HYSYS 3.2 Manual Traslation

 

HYSYS 3.2

Bases de la Simulación

ASPEN TECH

 

TERMODINAMICA DEL HYSYS Para comprender porque HYSYS es una herramienta de simulación tan poderosa, no se necesit nec esitaa más que mirar mirar dentro dentro de sus cimiento cimientoss termodi termodinám námico icos. s. La flexibili flexibilidad dad inherente que contribuye en el diseño combinada con la fuerza fuerz a y precisión incomparable  provista en los cálculos efectuados a través de sus paquetes de propiedades, conducen a una representación de modelos de una forma mucho más realística.  No solo se puede utilizar una amplia variedad de paquetes termodinámicos internos sino que se puede usar tablas capaces de sobreponer cálculos de propiedades específicas para obtener mayor precisión sobre un rango limitado, o se puede utilizar la funcionalidad que presenta el ActiveX ActiveX para interactuar con paque paquetes tes termodinám termodinámicos icos construidos construidos extern ext ername amente. nte. El simulad simulador or HYSYS HYSYS es capaz capaz de extend extenderse erse a través través del uso de su característica llamada extensibilidad., con el objeto de utilizar paquetes de propiedades creados crea dos fuera del entorn entorno o del mismo. mismo. Los paquetes paquetes termodin termodinámi ámicos cos internos, internos, sin embarg emb argo, o, provee proveen n predic prediccio ciones nes muy precisa precisass de propie propiedad dades es termod termodiná inámic micas, as, de transporte y físicas para fluidos de hidrocarburos, no hidrocarburos y de otros químicos. El grupo de desarrollo termodinámico en Hyprotech ha evaluado data termodinámica de las fuentes más respetadas del mundo. Haciendo uso de esta data, se ha contribuido en la creación de una base de datos de más 1500 componentes y más de 16000 sistemas  binarios. Si no se encontrara algún componente dentro de la biblioteca del HYSYS, se cuenta con un método de creación de componentes hipotéticos. HYSYS también cuenta HYSYS cuenta con un paquete paquete de regresiones poderoso poderoso que se puede puede utilizar  utilizar  en forma conjun conjunta ta con las tablas. tablas. Los datos datos experime experimental ntales es de los compone componente ntess in indi divi vidu dual ales es sirv sirven en de base de da dato toss pa para ra in ingr gresa esarl rlos os co como mo da data ta al pa paqu quet etee de regresiones. Alternativamente, se puede suministrar data existente o un juego de datos  propios. El paquete de regresión ajusta la data ingresada a una de las tantas expresiones matemá mat emática ticass dispon disponibl ibles es en el HYSYS. HYSYS. Esto Esto nos permite permite obtener obtener resulta resultados dos de  propiedades termodinámicas y físicas que se ajusten de forma aproximada a la data experimental provista por uno mismo. Pero en la medida que la nueva tecnología hace su entrada en el mercado, Hyprotech le da la bienve bienvenid nidaa a los cambio cambioss que esta involu involucra. cra. HYSYS HYSYS fue diseñado diseñado con la  previsión de que la tecnología del software esta siempre evolucionando y que su  producto debe reflejar esta es ta dinámica. Es así que HYSYS ha incorporado COMThermo, un sist sistem emaa de cá cálc lcul ulo o de term termod odin inám ámica ica av avan anza zado do,, ba basad sado o en la te tecn cnol olog ogía ía de COM( CO M(Co Comp mpon onen entt Obje Object ct Mode Model) l) de Micr Micros osof oft. t. El sist sistem emaa COMT COMThe herm rmo o es completamen compl etamente te componentizado componentizado,, lo que permite permite desarrollar desarrollar módulos módulos termodinámic termodinámicos os independientes, extensibles, ajustables, y encapsulados. encapsulados. Esta extensión actúa actúa como un servidor termodinámico de cálculo que permite a los usuarios utilizar, suplementar o reemplazar cualquiera de sus componentes. El sistema también posee una gran variedad de cálculo de propiedades, métodos de cá cálc lcul ulos os de oper operac acio ione ness fl flas ash, h, base base de dato datos, s, et etc. c. Lo Loss méto método doss de cá cálc lcul ulo o termodinámicos del COMThermo COMThermo cubren todos los paquetes que posee posee el HYSYS. Se  prevé que en el futuro, el antiguo aparato motriz de la termodinámica del HYSYS será suplantado gradualmente por COMThermo

 

Administrador de la Base de Simulación (Simulation Basis Manager) Uno de los conceptos más importantes sobre el cual HYSYS ha sido construido es aquel de los ento entorno rnos. s. El Admin Administr istrado adorr de la Base Base de de Simula Simulació ción n ( Simul Simulation ation Basis Manager), nos permit permitee ingresa ingresarr informaci información ón dentro dentro del entorno entorno de la base base de la simula sim ulació ción, n, mientra mientrass que otras otras áreas se dejan dejan en espera espera.. Una vez que se retorna retorna al entorno de diseño ( Build Environment), toman efecto de forma simultánea todos los cambios efectuados en el entorno de de la base de simulación. Inversamente, toda la data termodinámica queda fija y no cambia con las manipulaciones que puedan hacerse en el entorno de diseño de diagramas de flujo. La otra gran ventaja del entorno de la base de simulación es la garantía de que toda la  base termodinámica requerida este provista antes de que se construya un caso de simulación. simul ación. La información información mínima mínima requerida requerida antes de abandonar abandonar el ambiente ambiente de la  base de simulación es la siguiente: 

 

Se tiene por lo menos un paquete de fluidos con un paquete de propiedades asociado instalado. Se tiene por lo menos un componente dentro del Paquete de Fluidos Se cuenta con un paquete paquete de fluidos fluidos especificado especificado por defecto. defecto. Esto lo hace HYSYS automáticamente después de haber instalado el primer paquete de fluidos.

Se puede acceder al SBM ( Simul Simulation ation Basis Manager Manager) desde cualquier etapa de construcció constr ucción n del caso. Cuando Cuando se construye un nuevo nuevo caso, la primera primera ventana que aparecee es la del SBM. Se pued aparec puedee retornar al SBM SBM desde los entornos entornos del diagrama diagrama  principal o subdiagrama en cualquier momento para hacer cualquier cambio. Se puede hacer esto simplemente haciendo clic en el icono del SBM en la barra de menú. Se puede crear cuantos cuantos paquetes de fluidos fluidos se requieran, requieran, así cada subdiagram subdiagramaa puede estar asociado con un paquete en especifico, permitiendo que tenga su propio juego de  propiedades y de componentes. Para poder utilizar un paquete diferente al asignado por  defecto en cada subdiagrama, se debe retornar al SBM para efectuar dicho cambio. Cada vez que se requiera hacer este cambio, el HYSYS nos mostrara un mensaje para volver volv er a ingresar al entorno entorno principal principal de diseño (Build (Build Environm Environment). ent). El mensaje mensaje o  pregunta es: Do yo you u wi wish sh to be Left Left in HOLD HOLDIN ING G mode mode when when en ente teri ring ng the the in inte tera ract ctiv ivee Simulation Environment?

La ventana de Paquete de Propiedades ( Property Pkg) del Administrador de la Base de Simulación, SBM, nos permite crear y manipular Paquetes de Fluidos en la simulación. Cada vez que se crea un Nuevo caso, el SBM se posiciona en la página de componentes de la ventana del entorno de la base de simulación.

 

La tabla siguiente describe las páginas disponibles en la pantalla del SBM: Pagina Components

Fluid Pkgs

Hypothétical

Oil Manager

Reactions

Component Maps User Property

 

Descripción Perm Permit itee ac acces ceso o a un Lista Listado do de Comp Compon onen ente tess qu quee este este asociado asociad o a un Paquete Paquete de Fluidos. Fluidos. Cuando Cuando se ingresa un nuevo listado de componentes o se edita el listado actual, se abre la pantalla pantalla de Listado de Compon Componentes. entes. Esta pantalla pantalla es está tá dise diseña ñada da para para simp simpli lifi fica carr el in ingr gres eso o de nu nuev evos os componentes al caso en simulación Permite crear y manipular todos los paquetes de fluidos  para el caso de simulación. Asimismo, uno puede asignar  un paqu paquet etee de flui fluido doss a ca cada da un uno o de lo loss di diag agra rama mass y subd subdia iagr gram amas as que que co corr rres espo pond ndan an a un mism mismo o ca caso so de simulación y seleccionar el paquete de fluidos por defecto que se instala automáticamente para todos los diagramas nuevos Permitee definir Permit definir los componentes componentes hipotético hipotéticoss individual individuales es o grupo gru poss de compon component entes es hipoté hipotético ticoss para para instal instalarl arlos os en cualquiera de los paquetes de fluidos. Permite acceso al entorno del Administrador de Crudo ( Oil Manager), en el cual se puede ingresar data de ensayos,

cort cortes es y mezc mezcla lass de ac acei eite tess crud crudos os,, y de defi fini nirr ps pseu eudo do componentes para su instalación en un Paquete de Fluidos. Permit Per mitee instala instalarr compon component entes es de una o más reaccio reacciones nes,, crear la reacción o reaccio reacciones, nes, y asociarlas asociarlas a un Paquete de Fluidos. Permite especificar la composición a través de las fronteras de un Paquete de Fluidos. Crear y hacer uso de propiedades definidas por el usuario y dejarlas a disposición de un Paquete de Fluidos.

 

1 Componentes

 

1.1

Introducción

El administrador de Componentes (Components Manager) se accede al seleccionar la  página Co Comp mpone onent ntss del SBM. SBM. Este Este Administ Administrad rador or de Compon Component entes es ofrece una ubicación para recuperar y manipular el juego de componentes químicos que se está simul sim ulan ando do.. El juego juego de compon componen ente tess se gu guar arda da bajo la fo form rmaa de un List Listad ado o de Componen Comp onentes, tes, el cual puede puede ser la colección de component componentes es puros extraídos extraídos de la  biblioteca, o de componentes hipotéticos. El admi admini nist stra rado dorr de comp compon onen ente tess si siem empr pree co cont ntie iene ne un Li List stad ado o Maes Maestr tro o de Componentes (Master Component List) que no puede ser alterado ni eliminado. Este Listado Maestro de Componentes contiene cada uno de los componentes disponibles de ca cada da uno de lo loss Lista Listado doss de Compon Componen ente tes. s. Cuan Cuando do se in ingr gresa esa a la pá pági gina na de compon com ponent entes es desde desde el SBM, SBM, el primer primer listad listado o qu quee aparece aparece dentro del recuadr recuadro o de Listados Listad os de Componentes, Componentes, es el del Listado Maestro. Maestro. Si se incluye un comp component onentee cualquiera en un Listado de Componentes, este se almacena automáticamente en el Listado Listad o Maestro. Asimismo, Asimismo, si se elimina un componente componente del listado maestro, maestro, este se ocurrirá en cualquiera de los listados de componentes que se esté usando. Figura 1.1

Cuando Cuan do se trab trabaj ajaa co con n el Ad Admi mini nistr strad ador or de Pa Paqu quet etes es de Flui Fluido dos, s, se asocia asocian n lo loss componente compo nentess con el Paquete Paquete de Fluidos a través del Listado de Componentes. Componentes. Así, un Listado de Componentes debe ser seleccionado para cada Paquete de Fluidos creado. Para mayores detalles en este tema ver el Capitulo 2 de Paquetes de Fluidos. La página de Componentes del SBM contiene siete botones que permiten organizar los listados listad os de componentes componentes para el caso en desarrollo. desarrollo. La siguiente siguiente tabla describe cada uno de estos botones:

 

Botón View

Add

Delete

Copy

Import

Export Refresh

Descripción Abre la ventana de Listado de Componentes para el Listado de Component Componentes es seleccionado. seleccionado. Desde esta esta página se puede puede ingresar, modificar o remover componentes individuales del listado de componentes actual Permitee incluir Permit incluir un nuevo Listado Listado de Component Componentes es al caso en simulación. simula ción. Cuando Cuando se hace clic en en Add, aparece la página de dell Lista Listado do de Comp Compon onen ente tess co con n el no nomb mbre re List-1  y se  pueden ingresar componentes asociados al caso. Para ingresa ing resarr nuevos nuevos compon component entes es al Listad Listado o selecci selecciona onado, do, se debe remarcar el nombre del Listado de Componentes y hacer  click en el botón view. Una vez en la ventana del Listado de Comp Co mpon onen ente tess se sele lecc ccio iona nado do,, se ef efec ectú túaa el in ingr gres eso o de componentes puros de acuerdo a procedimiento  posteriormente descrito. Permite Perm ite eli elimin minar ar un Listad Listado o de Compon Component entes es del caso en simulación. simula ción. HYSYS HYSYS no despliega despliega ninguna ninguna advertencia advertencia y el listado no puede ser recuperado posteriormente. Efectúa una copia del Listado de Componentes seleccionado(remarcado), idéntica al original excepto por el nombre nom bre.. Esta Esta es una buena buena costum costumbre bre en la activida actividad d de

editar los listados de componentes disponibles. Permite Perm ite import importar ar un Listad Listado o de Compon Component entes es predef predefini inido do desde algún disco o archivo. Cuando se hace hace click en import, se ab abre re  el dialo dialogo go de ubicac ubicació ión n de dell ar arch chiv ivo o donde donde se en encu cuen entra tra el lista listado do de compon componen ente tess a impo import rtar. ar. Esto Estoss archivos tienen una extensión *.cml Permite exportar un Listado de Componentes hacia un disco o archivo Permite recargar data de componentes desde la base de datos. Por ejemplo si se tiene un caso de una versión previa, se recarga la data de la versión antigua a la versión actual.

