuales haciendo una comparación con las gráficas obtenidas con Microsoft Excel, son parecidas. Concluimos que la obtención de las gráficas está bien y nos muestra el comportamiento de la muestra de crudo cuando se le sube la temperatura con respecto al porcentaje de volumen de destilado. El punto inicial y final de destilación según la gráfica es: ASTM D86 IBP=36,5 ºC EBP=186,5 ºC TBP Excel IBP=-5,33 ºC EBP=197,3 ºC TBP HYSYS IBP=-5,5 ºC EBP=196,5 ºC

20

4.2. Caracterización del petróleo I.

Abrir el programa ASPEN HYSYS V8.8 y crear un nuevo archivo.

II.

Elegir nuestra lista de componentes haciendo click en Component Lists y agregar: Metano, etano, propano, i-butano, n-butano y agua.

21

Luego agregar cada componente haciendo click en Add.

III.

Elegir el paquete de fluidos haciendo click en Fluid Packages, luego elegir el paquete termodinámico de Peng-Robinson.

IV.

Hacer click en la pestaña OIL MANAGER, luego en Input Assay y hacer click en Add.

22

V.

Elegir nuestro tipo de destilación que prefiera, en nuestro caso elegiremos ASTM D86, luego hacer click en Edit Assay e introducir los datos del problema.

Agregar estos datos dé %vol. Y temperatura, luego click en ok

23

VI.

Hacer click en Calculate, luego en Output Blend y agregar nuestro ensayo ya calculado haciendo click en Add, luego hacer click en Install Oil, luego en Install.

24

25

VII.

Una vez realizados todos los pasos anteriores hacemos click en la pestaña Distribution Plot, ahí tendremos una gráfica que nos muestra los distintos cortes del petróleo y sus respectivas temperaturas de corte.

VIII. Luego hacer click en la pestaña Tables, de donde obtendremos todos nuestros datos para interpretar y caracterizar nuestro petróleo.

26

IX.

Cálculos entre: Método Analítico y Aspen Hysys



Método analítico: Datos: API=62 % vol. ASTM (ºC) TBP ( ºC) TBP (ºR) 0 36,5 14,1 517,4 10 54 33,4 552,0 30 77 69,0 616,1 50 101,5 101,6 674,9 70 131 135,2 735,3 90 171 180,5 816,9 95 186,5 194,1 841,4

Ecuaciones y solución del problema K= ((MeABP) exp0, 333)/SG SG=141,5/131,5+API=0,731 MeABP= VABP-Δ VABP= (T10+T30+T50+T70+T90)/5=679,04 SL= (T90-T10)/(90-10)=3,31125 Ln Δ=-0, 94402-0, 00865((VABP-32) EXP0, 667) + 2, 99791((SL) EXP0, 333. Δ=17,71  MeABP= 679,04-17,71=661,33ºR. Factor de Watson 

Kuop= ((MeABP) EXP0, 333)/0,731=11, 9

Método Hysys v8.8 datos obtenidos del software. Ecuaciones y solución del problema El factor de Watson (Kuop), varía entre 11,8 y 13 IBP= 618ºR; EBP=816ºR MeABP= (IBP+EBP)/2= (618+816)/2=717 ºR.

27

Kuop=11,8=((MeABP)EXP0,333)/SG  SG=0,757 API= (141, 5/SG)-131, 5  API=55, 46º K= 13= ((MeABP) EXP0, 333)/SG  SG=0,687 API= (141, 5/SG)-131, 5  API=74, 47º APIprom= (55, 46+74, 4)/2=65, 1 º

4.2.1. Conclusion del problema  Método analítico: Kuop= 11, 9 API= 62 º SG=0,731 

Con estos resultados entre ambos métodos concluimos que: 

Método HYSYS:

Kuop= 12, 4 API= 65, 1 º SG= 0,757



Se trata petróleo liviano. Es una Parafinica olefinica.

de un súper mezcla y

4.3. Separador pre-flash I.

Abrir el programa ASPEN HYSYS V8.8 y crear un nuevo archivo.

28

II.

Elegir nuestra lista de componentes haciendo click en Component Lists y agregar: Propano, i-butano, n-butano, i-pentano y n-pentano.

Luego agregar cada componente haciendo click en Add.

29

III.

Elegir el paquete de fluidos haciendo click en Fluid Packages, luego elegir el paquete termodinámico de Peng-Robinson.

IV.

Hacer click en la pestaña OIL MANAGER, luego en Input Assay y hacer click en Add .

30

V.

Cambiar la propiedad Bulk Properties a Used y el Assay Data Type a TBP, y luego cambiaremos Light Ends a Input Composition.

