Ing. Quimico

Curso: Simulación ─ HYSYS (Estacionario)

TEMA 1

Caso Práctico. Software comercial de simulación de procesos químicos. Fundamentos de la simulación con HYSYS. Ayuda. CASO PRÁCTICO Caso práctico Planteamiento Comprimir una corriente de aire (20ºC, 1bar, 300/kg/h) con un compresor de desplazamiento positivo hasta 6 bar.

Resolución 'manual'

1. Calcular la entalpía de la corriente deentrada (P, T, xi, EOS) 2. Eficacia de la compresión politrópica. 3. Variación de entalpía en el compresor. 4. Entalpía de la corriente de salida.

Iniciar HYSYS

Pantalla

Botones

Status

Object Status

Trace Window

• Status: descripción breve del elemento señalado por el cursor.

Performance Slider

• Object Status: situación instantánea de la simulación. Variables pendientes dedefinir,... • Trace Window: Listado permanente de acciones realizadas (cálculos, errores, grabar ficheros,...) • Performance Slider: ajusta la relación cálculo/respuesta de la interface.

Ingeniería de Procesos y Sistemas

SIMULACIÓN: HYSYS (Estacionario)

Tema 1 ─ p.1/9

Secuencia de definición

Caso práctico

Simulación

Etapas de definición del proceso 1. Preferencias de lasimulación (denominación de corrientes, unidades, formatos,...) 2. Modelos (termodinámicos y empíricos): equilibrio entre fases, cinéticas de reacción, cálculo de propiedades,... 3. Diagrama de flujo: operaciones y conectividad. 4. Variables de operación. Recomendación: resolución de pantalla a 1024 x 768 Preferencias de la simulación • /Tools /Preferences /Variables /Units: EuroSI (la presión en bar) •Cerrar (X) • /File /New /Case • /File /Save: CursoHYSYS_01.hsc Simulation Basis Manager • Components o Master component list: View Match: Air [ Add pure] o Cerrar (X) • Fluid Pkgs: Add o Prop Pkg Filter: o Cerrar (X) • Enter Simulation Enviroment: EOSs Peng Robinson

Base Property Package:

Ingeniería de Procesos y Sistemas

SIMULACIÓN: HYSYS (Estacionario)

Tema 1 ─ p.2/9

SimulationEnviroment • /Tools /Workbooks: Cases(Main) , View Workbook /Flowsheet /Add Operation Categories: Rotating Equipment Compressor [Add] K-100 (Compressor) Design - Connections Inlet: Alimentación Outlet: AlimentaciónComp Energy: Wcomp Design - Parameters Operating Mode: Reciprocating Cerrar (X) Cerrar (X) Workbook - Streams Alimentación: 20ºC, 1 bar, 300 kg/h Workbook – Compositions (doble-click enel valor del Molar Flow) Alimentación: frac. molar aire = 1 Workbook - Streams AlimentaciónComp: 6 bar
CURSOHYSYS_01a.HSC

Revisar resultados: Workbook - Streams AlimentaciónComp: 279ºC (!!) Workbook - Unit Ops K-100 –-- [View Unit Operation] Design - Parameters: Duty = 21.92 kW Cambiar especificaciones PAlimentaciónComp: borrar → TAlimentaciónComp=300ºC PAlimentaciónComp= 6.728 barCURSOHYSYS_01b.HSC

Ingeniería de Procesos y Sistemas

SIMULACIÓN: HYSYS (Estacionario)

Tema 1 ─ p.3/9

SOFTWARE COMERCIAL DE SIMULACIÓN DE PROCESOS QUÍMICOS Software de simulación de plantas de procesos químicos Programas comerciales Objetivos FLOWTRAN, PROCESS, DESIGN 2000, ASPEN, ChemCAD, HYSYS, ,... Determinar el DIAGRAMA DE FLUJO y las CONDICIONES DE OPERACIÓN que conducen a un diseño óptimodel proceso. Maximizar el beneficio. Minimizar el consumo energético y de materias primas. Minimizar la producción de residuos. Optimizar la puesta en marcha y apagado. Optimizar la controlabilidad y estabilidad del proceso.

Estructura de un simulador

Elementos de un simulador

Rutina de ejecución (gestión del programa). Base de datos de propiedades físicas Paquete de modelos para elcálculo de propiedades termodinámicas y de transporte. Subrutinas de cálculo de operaciones. Interfaz de usuario. Otros: optimización, análisis de sensibilidad, simulación dinámica, correlación de propiedades,...

Especificaciones Métodos para el cálculo de HYSYS de propiedades

Ecuaciones de estado Cúbica 'propia' generalizada Kabadi Danner Lee Kesler Plöcker BWRS Peng Robinson (PR, PRSV, +Sour...