 

1.2 Pant Pantalla alla del del Listado Listado de Component Componentes es (Compone (Component nt List Wiew) Cuando se desea ingresar o analizar un Listado de Componentes existente desde la  página Components ubicada dentro de la ventana del SBM, se selecciona el Listado de Componen Comp onentes tes deseado y se abre su pantalla pantalla haciendo haciendo clic en el botón Wiew o, en su defecto, en la pestaña Selected.  

 

Figura 1.2

Esta pantalla está diseñada para incluir componentes individuales o hipotéticos a un listado list ado de componen componentes tes en particu particular. lar. En esta pantalla pantalla se tie tiene ne acceso a todos todos los co comp mpon onen ente tess de la bibl biblio iote teca ca o List Listad ado o Maes Maestr tro o de dell HYSY HYSYS, S, el cu cual al in incl cluy uyee componente compo nentess tradicionale tradicionales, s, electrolitos electrolitos e hipotéticos hipotéticos definidos, definidos, así como otros listados listados existentes. existe ntes. Esta pantalla pantalla contiene contiene las siguientes opciones opciones de pestañ pestañas as de página en la  parte inferior de la ventana:  

 

La pestaña de página Selected  permite incluir componentes e inspeccionar sus  propiedades. La página del Listado de Componentes ( Component List View) varía de acuerdo con la elección que se hace en la configuración tipo árbol árbol en el recuadro Add Component. La pestaña pestaña de página página Com Compon ponent ent by Type Type despliega todos los componentes sele selecc ccio iona nado doss par araa el list listad ado o de co com mpo pone nen nte tess por su tip tipo pa part rtic icu ula lar  r  (tradicionales, electrolitos, hipotéticos, otros) como se muestra a continuación:

 

Figura 1.3

1.2.1

Ingreso de Componentes de la Biblioteca

La ventana de Listado de Componentes se aplica para ingresar componentes desde la  biblioteca a un Listado de Componentes nuevo. En esta actividad se puede hacer uso de las opcion opciones es del recuadr recuadro o que muestra muestra la config configura uració ción n tipo tipo árbol árbol para para filtra filtrarr los componentes de la biblioteca en cada uno de los grupos listados. La pestaña de página Selected tiene tres recuadros principales:   

El de la configuración tipo árbol de ingreso de componentes ( Add Component ) El de componentes seleccionados (Selected Components ) El de componentes disponibles en la biblioteca de componentes ( Components available in the Component Library).

Cada recuadro se describe de forma separada a continuación.

Recuad Recu adro ro de Ingr Ingres eso o de Comp Compon onen ente tess (Add (Add Comp Compon onen entt Group) Este recuadro permite filtrar componentes componentes por tipo. tipo. Al seleccionar componentes componentes de este recuadro, se determina el tipo de componentes que serán desplegados en el recuadro de componentes de la biblioteca, a lado derecho de la ventana de esta página . Se observara una pan pantall tallaa dif ifer eren ente te dep epen endi dien end do si se el elig igió ió  Tra Tradit dition ional, al, Electr Electrolyt olytes, es, Hypothetical, u  Other.

 

Rec ecu uadro adro de Componen onenttes Components Group)

Sele Selecc cciion onad ados os

(Sel eleected cted

Figura 1.4

El recuadro de componentes seleccionados ( Selected Components) muestra el listado de componentes que han sido ingresados en un listado en específico de la simulación. A continuación se describen las varias funciones que se pueden aplicar para manipular los componentes seleccionados en la siguiente tabla:

Objeto Selected Components Add Pure

Substitute

Remove Component Sort list View Component

Descripción Este recuadro contiene todos los componentes actualmente instalados en un listado en particular  Botón que ingresa el componente que esta remarcado en el list listad ado o de comp compon onen ente tess di disp spon onib ible less en el re recu cuad adro ro de Comp Co mpon onen ente tess Disp Dispon onib ible less (Av Avai aila lab ble Com Compone ponent nts) s) al listado de componentes seleccionado Botón que cambia el componente componente remarcado del recuadro de componentes seleccionados por el remarcado en el recuadro de disponibles. Borr rraa el componen entte remar arccado en el rec ecu uadro de componentes seleccionados Accede Acce de a la pantal pantalla la de movimi movimient ento o de compon component entes, es, de donde se puede cambiar el orden del listado seleccionado Accede Acce de a la pantal pantalla la de identi identific ficació ación n de propie propiedad dades es del co comp mpon onen ente te rema remarc rcad ado o en el re recu cuad adro ro de co comp mpon onen entes tes seleccionados.

 

Recuadro Recuad ro de Compon Component entes es Dispon Disponibl ibles es en la Bib Biblio liotec teca a de Comp Co mpon onen ente tess (Com (Compo pone nent ntss Avai Availa labl blee in the the Comp Compon onen entt Library Group) Figura 1.5

Los compon component entes es dispon disponibl ibles es en la Bib Biblio lioteca teca de Compo Componen nentes tes se muestra muestran n en el recuadro recuad ro de Components  Available in the Component Library . En este recuadro recuadro se  presentan varias opciones para efectuar la elección de componentes de la forma más conven con venien iente te y eficien eficiente te posibl posible., e., que depend dependerán erán de los filtros filtros utiliza utilizados dos.. Estas Estas opciones se presentan en la siguiente tabla:

Objeto Match

Descripción Al escribir en esta celda, HYSYS empieza a filtrar la lista de componentes componentes de la biblioteca biblioteca para ubicar el que mejor  se empareje al ingreso. ingreso. Esto dependerá del del botón de radio elegido View Filter Button Este botón abre el recuadro  filter que contiene un rango de opciones de filtros de paquetes de propiedades y de tipo tip o de compon component entes es que asistirán asistirán en la reducc reducción ión de listados listad os y en el proceso proceso de selección. selección. Para más detalles detalles re refer ferir irse se a las las Opci Opcion ones es de Filt Filtra rado do de Comp Compon onen ente tess Tr Trad adic icio iona nale less (Filter Optio tions for Tra rad ditional Components) Si Sim m Name Name/F /Fu ull Name Name Estos tres botones de radio del recuadro de componentes Synonym/Formula disponibles determinan el contexto del ingreso en la celda del par o match

 

Show synonyms

Cluster

1.2.2

Cuando se activa este casilla de chequeo o checkbox, HYSY HY SYS S in inclu cluye ye lo loss sinón sinónim imos os co cono noci cido doss pa para ra ca cada da componente del listado synonyms, Cuando se activa la casilla de chequeo show synonyms, se pone pone dispon disponibl iblee este botón botón que sirve sirve para para endent endentar  ar  todos los sinónimos conocidos debajo del nombre de cada componente de un listado en particular 

Selección d dee C Co omponentes de de lla a Bi Biblioteca

Como se menciono antes, los componentes de la biblioteca se seleccionan desde el recuadro recuad ro de componente componentess disponible disponibless de la biblioteca biblioteca simplemente simplemente al remarcarlos remarcarlos y se colocan en el Listado de Componentes seleccionado del caso, transfiriéndolos con un doble click o accionando Add Pure una vez que ha sido encontrado el mejor par desde la biblioteca que se asemeje al ingresado en la celda match.  

Filtrado del Listado de Componentes Seleccionado Teniendo como Filtro los Tradicional Tradicionales es Una prác Una prácti tica ca reco recome mend ndad adaa para para la se sele lecc cció ión n de co comp mpon onen ente tess es el us uso o de la lass herramientas disponibles que el HYSYS provee para el filtrado de componentes de la  biblioteca. Esto en realidad disminuye el rango de posibilidades, y permite aplicar el método de transferencia que más se prefiera de los componentes elegidos al listado de componentes seleccionado para el caso. Las opciones de filtrado de los componentes electrolíticos e hipotéticos son diferentes, y se describen en las secciones 1.2.4 y 1.2.5 Existen cuatro herramientas disponibles para el filtrado de componentes en el recuadro de componen componentes tes disponib disponibles les de la biblio biblioteca teca.. Estas Estas herramien herramientas tas se pueden pueden usar  in inde depe pend ndie ient nteme ement ntee o co comb mbin inán ándo dola las. s. A co cont ntin inua uaci ción ón se de descr scrib iben en di dich chas as herramientas: Herramientas de Descripción Filtrado Prop Pr oper erty ty Pack Packag agee and and Filtra el Listado de Componentes seleccionado de acuerdo Family Type Filter con el Paquete de Propiedades seleccionado y/o por la Familia Famil ia de Componen Componentes. tes. Refiérase Refiérase a las Opciones Opciones de Filtrado de Componentes Tradicionales para más detalles. Show synonyms Los sinónimos de componentes se muestran alfabéticamente a través del listado cuando se activa esta casilla de chequeo. Cluster Este botón se activa solamente cuando se selecciona la casilla de show synonyms synonyms y cuando la celda de ingreso estáá va est vací cía. a. Al activ activar ar la casil casilla la de ch cheq eque ueo o cluster, se

inscr inscrib iben en los los si sinó nóni nimo moss po porr de deba bajo jo de lo loss no nomb mbre ress comunes del listado de componentes.

 

Match

Esta Esta ce celd ldaa de in ingr greso eso pe perm rmit itee escrib escribir ir el no nomb mbre re de dell componente de la simulación, el sinónimo, o la formula.

  Cuando se esté efectuando Cuando efectuando el pareo de componentes, componentes, se puede puede hacer uso de cualquiera cualquiera de las tres opciones de botones de radio presentados a continuación: Botones de Radio Sim Name Full Name/Synonym

Formula

Descripción Este botón parea el texto ingresado en la celda match con el nombre del componente de  la simulación. Esta opción de botón es para encontrar el nombre par  utilizando un sinónimo completo o nombre largo de los componentes de la simulación. Cuando no se esté seguro del nombre en la biblioteca de componentes usar la opción de formula.

Por ejemplo si se quiere ingresar el H2O a un listado de componentes se escribe H2 en la celda de ingreso  match. HYSYS filtra la lista de componentes disponibles en la  biblioteca solo con aquellos que se asimilen a las letras ingresadas. El primero en ap apar arec ecer er será será el H2 y como como es exac exacto to a los los da dato toss in ingr gres esad ados os es este te se re rema marc rcaa automá aut omática ticamen mente. te. Aunque Aunque no se ha completa completado do la inform informaci ación, ón, es por ello que aparecen otras opciones de componentes. Figura 1.6

Finalmente si se introduce el Oxigeno, solamente ingresando la letra O en la celda de match, se tiene H2O, el componente que se activa será el agua, y se lo puede transferir  al listado seleccionado haciendo doble click sobre este ítem.