VI.

En la propiedad Bulk Props introducir datos de:

 Peso molecular de 300 Lb/Lb-mol  API de 48.88 Lb/ft3

31

VII.

En la propiedad Light Ends introducir datos de:

 Composición:

Light Ends

Comp.

Propano i-butano n-butano i-pentano n-pentano

0,0 0,7 0,42 1,22 1,54

32

VIII. En la propiedad Distillacion, hacemos click en Edit Assay e introducir datos de porcentaje de volumen y temperatura luego hacer click en OK, finalmente hacer clic en Calculate.

IX.

Hacer click en Output Blend y agregar nuestro ensayo ya calculado haciendo click en Add, luego hacer click en Install Oil y colocar el nombre crudo pre-calentado, luego hacer click en Install.

33

34

X.

A partir de este paso entrar a diseñar el sistema de simulación. Hacer click en Simulation y aparece la siguiente figura, con nuestro crudo precalentado.

XI.

De la paleta de objetos extraemos los siguientes equipos:

 Separador V-100  Mixer MIX-100  Horno E-100

35

La función del separador es separar la alimentación en dos corrientes, una liquida y otro gas, para posteriormente calentar la corriente liquida hasta la temperatura de entrada de la alimentación a la torre.

XII.

Definir las condiciones de entrada de la alimentación haciendo doble click sobre la figura del crudo pre-calentado, y añadir los siguientes datos:  Temperatura= 450 (ºF)  Presión= 75 (psia)  Flujo volumétrico= 100000 (Bbl/día)

XIII. Definir las conexiones del separador flash.  Alimentación = crudo pre-calentado  Producto de cabeza = vapor pre-flash  Producto de fondo = liquido pre-flash

36

XIV. Acondicionamiento del Horno. La alimentación del horno es el líquido preflash, para luego mezclarse con el vapor pre-flash y así tener lista la alimentación a la torre de destilación atmosférica. También especificamos el producto de salida del horno y un ingreso de energía al mismo.

 Temperatura de trabajo del horno = 650 ºF  Presión = 75 psia

37

XV. Especificaciones del mezclador (Mixer).  Alimentación = liquido pre-flash y vapor pre-flash  Producto = alimentación para la torre de destilación

XVI. Final de la simulación.

38

4.3.1. Conclusión del problema 



Se logró la simulación correctamente, se calentó el líquido pre-flash hasta una temperatura de 650 ºF, se mezcló con el vapor pre-flash en nuestro mezclador (Mixer), el producto de este es una corriente de crudo calentado Crudo calentado: Temperatura = 646,9 ºF Presión = 75 psia Flujo molar = 3811 Lb-mol/Hr

4.4. Destilación atmosférica I.

Inicio de la simulación de destilación atmosférica. Para lo cual ya tenemos lista nuestra corriente de alimentación a la torre.

 Alimentación:

II.

Crudo calentado: Temperatura = 646,9 ºF Presión = 75 psia Flujo molar = 3811 Lb-mol/Hr Crear 4 corrientes de entrada a la torre, tomando este objeto de la paleta de equipos de la pantalla de simulación.

   

TRIM DUTY AGO STEAM DIESEL STEAM BOTTOM STEAM

39

III.

Torre fraccionadora y sus especificaciones.  Platos teóricos = 29  Condensador parcial de tres fases  Columnas laterales despojadoras = 3  Circuitos de refrigeración de recirculación (pump round) Como no tenemos en la paleta de procesos una torre con esas características, usar una torre con condensador y reflujo en el tope, la cual hay que ir modificando, hasta especificar completamente la torre fraccionadora. Antes de agregar la torre hacer clic en “Tools-Preferences” en la barra de menú de HYSYS, y en la ventana de opciones asegurarse que la casilla “Use Input Expert” está marcada.

IV.

Agregar de la paleta de objetos una primera torre con un condensador. Especificaciones:  En la casilla “Name” colocar Atmos Tower En la casilla “# Stages” colocar 29 etapas.  En la casilla “Optional Inlet Stream” especificar dos corrientes de entrada, las cuales son “Tower Feed” y “Trim Duty” ambas entrando en la etapa 28.  En la casilla “Bottom Stage Inlet” especificar la corriente “Bottoms Steam”.  En la casilla “Bottoms Liquid Outlet” especificar la corriente “Residue”.  En la casilla “Condenser Energy Stream” especificar la corriente de energía “Cond Duty”.  En las corrientes “Overhead Outlets” especificar Off Gas en la corriente de top y Nafta en el fondo.