 

Opciones de Filtrado por Component Componentes es Tradicionales El recuadro flotante de filtros se accede haciendo click en el botón View Filters  en la  pantalla que se abre bajo la nominación Compon Component ent List View cuando se hace clic en el botón View del SBM. Desde este recuadro se puede acceder a las opciones opciones de filtro  por Paquete de Propiedades y por por Familia de Componentes Orgánicos. El filtroete de termodinám Paquetes deico Propiedades filtra que no son el paquete paqu termo dinámico seleccionad seleccionado. o. los Unacomponentes vez vez que el Paquete Pa quete de de compatibles Propiedade Propiedadess con se selecciona selecci ona eligiéndolo eligiéndolo desde la casilla de desplazamien desplazamiento to del recuadro abierto, se debe hacer clic en la casilla de chequeo Recommended Only, que funciona como se describe a continuación:  

 

Si se hace click en la casill casillaa Recomm Recommended ended Only, HYSYS solo despliega los componentes que son recomendados con el paquete termodinámico de elección, en el Listado de Componentes de la Biblioteca. Si la casilla de Recommend Recommended ed Only permanece permanece sin haberse seleccionado seleccionado,, todos todos los componentes de la biblioteca se despliegan en el Listado de Componentes de la Biblioteca. Una x aparecerá a lado de cada componente que HYSYS no recomienda para el paquete de de propiedades propiedades seleccionado. Sin embargo, aun se  pueden seleccionar estos componentes si se desea.

El filtro por tipo de Familia ( Family Type Filter) le permite a HYSYS filtrar el listado de componentes para arrojar componentes de la biblioteca que solamente corresponden a una familia de component componentes es en particular. particular. Las casillas de chequeo chequeo del recuadro recuadro de filtrado de componentes componentes por familia, están, por defecto, apagadas inicialmente. Cuando se hace click en la casilla de chequeo Use Filter, todas todas las casillas casillas se encienden encienden.. Solo ah ahor oraa se pu pued edee ha hacer cer click click en algun algunaa ca casil silla la de ch cheq eque ueo o de cu cual alqu quie ierr gr grup upo o de componentes en la lista que presenta el recuadro cuando se selecciona Family Type Fi Filt lter er.. Al hacer hacer click click en un unaa de las ca casil silla lass de cheq cheque ueo, o, solo los compon componen entes tes corresp cor respond ondien ientes tes a este tipo o famili familiaa de compon component entes es aparece aparecen n en el recuadr recuadro o de componente compo nentess disponibles disponibles del listado maestro, maestro, o del listado listado seleccionado. seleccionado. Uno puede identificar cuales familias serán incluidas en el listado de componentes disponibles cuando cua ndo se seleccion seleccionan an las casilla casillass corresp correspond ondien ientes. tes. La etiqueta etiqueta o botón botón All  activa todas las casillas, y cuando se quiera desactivar todas rápidamente, oprima el botón Invert. Si se tiene solame solamente nte la familia de hidrocarbur hidrocarburos os y de sólidos activados, activados, y se oprime el botón de invertir (Invert), se desactivan estos dos y se activan todos los demás.

Selección de Component Componentes es Después de haber filtrado la biblioteca de componentes, se puede ver los componentes deseados entre los componentes desplegados en el recuadro de componentes disponibles de la biblioteca. biblioteca. Siga uno de los siguientes siguientes métodos para seleccionar seleccionar componente componentess de este listado disponible y reducido de componentes: 

Ponga el cursor del Mouse en sobre el componente deseado y haga click en el mismo

 



Utilice las teclas tab y shift tab combinada para llevar el cursor hasta el listado Utilice de componentes.

También se hace uso de las teclas de flecha ( Arrows), de pg  up y pg  down,  de end  y home para mover el cursor a través del listado de componentes de la biblioteca.

Transferencia de Component Componentee(s) Después de filtrar el Listado de Componentes Disponibles en la Biblioteca y cuando el compon com ponent entee desead deseado o este este remarca remarcado, do, transfie transfiera ra el compon component entee deseado deseado al listado listado seleccionado siguiendo cualquiera de los dos métodos a continuación:   

Haga click en el botón de Add Pure. Presione enter. Haga doble click con el botón izquierdo del Mouse.

Estos tres métodos métodos son los mismos mismos ya sea para seleccionar seleccionar componentes componentes tradicionales, tradicionales, electrolitos, hipotéticos u otros.

1.2.3

Manipulación Seleccionado

del

Listado

de

Componentes

Después de haber transferido los componentes al Listado de Componentes en particular, se pued puedee sust sustit itui uir, r, re remo move ver, r, or orga gani niza zar, r, e in insp spec ecci cion onar ar la lass pr prop opie ieda dade dess de lo loss componente compo nentes. s. Esto mismo se puede efectuar efectuar tanto con los component componentes es tradicionales tradicionales como con los electrolitos, hipotéticos y otros. Para demost Para demostrar rar la operaci operación ón de las funcio funciones nes de manipu manipulac lación ión,, crear crear un listad listado o de componentes desde el BSM haciendo click en Add. HYSYS designara el nombre de List-1 a este nuevo listado. Transferir los componentes metano, etano, propano, iso butano y normal butano al listado 1 desde la biblioteca de componentes haciendo uso Add d Pure Pure y observar como aparecen estos componentes en el recuadro del del botó botón n Ad Selected Components .

 

Figura 1.7

Remoción de Component Componentes es Seleccionados   Para remover algún componente componente desde este recuadro, se aplican lo loss siguientes pasos: 1. Remarcar Remarcar el componente componente que se desea desea eliminar eliminar del listado listado 2. Hace Hacerr cli click ck en Remove o presione la tecla delete

Para los componentes de la Biblioteca, HYSYS remueve los componentes del listado seleccionado y los retorna al recuadro de los componentes disponibles de la Biblioteca. Como los componentes hipotéticos se comparten entre los paquetes de fluidos, no existe una transferencia real entre los listados. listados. En otras palabras, los componentes hipotéticos siempre aparecen siempre aparecen en el listado listado de componentes componentes disponibles, disponibles, aun si estos están listados en el Listado de Componentes seleccionado.

Substitución de Componentes Cuando se substituyen componentes, HYSYS reemplaza el nuevo componente a través de todo el caso de simulació simulación. n. En otras palabra palabras, s, todas las especifica especificacio ciones nes del componente compo nente anterior anterior se transfieren transfieren al nuevo componente. componente. Sin embargo, embargo, la función función de substitución no maneja de forma automática componentes que son parte de una reacción química. Se pu pued edee sust sustit itui uirr un co comp mpon onen ente te de un List Listad ado o de Comp Compon onen ente tess po porr un uno o de la Biblioteca, aplicando el siguiente procedimiento:  

 

1. Remarcar Remarcar el componen componente te que se desea desea eliminar eliminar por substitu substitución ción en el el Listado Listado Seleccionado. 2. Remarcar Remarcar el component componentee deseado deseado que se desea desea ingresar ingresar por por substitu substitución ción en el listado de componentes disponibles. 3. Haga Haga click click en el bo botó tón n Substitute 4. El componen componente te removido removido se retorna retorna al listado listado de la biblio biblioteca, teca, y el ingresad ingresado o aparece entre los componentes del listado seleccionado

Organización de un Listado de Componentes Para organi Para organizar zar un listado listado de compon component entes es se hace hace cli click ck en el botón de Sort List. Aparecerá el recuadro de re arreglo. En este recuadro se remarca el componente que que se desea cambiar en la ventana izquierda, y el lugar en el cual se lo desea colocar o insertar  en la ventana ventana derecha. derecha. Posteriorme Posteriormente nte se hace click en el botón Move y se cierra el cuadro haciendo click en Close.

Inspección de Componente Componentess (View Component) Una ve z que se ha creado un Listado de Componentes y transferido componentes a este listado desde la biblioteca, el botón View Component se pone pone activo. activo. De esta forma, ac acced cedie iend ndo o aen este est e bo botó tón, n, se pu pued eden en an anal aliz izar ar y ed edit itar ar la lass pr prop opied iedad ades es de di dich cho o componente particular. Las pantallas son diferentes y son específicas para los distintos tipos de componentes seleccionados. Por ejemplo, la diferencia entre las pantallas de un componente puro de la biblioteca y un componente hipotético es que no se pueden modificar las propiedades de un compon component entee puro puro desde desde la pantal pantalla la View Component Component  de forma directa. directa. Sin embargo, las propiedades de los componentes hipotéticos si se pueden. Para efectuar  cambios en las propiedades, se hace uso de la característica de edición de propiedades (Edit Properties Properties) que permite editar las propiedades de componentes puros y de los sólidos. Cada ventan Cada ventanaa del View Component  contiene contiene cinco pestaña pestañass de página. página. A través de de cada una de estas pestañas, la información que aparece en los recuadros que abre cada  página, se despliega en colores negro, rojo y azul. Los valores que se muestran en rojo son los estimados por HYSYS. Los valores en azul son los que suministra el usuario, usuario, y los valores en negro son los valores calculados o predefinidos por HYSYS.

Pestaña de Pagina de Identificación (ID Tab) La pestaña Id Tab es la primera de las pantallas pantallas del View Component. Los valores o información infor mación que aparece aparece en color negro es la provista por HYS HYSYS. YS. Las etiquetas etiquetas de usuari usu ario o o User ID Tags son las que se usan para identificar los componentes y que  permite al usuario designar los números específicos de etiquetas. Se pueden asignar  múltiples números de etiquetas a cada componente.

 

Pestaña de Pagina de Valores Críticos (Critical Tab) y de Propiedades (Props Tab) Esta Esta pest pestañ añaa desp despli lieg egaa la pági página na de la lass pr prop opie ieda dade dess bá bási sica cass y cr crít ític icas as de lo loss componentes. HYSYS provee las propiedades propiedades para componentes puros y son solamente de lectura (Read Only). Sin embargo, es posible editar estas propiedades desde el botón Edit Properties. La ventana Component View no contiene propiedades críticas para los sólidos y por  tanto no requiere requiere de la pestaña de propiedad propiedades es críticas. Una pestaña pestaña alternativa alternativa Props Tab se despliega para las propiedades de sólidos y que que incluye análisis de carbón. Estas  propiedades también se pueden editar desde la pestaña Edit Properties.

Pestaña de Pagina de Propiedades Puntuales (Point Tab) HYSYS proporcion HYSYS proporcionaa propiedade propiedadess termodinámi termodinámicas cas y físicas puntuales adici adicionales onales para los Paquetes de Propiedades Propiedades y de Peso Molecular. Las propiedades de los componentes  puros difieren de las de los sólidos. Estas propiedades adicionales se despliegan en e n dos recuadros diferentes para cada opción de botón de radio que se muestran en la superior  izquierda de la ventana de Propiedades Puntuales Adicionales. Las propiedades de los sólidos dependen solamente de los calores de formación o de combustión combu stión.. Estas propieda propiedades des se pueden pueden modificar modificar seleccionando seleccionando la pestaña pestaña Point Properties y haciendo click en Edit Properties para ingresar a la pantalla de edición.

Pes esttaña de Pagi agina de Propi ropied edad ades es Depen ependi dien enttes de la Temperatura (Tdep Tab) En esta página página se despli despliega egan n las propie propiedad dades es depend dependien ientes tes de la temper temperatu atura ra para para componente compo nentess puros. HYSYS HYSYS proporciona proporciona las temperaturas temperaturas mínimas, máximas máximas y los coeficientes para cada uno de los tres métodos de cálculo aplicados. La diferencia entre componentes puros y componentes sólidos puros es que los últimos no participan en cálculos de de Equilibrio Vapor-Liquido (VLE). El valor de la presión de vapor para sólidos es, por defecto, igual igual a cero. Sin embargo, como como los sólidos afectan los balances balances de calor, se usa la información información de calores específicos. específicos. Las propiedades propiedades de depe pend ndie ient ntes es de la temp temper erat atur uraa tamb tambié ién n se pu pued eden en ed edit itar ar us usan ando do la pe pest stañ añaa Edit Properties

Pestaña de Pagina User Prop & PSD La pagin paginaa User Prop  despliega despliega las propiedad propiedades es especificadas especificadas por por el usuario. usuario. Las  propiedades especificadas por el usuario deben ser ingresadas en la pantalla del SBM , accediendo accedi endo a la página página de User Property. Una vez que se ingresa ingresa la propiedad propiedad en ese entorno, se puede ver y editar la misma en la pantalla de componentes utilizando la  pestaña User Prop.

 

La pestaña PSD despliega la distribución de tamaño de partícula para sólidos. Permite que el usuario especifique PSD´s y calcule diámetros promedios y modales para el PSD ingresado. Para editar un PSD, hacer clic en Edit Properties para abrir la pantalla de edición de  propiedades de componentes, seleccione el botón de radio Type en el recuadro Sort By, y selecci seleccione oness Partic Particle le Size Distribución Distribución  en el recuadro recuadro de de desplazamien desplazamiento. to. Las opciones de edición aparecen en los recuadros de la derecha de la ventana. Figura 1.8

Un PSD puede ser definido en tres formas: Input PSD Group User-Defined Discrete

Descripción Permite al usuario ingresar valores de diámetro frente a un unaa dist distrib ribuc ució ión n en el ra rang ngo o de es esta ta misma. misma. Pa Para ra ingresa ing resarr una distri distribuc bución ión,, selecci seleccione one el botón botón de Edit Discrete PSD. La co composi mposición ción que que se ingrese ingrese puede puede estar expresada en base de composición másica, o en  porcentaje numérico que puede ser el tamaño interno, el subtamaño acumulativo, o el sobre tamaño acumulativo, como base de datos. Una vez se ha ingresado una data discreta de PSD, el usuario puede hacer uso de otros

tipos de PSD para que se ajusten a esta. Estos puntos se despliegan en el recuadro Fit Type del tipo de ajuste de

 

Log-Probability

Rosin-Ramler

 puntos. El tipo de ajuste de puntos seleccionado se  puede cambiar cuando se regenera la data de ingreso en cualquier momento. Es una representación estadística de dos parámetros que  permite al usuario especificar los promedios y desviaciones estándar del PSD. La distribución de diámetro de partícula PSD requiere un nombre, base de cálculo, de partícula, y número de puntos a usarse endensidad la generación del PSD. La dist distri ribu buci ción ón re requ quie iere re de di diám ámet etro ro moda modall y de extensión.

La información requerida en cada forma de Ingreso de Data del PSD debe ser como sigue: Input PSD Group User-Defined Discrete

Log-Probability

Rosin-Ramler

Descripción El PSD requiere nombre, base de cálculo, diámetro de  partícula, y número de puntos a usarse en el PSD modelad mod elado. o. La distribu distribució ción n requiere requiere de diámetro diámetro de  partícula que incluya el mínimo, y ya sea el punto de

Insize, Undersize, u Oversize. El PSD requiere nombre, base de cálculo, diámetro de  partícula, y número de puntos a usarse en el PSD mode mo dela lado do.. La distri distribu buci ción ón requi requiere ere de di diám ámetr etro o  promedio y de la desviación estándar  El PSD requiere nombre, base de cálculo, diámetro de  partícula, y número de puntos a usarse en el PSD modelado. La distribución requiere de diámetro modal modal y el de extensión.

El usuario tiene la opción de elegir entre el método discreto y uno de los dos métodos estadísticos. estadí sticos. Si algunas algunas de las siguientes condicion condiciones es ocurren, el usuario usuario debe elegir  cualquiera de los métodos estadísticos sobre el discreto: 





Un numero numero de dispositivos dispositivos de medición medición de tamaño de partícula partícula entregan entregan una distribución de forma de data estadística Un cierto proceso físico tiende a entregar distribuciones que son mejor descritas  por distribuciones estadísticas. Por ejemplo, procesos que involucran fuerzas de corte cor te (ej., (ej., tritur triturami amient ento o de carbón carbón,, atomiz atomizacio acion n de líquid líquidos os en un inyecto inyector) r) tienden a dar distribuciones de tamaño que son fácilmente descritas por una distribución Rosin-Ramler. Al usar métodos métodos de distribució distribución n estadísticos, estadísticos, es mucho más sencillo sencillo extenderla extenderla hacia rangos de tamaño más bajos y más altos. altos. Para muchos procesos físicos, es el valor de las colas que más importa en el intento intento de la optimización. Por tanto, estas colas deben tener buena precisión de descripción.

El recuadro Fit Type que se aplica para el ingreso de data del User-Defined Discrete  permite al usuario ajustar un tipo de distribución a la data discreta ingresada por el usuario. El ajuste mejora mejora la precisión de cualquiera de los cálculos que que esta efectúa.

 





Incr Increm emen enta ta adem además ás el núme número ro de paso pasoss di disc scre reto toss so sobr bree lo loss cu cual ales es un unaa distribució distri bución n de tamaño puede ser descrita. Mientras Mientras más pasos, más pequeños los mismos, y por tanto más precisión cuando se efectúan interpolaciones. Provee mayor precisión en los extremos o colas de la distribución.

Type se El tipo de de ajuste o Fit en lodeque provee provee mej mejor or ajuste ajus de la adata. data . El algoritmo ajuste despliega un basa recuadro dialogo deelseis tipos de te ajustes la data. El AutoFit escoge uno que se ajusta a la data automáticamente, y el Nofit no se ajusta a la data. data. El tipo tipo Est Estánd ándar ar y el de Probab Probability ility son interpolaciones lagranianos en la data ingresada, pero la una trabaja en la data cruda, y la otra en la transformación de  probabilidad de la data. Esto significa que los valores de la distribución son transformados en los equivalentes lineales cuando se diagrama a un eje d dee probabilidad.

Los otros dos tipos son distribuciones de probabilidad en plano logarítmico, y una distribució distri bución n Rosin-Ramler. Rosin-Ramler. Para ambos ambos se da el factor de ajuste, ajuste, R2 (Fitting Factor) Factor) y mientras este mas se aproxime a uno, uno, mejor el ajuste. Finalmente, depende del usuario usuario cuall utiliz cua utilizar, ar, y esto depender dependeráá en la apa aparie rienci nciaa visual visual de la curva curva de distri distribuc bución ión comparada compa rada con la ingresada. ingresada. Una de las limitaciones limitaciones del PSD es que los diám diámetros etros de  partícula no son especificados como tamaños de mallas de tamices.

Edición de Propiedades (Edit Properties) El botón de edición de propiedades permite al usuario contar con la flexibilidad de revisar y modificar modificar las propiedades propiedades de componentes componentes tradici tradicionales onales e hipotéticos. hipotéticos. Las  propiedades de los electrolitos son especificadas por el sistema OLI y solamente pueden ser leídas y no alteradas. alteradas. La pantalla pantalla de edición de propieda propiedades des puede ser accedida accedida desde tres niveles diferentes:  

 

 

Nivel de Componentes: Haga doble clic en cualquier componente del listado o accionee el botón derecho del Mouse sobre el component accion componentee y seleccione Select View. Luego haga clic en el botón botón de Edit Properties. Nivel de Paquete de Fluidos: Haga clic en el botón de Edit Properties de la  pantalla de Fluid Package. Nivel de Corrientes: Seleccione cualquier corriente que no sea un producto y haga clic en el botón de edición de propiedades desde la hoja de composición.

La ventan ventanaa de edició edición n de propie propiedad dades es en el niv nivel el de compon component entes es se despli despliega ega a continuación para el metano

 

Figura 1.9

Las propiedades propiedades de los componentes componentes se pueden pueden organizar organizar haciendo uso de los botones en el cuadro de Sort By desde cualquiera de estos niveles.

Sort By Property Name

Descripción Orga Or gani niza za las las pr prop opied iedad ades es de ac acue uerd rdo o al no nomb mbre re de las mismas.

Group Type

Organiza por Orga Or gani niza za laslas lapropiedades s pr prop opie ieda dade des s grupo po porr ti tipo po,, pu punt ntal ales es,, cu curv rva, a, distribución, PSD e hidratos. Orga Or gani niza za las las pr prop opie ieda dade dess las cu cual ales es se modi modifi fica can n en el componente especifico, paquete de fluidos o corriente

Modify Status

La caracte característ rística ica de edició edición n de propie propiedad dades es es bastant bastantee flexib flexible le en el sentid sentido o que  permite editar las propiedades desde los niveles de componentes, paquetes de fluidos, o corrientes. corrie ntes. El nivel de componentes componentes es el más alto, y permite edita editarr las propiedades propiedades a través de todo el caso de simulación simulación.. Cualquier Cualquier cambio a este nivel correspon corresponde de a un cambio general para todos los paquetes de fluidos que hagan uso de ese componente en  particular. El valor inicial de la propiedad de este componente es el considerado como valor por defecto. A nivel de componente, las opciones de restablecimiento o reset son como siguen:

 

ompo pone nent nt Lev evel el Res eset et Com Reset Selected Property To Library Default

Descri Desc rip pci ción ón Restablece el valor de la propiedad al de la biblioteca o valor original original por por defecto para el compone componente. nte. El botón botón se activa solamente cuando se modifica una propiedad desde el nivel de componentes Reset Re set Al Alll prop propert ertie iess to Res Restab tablec lecee los valores valores de todas las propie propiedad dad al de la Library Default  biblioteca o valor original por defecto para el

Reset Selecte Reset Selected d Proper Property ty for all Users of this Component Reset All Properties for all Users of this Component

compon com ponent ente. e. propiedad El botón botón desde se activa acteliva solame solde amente nte cuando cuando se modifica una nivel componente Clarifica todos los cambios a la propiedad seleccionada  para todos los usuarios del componente. Los usuarios son definidos como cambios en el nivel de Paquete de Fluidos y de corrientes. Clarifica todos los cambios a todas las propiedades para todos tod os los usuario usuarioss del componen componente. te. Los usuari usuarios os son definidos como cambios en el nivel de Paquete de Fluidos y de Corrientes.

El segun segundo do nive nivell es el de Paqu Paquete ete de Flui Fluido dos, s, qu quee pe perm rmit itee ed edit itar ar pr prop opie ieda dade dess corresp cor respond ondien ientes tes a las de un paquet paquetee termodi termodinám námico ico de fluido fluidoss especí específico fico.. Esta Esta característica permite tener diferentes valores de propiedades para diferentes paquetes de fluidos fluidos en el mismo caso. Cualquier Cualquier cambio cambio a este nivel corresponde corresponde a cambios en cualquier cualq uier diagrama diagrama de proceso proceso que haga uso del paquete de fluidos en particu particular. lar. Las opciones de reset del paquete de fluidos se describen a continuación:

  Pkg Le Level Re Reset Descripción Fluid Pk Reset Selected Prop Clarifica el vector de propiedad seleccionado dentro de un Vect Ve ctor or to Compo Compone nent ntss  paquete de fluidos y restablece el valor del nivel del componente. Default Reset All props to Cl Clari arifi fica ca todo todoss lo loss ve vect ctor ores es de pr prop opie ieda dad d ca camb mbiad iados os components Default dentro de un paquete de fluidos y restablece los valores establecidos a nivel del componente. Reset Res et Selecte Selected d Proper Property ty Clari larifi fica ca to tod dos lo loss camb cambio ioss lo loca cale less del vecto ectorr de for all Users of this fluid  propiedad para todos los usuarios del paquete de fluidos. Se define como usuario como la propiedad seleccionada package en el nivel de corrientes, y que es sobrescrita con el valor  del paquete de fluidos actual Reset All Properties for Clarifica todos los cambios locales efectuados en todas las all Users of this Package  propiedades para todos los usuarios del paquete de fl flui uido dos. s. Se define define como usuari usuario o co como mo la pr prop opie ieda dad d seleccionada en el nivel de corrientes, y que es sobrescrita con el valor del paquete de fluidos actual.