40

  

Hacer clic en el botón “Next” y especificar los siguientes perfiles de presión: Presión en el Condensador 19.7 psia Caída de presión en el Condensador 9 Psi. Presión en el fondo de la torre 32.7 Psia.

 

Hacer clic en el botón “Next” y especificar lo siguiente: Temperatura del condensador 100 °F. Temperatura del tope de la torre 250 °F.

V.

VI.

 Temperatura del fondo de la torre 700 °F.

41

VII. 

En la siguiente ventana especificar lo siguiente: En la casilla “Flow Basis” especificar “Volumen”

42

VIII. Hacer clic en el botón “Done” y a continuación colocar ver la ventana de propiedades de la columna:

IX.

Proceder ahora a agregar las operaciones laterales de la torre por lo que nos dirigimos a la página “Side Strippers” dentro de la pestaña “Side Ops” en la ventana de propiedades de la columna: Hacer clic en el botón “Add” y especificamos lo siguiente en la ventana que se nos mostrara:  En la casilla “Name” colocamos KeroSS  En la casilla “Return Stage” colocamos la etapa 8  En la casilla “Draw Stage” colocamos la etapa 9  En la sección “Flow Basis” seleccionamos Std Ideal Volume  En la casilla “Product Stream” colocamos Kerosene  En la casilla “Draw Spec” colocamos un valor de 12900 Barriles/Día

43

44

Hacemos lo mismo para los otros strippers solo que estos últimos trabajaran con arrastre de vapor. Con esto ya hemos finalizado con la especificación de las operaciones laterales por lo que deberíamos ver la siguiente tabla en la página “Side Strippers” de la pestaña “Side Ops”.

Luego de especificar las operaciones laterales, procederemos a especificar las líneas de recirculación “Pump Around”. Por lo que nos vamos a la página “Pump Arounds” dentro de la pestaña “Side Ops” y hacemos clic en el botón “Add”. En la ventana que se nos mostrara a continuación, colocamos en la casilla “Return Stage” la etapa 1 y en la casilla “Draw Stage” la etapa 2.

45

Hacemos clic en el botón “Install” y se nos mostrara una ventana más detallada. En esta ventana podremos ver que cada circuito de recirculación tiene dos especificaciones principales las cuales son la tasa de flujo (Rate) y la caída de temperatura (Temperature Drop). Para este caso reemplazaremos la especificación de caída de temperatura por el Duty de enfriamiento para la corriente de recirculación. En la sección marcada como debajo de la celda PA_1_Rate especificamos un valor de 50000 Barriles/día.

Luego de especificar las líneas de recirculación de los tres “Pump Around” nos vamos a la página “Pump Around” dentro de la pestaña “Side Ops” donde podremos ver las líneas de recirculación que hemos especificado:

46

Hasta este punto hemos especificado una torre con 40 etapas teóricas repartidas de la siguiente manera: 29 etapas en la columna principal 1 condensador para la columna principal 9 etapas en las columnas laterales (3 columnas laterales de 3 etapas cada una) 1 rehervidor en la columna lateral KeroSS Para terminar con la especificación de la torre, procederemos a suministrar los datos faltantes para que HYSYS pueda realizar los cálculos. Nos vamos nuevamente para la página “Spec” dentro de la pestaña “Design”, hacemos clic en el botón “Add” y especificamos la variable como muestra la imagen:

47

Antes de correr la simulación realizaremos unos últimos arreglos en las variables que hemos especificado  Especificar un valor de 1 para la variable “Reflux Ratio”  Especificar un valor de 70700 Bbl/día para la variable “Nafta Prod Rate”  Marcar como activa la variable “OverFlash”  Marcar como activa la variable “Kero Reb Duty”  Marcar como activa la variable “Vap Prod Flow”  Eliminar la variable “Reflux Rate”  Eliminar la variable “Vap Prod Rate”  Eliminar la variable “KeroSS BoilUp Ratio”  Eliminar la variable “Btms Prod Rate” A continuación, hacer clic en el botón “Run” para que HYSYS realice los cálculos para la simulación de la torre.

Una vez que ha convergido la iteración, se ha acabado con la simulación y se puede analizar y sacar conclusiones de los datos finales.

48

4.4.1. Conclusiones del problema 

Se realizó la simulación correctamente y obtuvimos los siguientes productos: Nafta, kerosene, AGO, Diésel y crudo reducido. Las composiciones de cada producto varían de acuerdo a cada tipo de petróleo.

5. Soporte técnico y ayuda  Melgar Salet Yunior Cel.: 75198535  Velásquez Pozo Henry Daniel Cel.: 77587486

49