En el nivel de las corrientes del proceso, se permite editar propiedades específicas a las corrientes ingresadas en el caso de simulación. Los cambios realizados en este nivel, le  permiten a uno modificar las propiedades de un componente en una corriente particular. Esto permite que la flexibilidad de las propiedades cambie de una forma dinámica a través del diagrama de flujo del proceso simulado.

 

Las opcion opciones es de restabl restableci ecimien miento to se describ describen en a contin continuac uación ión y se activa activan n si uno modifica el valor de una propiedad en el nivel de las corrientes. ariifica los cambios del vec ecttor de propied edaad Reset Selecte Reset Selected d Proper Property ty Clar selec ecci cion onad ado o y resta restabl blec ecee lo loss va valo lores res del nivel nivel del Vector for fluid package sel  paquete de fluidos. Default Reset Re set Package Al Alll Prop Proper erti ties es to Clarifica todos los cambios locales efectuados en todos Fluid Default los vectores vectores de propiedad propi edad seleccionad selec cionados os y restablece restab lece los valo valore ress del del nive nivell de dell pa paqu quet etee de flui fluido doss pa para ra es esta ta corriente.

Las propiedades de las corrientes son accesibles desde el nivel de edición de corrientes. Sin embargo, solo las corrientes de alimentación son modificables. Recuérdese que cualquier cambio hecho en el nivel de las corrientes supera los cambios hechoss en el nivel de paquete hecho paquete de fluidos. fluidos. Por ejemplo ejemplo si una corriente está intentando intentando acceder a un valor de propiedad puntual que se encuentra en el nivel de propiedades local del componente, se usa el valor local de la propiedad en el nivel de corrientes. Si el valor local de la propiedad no existe, entonces busca y aplica el valor del paquete de fluidos. fluid os. Si esta propiedad propiedad no existe en el nivel de paquete de fluido fluidos, s, entonces entonces usa el valor inicial del componente.  

1.2.4 Ingreso de Componentes Componentes Electrol Electrolitos itos Los componentes componentes electrolitos electrolitos pueden ser ingresados ingresados al Listado Listado de Componen Componentes tes desde la pantal pantalla la de Listado Listado de Compone Componente ntes. s. En el recuadr recuadro o Add Components  de la  pestaña Selected, seleccione la página de electrolitos ubicada como subgrupo en la co conf nfig igur urac ació ión n de co comp mpon onen ente tes. s. El recu recuad adro ro de co comp mpon onen ente tess di disp spon onib ible less de la  biblioteca de la pantalla se llena de componentes electrolitos Los métodos para ingresar, remover, substituir y organizar los componentes electrolitos son idénticos a los métodos comunes de ingreso de componentes en la pestaña Selected. Las opciones de filtrado para los componentes electrolitos son descritos en la siguiente tabla.   Filtro Match

None

Full

Descripción Esta celda de ingreso permite encontrar el par o match del nombre de componente componente de la simulación, sinónimo o formu formula la que se esté ingresando, ingresando, dependiend dependiendo o del tipo de botón de radio seleccionado  Ningún componente electrolito existe o parea la selec sel ecci ción ón en la pantal pantalla la.. Se requie requiere re ad adqu quir irir ir una lice licenc ncia ia ad adic icio iona nall par araa ver ver la base base de da dato toss de electrolitos

La base acuosos de datosque Full de especies de sistemas se contiene encuentramiles en el sistema de base de datos OLI

 

Limited

Esta base de datos Esta datos contie contiene ne aproxi aproximad madamen amente te 1000 1000 componentes que son de mucho interés en la industria de los procesos químicos

Se puede suministrar o seleccionar bases de datos adicionales para simular sistemas acuosos especiales. HYSYS recomienda recomienda tres tipos de estas base de datos: datos: GEOCHEM, LOWTEMP, REDOX. REDOX. Se puede puede acceder a estas bases bases de datos adicional adicionales es haciendo haciendo Additional Database clic endeelbanco botónde , yseasí seleccionar base de datos grupo data en la pantalla que despliega parala manipular el OLIespecial de Basedel de REDOX debe  debe combinar con la Datos Adicional. El uso de GEOCHEM, LOWTEMP y LOWTEMP y REDOX opción de Full Databank de las opciones de filtro.  

1.2.4

Ingreso d dee Co Componentes Hi Hipotéticos

Los componentes hipotéticos se pueden ingresar a un listado de componentes desde la  pantalla de Listado de Componentes (Component List View). En el re recu cuad adro ro Add Component  de la pestañ pestañaa Selected, seleccion seleccionee la página página Hypothéticals   dentro de la configuraci confi guración ón tipo árbol de este recuadro. La nueva pantalla pantalla se llena de información información  pertinente al ingreso de componentes hipotéticos.

Figura 1.9

Al Algu guna nass de las las ca cara racte cterí rísti sticas cas de esta esta pa pant ntal alla la son son co comu mune ness en la selec selecci ción ón de compon com ponent entes es hipoté hipotético ticoss como como en la selecció selección n de los de la biblio biblioteca teca.. Los Los íte ítems ms específicos a los componentes hipotéticos se describen a continuación:

 

Objeto Add Group

Add Hypo

Descripción In Ingr gres esaa todo todoss lo loss comp compon onen ente tess hi hipo poté téti tico coss de dell list listad ado o seleccionado en el recuadro del grupo de hipotéticos al Listado de Componentes actual. Ingresa el hipotético particular seleccionado desde el recuadro del listado de componentes hipotéticos disponibles al Listado de Componentes actual del caso de simulación.

Es el recuadro despliega todos los actual. grupos de hipotéticos disponibles paraque el listado de simulación Hypo Components Es el re recu cuad adro ro qu quee des esp plieg liegaa to tod dos lo loss co com mpon onen ente tess individuales contenidos en el grupo de componentes hipotéticos seleccionado en el recuadro de los grupos de hipotéticos. Hypo Manager Es la pestaña que accede a la pestaña Hypothetical del SBM, desde donde se pueden cre reaar, inspec specccionar o editar  componentes hipotéticos. Quick Create a Un atajo para crear un componente hipotético sin tener que Hypo Component acceder a la pestaña Hypothetical del SBM, incluyéndolo así en el gr grup upo o de hipo hipoté téti tico coss se selec lecci cion onad ado o y pe perm rmit itien iendo do la apertura de su pantalla de propiedades Quick Create a Un atajo para crear un componente hipotético sólido sin tener  Solid Hypo que acceder a la pestaña pestaña Hypothetical del SBM, incluyéndolo Componente así en el grupo de hipotéticos seleccionado y permitiendo la apertura de su pantalla de propiedades. Hypo Group

1.2.5 Ingreso de Componentes Componentes desde desde un Listado Existente Se pueden ingresar componentes desde un listado existente haciendo uso de la opción Other en la configuración tipo árbol de la pantalla de listado de componentes que se accede desde la pestaña Selected. El recuad recuadro ro de compon component entes es existen existentes tes muestr muestraa una lista de todos todos los listad listados os de componente compo nentess disponibles disponibles que han sido cargados en el caso de simulación. simulación. Cuando Cuando se remarca el nombre del listado de componentes se despliegan todos los componentes asociados con este listado en el nivel de componentes desde la pestaña   Selected  del listado de componentes seleccionado. Para transferir un componente de este listado de componentes existentes al listado seleccionado actual, simplemente remarcar el nombre del componente de la lista de existentes en el lado derecho de la pantalla que se despliega al acceder a Other, y hacer  clic sobre el botón Add. El componente remarcado ingresara al listado de componentes seleccionado.

 

Figura 1.11

 

2

Paquetes de Fluidos

 

2.1

Introducción

En HYSYS, toda la información necesaria pertinente a los cálculos de operaciones flash y de propiedades físicas está contenida dentro del paquete paquete de fluidos. El enfoque que se  presenta en este capítulo permite definir toda la información que se requiere dentro de una entida entidad d simple. simple. Se cuenta cuenta con tres ventajas ventajas claves claves en este enfoqu enfoque, e, y que se describen a continuación: 





 

Toda la información información asociada asociada está contenida contenida en una localización localización simple, simple,  permitiéndose así una fácil creación y modificación de la misma. Los Paquetes de Fluidos pueden ser importados o exportados como paquetes completamente definidos para su uso en cualquier simulación Los Paquetes de Fluidos pueden ser clonados, lo que simplifica la tarea de efectuar pequeños cambios en Paquetes de Fluidos Complejos. Se puede hacer uso de Paquetes de Fluidos Múltiples en un mismo caso de simulación. Sin embargo, estos deben ser definidos desde el SBM.

En este capítulo se cubre toda la información concerniente a los Paquetes de Fluidos, que incluye el procedimiento básico para la creación de un Paquete de Fluidos usando amba am bas, s, la term termod odin inámi ámica ca clási clásica ca de dell HYSY HYSYS, S, y la te term rmod odin inám ámica ica av avan anza zada da de COMT COMThermo hermo.(.Property Finalmente Finalmente, , se provee pr ovee) informació infor de de las laslas pantallas pan tallas de de Paquetes Paq uetes de de Propiedades Package View para mación cada nuna siguientes pestañas  páginas:               

Set Up Parameters Binary Coefficients Stability Test Phase Order Reactions Tabular Notes

Se de debe be ha hacer cer menc mePaquete nció ión ntequ que e Fluido no idos. se s.in incl cluy uyen enbien, lo loss, co comp onen ente tes in indi divi vidu dual ales es tes en se el Adm Admini inistr strado ador r de Paque de Flu Más bien la mpon selecció sele cción ns de componen compo nentes maneja man eja indepe independi ndient enteme emente nte desde desde la pestañ pestañaa Components  en el entor entorno no del del SBM (Simulation Basis Manager). Es el administra administrador dor de compone componentes ntes que provee provee una una localización general de donde los juegos de componentes químicos que están siendo modelados model ados pueden ser recuperados recuperados y manipulado manipuladoss (Referirse (Referirse al Capitulo Capitulo 1 para mayor  información sobre el Administrador de Componentes).

2.2

Pagina de Paquete de Fluidos (Fluid Pakages Tab)

La segunda de las pestañas de la pantalla pantalla del SBM, es la Fluid Pkgs. Cuando se crea un nuevo caso de simulación simulación,, HYSYS despliega despliega la pestaña de página de Paquetes Paquetes de Fluidos como se muestra a continuación:

 

Figura 2.1

En la pantalla que se activa al hacer click en Fluid Pkgs, se encuentran seis botones que  permiten organizar todos los paquetes de fluidos seleccionados para el caso de simulación actual o en proceso. proceso. Estos se describen en la siguiente siguiente tabla: Botón View

Add Delete

Copy

Import Export

2.3

Descripción Este Este bo botó tón n so solo lo se activ activaa cu cuan ando do ya ex exist istee un Pa Paqu quet etee de Flui Fluido doss instalado instala do para el caso. Permite Permite acceder a la pantalla pantalla de inspección inspección de  propiedades o pagina del paquete de fluidos seleccionado Permite instalar un nuevo paquete de fluidos al caso en simulación Permite borrar un paquete paquete de fluidos del caso en simulación. Cuando se intenta borrar un paquete de fluidos, HYSYS muestra una advertencia, y  pide verificar si se desea borrar el paquete seleccionado. Se debe tener   por lo menos un Paquete de Fluidos para el caso en simulación en todo momento. Hace una copia copia exacta del paquete paquete de fluidos fluidos seleccionado. seleccionado. Todo es exactamente exactam ente idéntico idéntico al original en esta copia, excepto excepto el nombre. nombre. Esta es una muy buena práctica de modificación de paquetes de fluidos. Permite importar un paquete de fluidos predefinido desde algún disco. Los paquetes importados tienen una extensión .fpk . Permite exportar el paquete de fluidos seleccionado ( *.fpk ) hacia algún disco. El paquete de fluidos exportado exportado se puede puede recuperar para dirigirlo hacia un caso de simulación distinto usando la función Import.

Ingreso de un Paquete de Fluidos-Ejemplo Fluidos-Eje mplo

Cuando se hace clic en el botón Add de la pantalla de Paquetes de Fluidos ( Fluid Pkgs) del SBM, HYSYS HYSYS abre la pantalla pantalla de los Paquetes de Propiedad Propiedades es en la página de la  pestaña Set Up. La pantalla que se visualiza en el ambiente de Paquetes de Fluidos, se  basa en la termodinámica clásica del HYSYS.

 

Figura 2.2

El orden de las pestañas de página de la pantalla de Paquetes de Propiedades de Fluidos está ligado a ladefi secuencia definicione defin s uido y dos especificaciones especificaci ones se efectuar efectu el obje ob jeto to de de fini nirr el de paqu paquet eteeiciones de fl flui s se sele lecc ccio iona nado do,que , ba bajo jo deben ap apli lica caci ción ón ar decon la termodinámica del HYSYS. Por lo tanto: 





 







Seleccione un Paquete de Propiedades en la pestaña Set Up desde el recuadro de sele selecc cció ión n de paqu aquete ete de pr prop opie ieda dad des (Pr Prop opert erty y Pack Packag agee Se Sele lecti ction on). Post Po ster erio iorm rmen ente te,, se pued puedee fi filt ltra rarr el list listad ado o de Pa Paqu quet etee de Pr Prop opie ieda dade dess seleccionando uno de los botones de radio en el recuadro de Filtros de Paquetes de Propiedades ( Property Package Filter ). Asimismo, se tiene que seleccionar  un listado de componentes para el caso en la celda del recuadro de selección de listado listad o de componentes. componentes. Los listados listados de componente componentess se crean en el SBM y  pueden contener componentes tradicionales de la biblioteca, electrolitos y/o hipotéticos. Dependiendo del Paquete de Propiedades seleccionado, uno tal vez necesite especificar información adicional tales como Entalpía, Modelo de Vapor, factor  de corrección Poynting, etc. Dependiendo del Paquete de Propiedades seleccionado, uno tal vez tenga que suministrar sumi nistrar información información adicio adicional nal basada en los component componentes es seleccionado seleccionados. s. Esto se hace en la pestaña Parameters . Si es necesar necesario, io, especifiq especifique ue los coeficient coeficientes es binari binarios os en la pestaña pestaña Binary Coeffs. Como alternativa en el suministro de estos coeficientes, uno puede desear colocar estimados hechos para los componentes seleccionados. Si es necesario instruirle al HYSYS como efectuar los tests de estabilidad de fases como parte de los cálculos de operaciones flash en la pestaña Stab Test. Defina cualquier reacción o juego de reacciones para el paquete de fluidos, o acceda al administrador de reacciones (Reaction Manager) en la pestaña Rxns. En la pestañ pestañaa Tabular, uno puede acceder al Paquete Tabular basado en la representación de ecuaciones de las propiedades a resolver.

 



La ultima pestaña de la pantalla pantalla de Paquetes Paquetes de Propiedade Propiedadess de Fluidos Fluidos es la de Notes, o notas, donde se pueden ingresar notas descriptivas del nuevo Paquete de Fluidos.

Si se hace clic en la casilla COMThermo en el cuadro de termodinámica avanzada, HYSYS HYSY S abre la pantalla de paquete de propiedades propiedades de fluido fluido en la pestaña Set Up. La  pantalla que se despliega con esta opción, se basa en el sistema de trabajo de COMThermodynamics. Figura 2.3

El ord orden de las las pes esta taña ñass en la pan anta tall llaa de Paq Paque uete te de Flu Fluid ido os ap apli lica can ndo la termodinámica avanzada COMTherm es similar al de la pantalla de la termodinámica clásica del HYSYS, excepto por lo siguiente:   En la pestaña Set Up, seleccione un modelo de paquete desde el recuadro de 









selección de modelo para las fases liquida y gaseosa o vapor. Depe De pend ndie iend ndo o de dell mode modelo lo se sele lecci ccion onad ado, o, un uno o pu pued edee ne nece cesit sitar ar especi especifi fica car  r  informació infor mación n adicional. adicional. Por ejemplo, ejemplo, en el recuadro de opciones opciones de modelo, modelo, seleccione los métodos de cálculo para entalpía, entropía, Cp, etc., utilizando el listado de desplazamiento o drop down list . Depe De pend ndie iend ndo o de dell mode modelo lo selecc seleccio iona nado do,, se pu pued edee ne neces cesit itar ar sumi sumini nist strar  rar  información adicional basada en los componentes de la simulación. Esto se hace desde la pestaña de página Parameters. Si es ne nece cesar sario io,, espec especif ific icar ar lo loss co coef efici icien entes tes bi bina nari rios os en la pe pest stañ añaa Binary Coeffs. Como alternativa en el suministro de estos coeficientes, uno puede desear tener estimados hechos para los componentes seleccionados. Si es necesario, instruirle al COMThermo como efectuar los tests de estabilidad de fases como parte de los cálculos de operaciones flash en la pestaña Stab Test.

 

2.4 HYSYS

Pantalla de Paquetes de Propiedades de F Flluidos

La pantalla de Paquete Paquete de Propiedade Propiedadess de Fluidos consiste de ocho pestañas pestañas de página que se basan en la termodinám termodinámica ica tradicional tradicional del HYSYS. Haciendo Haciendo uso de todas las  páginas de estas pestañas, se debe construir toda la información pertinente a un Paquete de Fluidos. Fluidos. La Figura Figura 2.4 desplieg despliegaa la ventana Fluid Package, en la cual se muestran las pestañas de las páginas para efectuar dicha construcción. Figura 2.4

2.4.1

Pestaña de Pagina Set Up

La pestaña Set Up es la primera de las pestañas de página de la pantalla de los Paquetes de Fluidos.2.4Cuando se crea de Set fluidos, aparece una la pantalla muestra en la Figura . Al hacer clic un en paquete la pestaña Up, aparece pantallaque quesedespliega el recuadro recuad ro de Selección Selección de Paquete Paquete de Propiedade Propiedades, s, una celda de selección de listado listado de componente compo nentes, s, el recuadro de Filtro Filtro de Paquete de Propiedades, Propiedades, y los recuadros recuadros de las opciones termodinámicas de otras propiedades, además de la casilla de chequeo de la opción de aplicación de termodinámica avanzada CHOMThermo. Una vez que se ha seleccionado un Paquete de Propiedades desde el recuadro de selección desplazable, se despliega despli ega información información adicional adicional a la derecha derecha de este recuadro. recuadro. Esto se puede apreciar  en la Figura 2.4, además del recuadro de Especificación de Método de Entalpía de Ecuación de Estado o EOS ( Equation of State, Enthalpy Method Specification ). En la Figura 2.4 se observa observa que se ha seleccionado seleccionado el Paquete de Propiedades Propiedades de Peng Robinson en el recuadro de selección, y por tanto aparece el recuadro de opciones de Peng Robinson a la derecha de la pantalla en la parte parte media. La información información que se despli des pliega ega depend depende, e, enton entonces, ces, del paquet paquetee de fluido fluidoss que se selecci selecciona ona.. Se puede puede observar también que la selección del paquete se encuadra en la celda de la parte inferior de la pantalla, en color amarillo.

 

Las siguientes secciones de este capítulo proveen una sinopsis de los varios Paquetes de Fluidos, así como también de los detalles de los varios grupos que aparecen en la  pestaña Set Up.

Selección de Paquete de Propiedade Propiedadess En la pantalla pantalla Set Up que accede al recuadro de selección de paquete de propiedades, se tiene tiene acceso acceso al listad listado o de todos todos los métodos métodos termodi termodinám námico icoss dispon disponibl ibles es en el HYSYS, y al recuadro de los Filtros de Paquetes de Propiedades. El recuadro de Filtros de Paquetes de Propiedades permite efectuar un filtrado del listado de métodos disponibles, basándose en el siguiente criterio: Filtro All Types

Descripción Todos los Métodos de Paquetes de Propiedades aparecen en el listado EOSs Solo las Ecuaciones de Estado aparecen en el listado Activity Models Solo Sol o Modelo Modeloss de Coefic Coeficien ientes tes de Activi Actividad dad en Líquid Líquidos os aparece en el listado Chao Saeder Models Solo el método semi empírico de Chao Saeder aparece en el listado Vapor Pressure Los modelos de Presión de Vapor de valores de K aparecen Models en el listado Miscellaneous Los modelos que no se ajustan a las 4 categorías de arriba.

  Para mayores referencias sobre los paquetes de fluidos disponibles en el HYSYS, referirse al Apéndice A- Métodos de Cálculo de Propiedades .

Ecuaciones de Estado   Para aplicaciones en el gas, petroleo y petroquímica, la Ecuación de Estado de Peng Robinson Robi nson es generalmente generalmente el más recomendado recomendado de los paquetes paquetes de propiedades. propiedades. El mejora mej oramie miento nto de HYPROT HYPROTECH ECH efectu efectuado ado en esta esta ecuaci ecuación ón de estado estado garant garantiza iza la  precisión de la misma para una gran variedad de sistemas en un rango amplio de condicione condi ciones. s. Resuelve Resuelve de forma rigurosa rigurosa sistemas de una fase, dos fases, y tres fases, con un alto grado de eficiencia y confiabilidad. Todos los métodos de ecuaciones de estado y sus aplicaciones específicas se describen abajo: EOS´s GCEO´s

Kabadi Danner

Descripción Esta opción de modelo permite definir e implementar una ecuación de estado generalizada cubica de dos parámetros, incl incluy uyen endo do las regla reglass de mezc mezcla lado do y de trasl traslaci ación ón de

volumen Este modelo es una modificación de la ecuación de estado

 

Lee-Kesler Plocker Peng Robinson

PRSV

SRK 

Sour PR  Sour SRK  Sudkevitch Joffe

de Soave-Redli Soave-Redlich-Kw ch-Kwong ong (SRK) original, mejorada mejorada para efectuar cálculos de equilibrio de vapor-liquido (VLE) para sistemas hidrocarburos acuosos, particualrmente en el rango diluido. Este modelo es el método general de mayor precisión para substancias no polares y mezclas de las mismas. Este es el método ideal para cálculos de EVL como también  para cálculos Se de incluyen densidadvarias de modificaciones líquido de sistemas de hidrocarburos. y mejoras efectuadas con el fin de extender su rango de aplicabilidad y  precisión de predicción para algunos sistemas no ideales. Sin embargo, para algunas situaciones de alta no idealidad encontrada, se recomienda el uso de Modelos de Actividad. Peng-R Pen g-Robi obinso nson n Stryek Stryek Vera Vera es una modific modificació ación n en do doss  planos de la EOS Peng Robinson para extender su aplicabilidad a sistemas moderados de no idealidad. En muchos casos, la ecuación de estado de Soave-Redlich y Kwong provee resultados comparables a los de PR, pero su rango de aplicabilidad aplicabilidad es mucho más más limitado. Este método no es nada confiable para sistemas no ideales. Combina la ecuación de estado PR con el modelo acido de API Wilson para manejo de sistemas acido acuosos. Combina la ecuación de estado SRK con el modelo acido de API Wilson para manejo de sistemas acido acuosos Es una modificació modificación n de la ecuación de estado estado SRK. Esta ecua ecuaci ción ón ha si sido do mejo mejora rada da pa para ra de desa sarr rrol olla larr mejo mejore ress  predicciones del comportamiento de equilibrio vaporliquido de los sistemas de hidrocarburos halogenados.

Modelos de Actividad Aunque las ecuaciones de estado han comprobado ser muy confiables en la predicción de propiedades termodinámicas de la mayoría de los fluidos de base hidrocarburo en un amplio rango de condiciones de operación, su aplicación está limitada principalmente a componente compo nentess no polares polares o levemente levemente polares. polares. Los sistemas sistemas altamente altamente no ideales ideales son son mejor simulados por modelos de Actividad. A continuación se describen los siguientes paquetes de propiedades basados en modelos de actividad que están disponibles en el HYSYS: Mo Mode delo lo de Ac Acti tivi vida dad d Chien Null

Extended NRTL

Descri Desc ripc pció ión n Proveee un marco de trabajo Prove trabajo consistente consistente para aplicar Modelos Modelos de Actividad existentes en una base binaria por binaria para sistemass binarios. sistema binarios. Permite Permite seleccionar seleccionar el mejor mejor modelo modelo de actividad para cada par del caso en simulación. La var aria iaci ció ón del del Mo Mode delo lo NRT NRTL ( No Non n Rand Random om Two Two Liquids), permite ingresar valores de parámetros Aij, Bij, Cij

y Alp2 Alp2ij ij util utiliz izad ados os en la de defi fini nici ción ón de co coef efic icie ient ntes es de actividad. Se aplica este modelo a sistemas que:

 

Tengan un amplio rango de punto de ebullición entre componentes Requiera de soluciones simultaneas de EVL y ELL y cu cuan ando do se ten tenga amp amplios lios ra rang ngo os de pu punt nto os de ebullición o de concentración entre componentes. Es Esta ta vari variac ació ión n del del Mode Modelo lo NRTL NRTL (No Non n Rand Random om Two Two Liquids), permite seleccionar el formato de ecuación para los 



General NRTL

 parámetros τ y α. Se aplica este modelo a sistemas que: Tengan un amplio rango de punto de ebullición entre componentes. Requiera de soluciones simultaneas de EVL y ELL y cu cuan ando do se ten tenga amp amplios lios ra rang ngo os de pu punt nto os de ebullición o de concentración entre componentes Esta fue la primera representación desarrollada del Exceso de Energía Gibbs. Esta ecuación no tiene ninguna base teórica,  pero es muy útil para estimados rápidos e interpolación de datos. Estaa es una exten Est extensió sión n de la Ecuaci Ecuación ón de Wilson. Wilson. Utiliza Utiliza mecá me cáni nica ca es esta tadí díst stic icaa y la te teor oría ía de ce celd ldaa liqu liquid idaa pa para ra representar represen tar la estructura estructura liquida. liquida. Es capaz de representa representarr el compo com portam rtamien iento to de fases fases de sistema sistemass de equili equilibri brio o vapor  vapor  líquido, liquido-liquido, y vapor-liquido-liquido (EVL, ELL, EVLL). Utiliz Uti lizaa mecáni mecánica ca estadí estadístic sticaa y la teoría teoría pseudo pseudoqui quimic micaa de Guggen Gug genhei heim m para represent representar ar la estruct estructura ura liquida liquida.. Esta Esta ecuación es capaz de representar sistemas de equilibrio VL, LL y VLL con mayor precisión que el modelo NRTL, y además ade más sin la necesid necesidad ad de usar usar el factor factor de distrib distribuci ución ón aleatoria. Esta Esta ec ecua uaci ción ón se ajus ajusta ta a va vari rios os siste sistema mass ba bast stan ante te bi bien en,, especialmente a la distribución de componentes de equilibrio de LL. Se la puede usa sarr en sis sistemas que exhiben desviaciones desvia ciones negativas negativas o positivas positivas de la Ley de de Raoult. Sin embargo no predice máximos o mínimos en los coeficientes 



Margules

NRTL

UNIQUAC

Van Laar

Wilson

de actividad. actividad. Por tanto tiene tiene pobres resultado resultadoss con sistemas de HC halogenados y alcoholes. Es la primera ecuación de coeficiente de actividad en usar el modelo de composición local para derivar una expresión del Exceso de Energía Energía Gibbs. Ofrece un enfoque enfoque termodinámico muy consistent consistentee para la predicción predicción de comportamien comportamiento to de fase de sistemas sistemas multicompon multicomponentes entes de data de regresiva regresiva de equilibrio equili brio binario. binario. Sin embargo, embargo, este este modelo no se puede puede aplicar en sistemas de dos fases liquidas.

Modelos de Chao Seader & Grayson Streed Los métodos de Chao Seader y Grayson Streed son métodos semi empíricos antiguos. El de Grayson Streed es una extensión del Chao Seader con énfasis especial en el

 

hidr hidrog ogen eno. o. Sola Solame ment ntee la data data de equi equili libr brio io qu quee se pr prod oduc ucee a pa part rtir ir de es esta tass correlacione correl acioness es utilizada por el HYSYS. HYSYS. El método método de Lee-Kesler se utiliza utiliza para las entalpías y entropías entropías de la fase vapor y liquida. Modelo Chao Seader

Grayson Streed

Descripción Utilizar este método para hidrocarburos pesados en procesos  para presiones menores 1500 psia y rangos de temperatura de 0

aRecomendado 500 farenheit para uso en sistemas de Hidrocarburos con alto contenido de hidrogeno.

Modelos de Presión de Vapor Los modelos de presión de vapor o valores de K, se pueden utilizar para mezclas ideales a ba baja jass pres presio ione nes. s. Las Las mezc mezclas las de solu solucio cione ness id idea eale less in incl cluy uyen en lo loss siste sistema mass de hidrocarburos y mezclas de acetonas con alcoholes, en las cuales el comportamiento de la fase liquida es aproximada aproximadamente mente ideal. ideal. Estos modelos modelos se pueden también también utilizar  utilizar  como aproximac aproximaciones iones iniciales iniciales para sistemas no ideales. ideales. Los siguientes siguientes modelos modelos de  presión de vapor son los disponibles. disponibles. Mo Mode delo lo de Pr Presi esión ón de Descripción Vapor Antoine Este modelo es aplicable para sistemas a presiones bajas que se comporten idealmente Braun K10 Este Este mode modelo lo es estri estrict ctam amen ente te ap apli lica cado do en siste sistema mass de hidrocarburos pesados a bajas presiones. El modelo emplea el método de convergencia de presión de Braun, donde dado el punto de ebullición normal de un componente, el valor de K se determina a la temperatura del sistema y a 10 psia Esso Tabular Este Este mode modelo lo es estri estrict ctam amen ente te ap apli lica cado do en siste sistema mass de hidroc hid rocarb arburo uross a bajas bajas presiones. presiones. El modelo modelo emplea emplea una modifi mod ificaci cación ón del modelo modelo de presió presión n de vapor vapor Maxwel MaxwelllBonnel.

 

Misceláneos Los grupos de misceláneos contienen Paquetes de Propiedades que son únicos y que se ajustan a los descritos anteriormente. Estos se definen a continuación:

Paquete Propiedades Amine Pkg

ASME Steam

de Descripción

Contiene modelos termodinámicos desarrollados por D.B. Robi Ro bins nson on y asocia asociado doss pa para ra la pl plan anta ta de simul simulac ació ión n de aminas de su propiedad, propiedad, denominad denominadaa AMSIM. Se puede usarr este usa este paquet paquetee de Propie Propiedad dades es para para simula simulacio ciones nes de  plantas de amina con HYSYS. Esta restringido a sistemas de un componente, específicamente agua. Utiliza Tablas de Vapor de la ASME

 

NBS Steam

MBWR 

OLI Electrolytes

(American Society of Mechanical Engineers) del año 1967. Esta restringido a sistemas de un componente, específicamen específ icamente te agua. Utiliza Utiliza Tablas de Vapor Vapor de la NBS (National Boiler Society) del año 1984. Esta Esta es un unaa modi modific ficaci ación ón de la ve versi rsión ón or orig igin inal al de la ecuació ecu ación n Benedict Benedict-Web -Webb-R b-Rubi ubin. n. Esta Esta ecuación ecuación de 32 términos de modelo de estado es aplicable solo para un set de component componentes es específicos específicos y de condiciones condiciones de operación operación especificas. Desa De sarr rro ollad llado o po porr OLI OLI Syst System emss In Inc. c. Se ut util iliz izaa par araa  predicción de propiedades de sistemas acuosos incluyendo reacciones de fase y químicas.

Selección de Listado de Componentes Se debe además elegir un listado de componentes para asociarlo con el Paquete de Fluidos Fluid os corriente. corriente. Esto se hace desde el recuadro recuadro de desplazamien desplazamiento to o drop down list de selección selección de listado de componente componentes. s. Los listados listados de componentes componentes se almacenan almacenan fuera del ambiente del administrador de Paquetes de Fluidos, en el Administrador de Componentes, y puede contener componentes tradicionales, hipotéticos y/o electrolitos. HYSYS despliega un mensaje de advertencia cuando se intenta asociar un listado de compon com ponent entes es que conten contenga ga compon component entes es no recomen recomendad dados os o incom incompat patibl ibles es con el Paquete de Fluidos seleccionado. Asimismo, si se hace un cambio de Paquete de Fluidos, y algún componente no es compatible con el Paquete de Fluidos actual, aparece una pantalla ofreciendo otras opciones.

No se recomienda recomienda adjuntar la lista o listado maestro desde la biblioteca a ninguna de los Paquetes de Fluidos. Fluidos. Si solo el listado maestro existiese, existiese, HYSYS crea crea una versión clonada del mismo llamada Componente List-1, que es la que se selecciona inicialmente cuando se crea un Paquete de Fluidos

Mensajes de Advertencia Existen dos tipos de mensajes de advertencia que se pueden encontrar mientras se modifica modi fica un Paquete Paquete de Fluidos. Fluidos. Estas situaciones situaciones se presentan presentan cuando cuando se instala instala un listado de componentes en un Paquete de Fluidos y se desea seleccionar un nuevo  paquete de propiedades. Algunos de los componentes del listado de componentes  pueden ser ya sea no recomendado o incompatible con el nuevo paquete de propiedades seleccionado. La primera pantalla de opciones involucra el uso uso de componentes no recomend recomendados. ados. En HYSYS se pueden seleccionar componentes no recomendados para el uso en el paquete de fluidos actual. Si se intenta cambiar a un nuevo paquete de de propiedades para el cual

 

los componentes del listado no son recomendados, aparecerá la siguiente pantalla de advertencia: Figura 2.5

Los ob Los obje jeto toss de la pa pant ntall allaa de co comp mpon onen ente tess no re reco come mend ndad ados os pa para ra el pa paqu quet etee de  propiedades se describen a continuación:

Objeto Not Recommended Desired Prop Pkg

Action

Descripción Los componentes no recomendados se listan en este cuadro o grupo El campo inicialmente despliega el paquete de propiedades para el cual los co com mponentes lista stados en el cuad adrro de Not Recommended no son recomendados .

Esta celda es también un listado tipo drop down de todas las alternativas altern ativas recomendad recomendadas as para los componentes componentes observado observados, s, de tal forma que no es necesario retornar a la pantalla o entorno de Paquete de Fluidos para hacer el cambio Este cuadro contiene dos botones de radio: Delete components qu quee el elim imin inaa co comp mpon onen ente tess  

incompatibles del Paquete de Fluidos. Keep Components que conserva los componentes en el Paquete de Fluidos. Acep Ac epta ta la se sele lecc cció ión n de pa paqu quet etee de flui fluido do co con n la ac acci ción ón apropiada Cancela la acción y retorna a la pantalla de la pestaña de Prop Pkg sin efectuar ningún cambio.  

OK  Cancel

El segund segundo o recuadr recuadro o de dialog dialogo o que aparece aparece involu involucra cra el uso de compon component entes es no compatible compa tibles. s. Si se intenta cambiar cambiar la simulación simulación a un Paquete de Fluidos Fluidos para el cual existen componentes en el listado actual que son incompatibles, la siguiente pantalla aparece:

 

Figura 2.6

Los objetos de la pantalla de dialogo que aparece se describe a continuación: Objeto Incompatible Components Desired Prop Pkg

OK  Cancel

Descripción

Los compon component entes es incomp incompati atible bless se listan listan en este este cuadro cuadro o grupo El campo inicialmente despliega el paquete de propiedades para el cual los componentes listados en el cuadro de Incompatibles no son compatibles. Esta celda es también un listado tipo drop down de todas las alternativas altern ativas recomendad recomendadas as para los componentes componentes observado observados, s, de tal forma que no es necesario retornar a la pantalla o entorno de Paquete de Fluidos para hacer el cambio Acep Ac epta ta la se sele lecc cció ión n de pa paqu quet etee de flui fluido do co con n la ac acci ción ón apropiada Cancela la acción y retorna a la pantalla de la pestaña de Prop Pkg sin efectuar ningún cambio.

Opciones Adicionales de Paquetes de Propiedades Cuando ya se ha seleccionado un Paquete de Fluidos, se pueden desplegar recuadros de información requerida y de opciones adicionales en el lado derecho de la pantalla de la  pestaña Set Up. Esta información está directamente en función del tipo de Paquete de Propiedades seleccionado. En esta sección se discute la información adicional que se despliega con cada método de  propiedades seleccionado. Los recuadros que se encuentran se muestran a continuación. Se debe dejar en claro que no todas la EOS´s o Modelos de Actividad incluyen las especificaciones que se indican.

 

Pa Paqu quet etee de de Prop Propied iedad ades es Equations Of State

Activity Models Amine Pkg

Especi Espe cifi ficac cacio ione ness y Op Opci cion ones es Especificaciones de los Método de Entalpía con EOS´s (EOS´s Enthalpy Method Specification), Peng Robinson Option Opt ions, s, Esp Especi ecifica ficacio ciones nes de Mét Método odoss de Den Densid sidad ad de

Densidad Suave de Liquid Líquidos a trabes de EOS´s (EOS´s Density and Smooth Density Specifications). Especificaciones para Modelos de Actividad. Opciones de Aminas (Amine (Amine Options) Options) Mode Mo delo loss Term Termod odin inám ámico icoss pa para ra solu solucio cione ness de amina en agua Modelo de Fase Vapor  Opci Op cion ones es de Ele lect ctro roli lito toss en OLI OLI ( OLI_Electrolites Options)) Options 



OLI_Electrolite

Especificaciones Especificacio nes de los Métodos de Entalpía con EOS´s EOS´s Los Paquetes de Fluidos Lee-Plocker (LKP) y Zudkevitch Joffe (ZJ) usan el método de entalp ent alpía ía de Lee-Plo Lee-Plocke cker. r. ecuaciones de estado.

No se puede puede cambiar cambiar este método método para para ningun ningunaa de estas

Con cualquier otra ecuación de estado, se tiene la opción de elegir los métodos de entalpía como se presentan en la siguiente tabla:   alp pía Desc scrripción Método de Ental Equation Of State Con este botón de selección, se usa el método de entalpía que contiene la ecuación de estado seleccionada. Lee-Kesler El método de Lee-Kesler se usa para la determinación de en enta talp lpía. ía. Esta Esta op opci ción ón result resultaa co con n un unaa co comb mbin inaci ación ón de Paquetes Paque tes de propiedade propiedades. s. Una EOS (seleccio (seleccionada nada desde desde el cuadro de EOS) para efectuar cálculos de equilibrio de vaporliqu liquid ido, o, y la de Lee-K Lee-Kesl esler er pa para ra el cálcu cálculo lo de en enta talp lpía ía y entropía. entrop ía. Este método método obtiene obtiene resultado resultadoss comparables comparables a los obtenidos por HYSYS con ecuaciones de estado estándar y tiene rangos de aplicación idénticos.

Especificaciones Especificacio nes del Modelo de Actividad El cuadro de especificaciones para el modelo de actividad aparece para cada uno de estos modelos. modelos. Existen Existen tres ítems de especificación especificación dentro dentro de este cuadro cuadro como se muestra en la figura siguiente Figura 2.7

 

Los modelos de actividad solo ejecutan cálculos en la fase liquida, por tanto se requiere especificar especif icar el método a ser usado usado para resolver resolver la fase gaseosa. La primera primera casilla o celda de este cuadro le permite a uno seleccionar el modelo de vapor apropiado para el Paquete de Fluidos elegido para la simulación. Los Modelos de Fase Vapor se pueden acceder mediante el listado tipo drop down y se describen a continuación: Vapor Models Ideal RK 

Virial

PR 

SRK 

Phase Descripción

Este modelo Este modelo es selecci selecciona onado do por HYSYS HYSYS por por defecto. defecto. Se aplica para condiciones de presión bajas y moderadas La ecuación de estado cúbica generalizada de Redlich-Kwong Redlich-Kwong se basa en la temperatura reducida y la presión reducida, y es generalmente aplicable para todos los gases. Permite modelar de mejor forma las fugacidades de la fase de vapor en sistemas que presentan fuertes interacciones de la fase gaseosa.. Esto ocurre gaseosa ocurre típicamen típicamente te en sistemas sistemas que contienen contienen ácidos carboxílicos u otros compuestos que tiene la tendencia de formar enlaces de carbón estables en la fase gaseosa. Utiliza la ecuación de estado de Peng Robinson para modelar la fase gaseosa. Utilice esta opción para todos los sistemas en los cuales PR se aplica muy bien. Utiliza la ecuación de estado de Soave-Redlich-Kwong para modela mod elarr la fase gaseosa. gaseosa. Utilic Utilicee esta opción opción para para todos todos los sistemas en los cuales PR se aplica muy bien.

  La segunda celda del recuadro de especificaciones de los modelos de actividad, es la temperatura estimada para UNIFAC. Esta es la temperatura qu quee se utiliza para estimar  los parámetros de interacción cuando cuando se utiliza el método de UNIFAC. Por defecto, la temperatura que usa HYSYS es de 25 grados centígrados, aunque se obtienen mejores resultados utilizando temperaturas más cercanas a las de las condiciones de operación anticipadas. El tercer campo o celda en este recuadro muestra una casilla de chequeo que es la casilla del Factor de Corrección Corrección Poynting. Poynting. Esta casilla casilla se usa para seleccionar seleccionar o descartar el uso del mismo en el modelo de actividad. HYSYS activa activa este factor por defecto. Este factor de corrección solo está disponible para la fase gaseosa, y hace uso de la fracción molar de cada componente en el cálculo del factor de compresibilidad global o de la mezcla de gases.

 

Opciones del Paquete de Aminas Las siguientes opciones se muestran en el recuadro que se abre cuando se selecciona el Paquete de Amina (Amine Pkg).

 Figura 2.9

El recuadro le permite elegir entre los modelos modelos de Kent-Einsenber Kent-Einsenberg g y Lee Mather para modelar termodinámicamente soluciones soluciones de amina en agua. Refiérase al Apéndice C.4Solubilidad de Equilibrio Equilibrio para información más detallada de cada modelo. En el mismo cuadro, se encuentran las opciones para modelar la fase gaseosa. Las dos opciones para fase gaseosa son el modelo ideal y no ideal.

Opciones del Paquete OLI_Electrolyte Si selecciona el Paquete de Fluidos OLI_Electrolyte, las siguientes opciones aparecen en lado derecho de la pantalla: Figura 2.10

Después de haber creado un listado de componentes electrolitos desde la base datos, se establece establ ece un sistema electrolítico. electrolítico. El botón de iniciación iniciación del entorno entorno de electrolitos electrolitos (Initialize Electrolyte Environment ) se utiliza para lo siguiente:

 





Generarr un grupo Genera grupo de compon component entes es adicio adicional nales es basado basado en los compon component entes es seleccionados y el set establecido en la opción de Fase y de Sólido mostrado en la Figura 2.10 Generar un modelo químico correspondiente para cálculos termodinámicos.

La opción de fase incluye incluye vapor, orgánica, orgánica, sólido y soluciones soluciones acuosos. La casilla de chequeo chequ eo permite incorporar incorporar fase de materiales materiales que son consideradas consideradas en los cálculos de operacione operaci oness flash. flash. Las fases de vapor, vapor, orgánic orgánicas, as, y sólida sólidass pueden pueden ser incluida incluidass o excluidas exclu idas de los cálculos. cálculos. La fase de la solución acuosa acuosa debe ser incluida incluida en todas las simulacione simul acioness con electrolitos electrolitos y no puede ser accedida. accedida. Las fase de vapor y sólid sólidaa se seleccionan junto con la orgánica por defecto por HYSYS cuando no se han chequeado en la casilla de chequeo. La flexibilidad de seleccionar diferentes combinaciones de fases y el procedimiento  para establecer bases de mezcla de fases que se usan en los cálculos de operaciones flash se describe a continuación:

Fases Incluidas Vapor y Sólida Orgánica y Sólida Vapor y Orgánica Solo Vapor

Solo Orgánica

Solo Sólida

Descripción Genera las fases fases de vapor y sólido sólido cuando cuando estas estas existen. Si aparece una fase orgánica, se incluye en la fase vapor. Genera las fases fases orgánica orgánica y sólida cuando cuando estas estas existen. existen. Si aparece una fase vapor, esta se incluye en la fase orgánica. Genera las fases de vapor y orgánica cuando estas existen. Si aparece la fase sólida, esta se incluye en la fase acuosa. Genera la fase vapor vapor cuando cuando esta existe. Si aparece aparece una fase orgánica aparece, esta se incluye en la fase vapor, y si una fase sólida aparece, esta se incluye en la fase acuosa. Genera la fase orgánica cuando esta existe. Si aparece la fase vapor,, esta se incluye en la fase orgánica, vapor orgánica, y si aparece la fase sólida, esta se incluye en la fase acuosa. Un caso caso de elec electr trol olit ito o sin sin fa fase se or orgá gáni nica ca o ga gase seos osaa es imposible y no es aceptable

El recuadro de opciones de sólidos incluye dos casillas de chequeo y el botón de selección de sólidos (Selected Solid). HYSYS permite la exclusión de todos los sólidos en el ca caso so de simul simulac ació ión n al selec selecci cion onar ar la ca casil silla la de ch cheq eque ueo o Exclude All Solids. Perm Permit itee tamb también ién ex excl clui uirr co comp mpon onen ente tess só sóli lido doss de fo form rmaa in indi divi vidu dual al cu cuan ando do se ha considerado incluir la fase sólida, al deshabilitar los componentes sólidos que no son de interéss en la simulación. interé simulación. Para hacer esto, se invoca invoca el entorno de Inicializació Inicialización n del Entorno Electrolítico haciendo clic en el botón Initia Initialize lize Electrolyte Electrolyte Environmen Environmentt y luego clic en el botón de sólidos seleccionados ( Selected Solids). Cuando se hace click  en este botón, se puede seleccionar todos los componentes sólidos que se desean incluir  o excluir excluir de todas todas las corrien corrientes tes electrol electrolíti íticas cas del caso de simula simulació ción. n. Cuando Cuando se excluyen componentes sólidos, se debe reiniciar el entorno electrolítico (Electrolite Environment).

 

Si se selecciona la casilla de chequeo de Tendencia de Formación de Depósitos ( All Scaling Tendency), se excluyen todos los sólidos del caso, pero el índice de formación de depósitos es igualmente determinado en los cálculos de operaciones flash. Cuando se inicializa el entorno de Electrolito, con el botón Initialize Electrolyte, la  pantalla de Reacciones Electrolíticas ( Electrolyte Reaction) con un botón de ventana de rastreo se activa. Esto permite visualizar las reacciones que están involucradas en el cálculo termodinámico de operaciones flash en la ventana de rastreo.

2.4.2 2.4.2 Tab)

Pestaña Pestaña de Página Página de los Pará Parámet metros ros (Pa (Parame rameters ters

La información y las opciones que se presentan y se despliegan en la pantalla de la  pestaña  Parameters, dependen dependen de la selección de Paquetes Paquetes de Propiedades. Propiedades. Algunos Algunos Paquetes de Propiedades no tienen absolutamente nada en la pagina de Parámetros, mientras mient ras que otros despliegan despliegan recuadros recuadros de informació información n adicional requerida. requerida. En esta sección se discute los Paquetes de Propiedades que requieren de información adicional  para la determinación de parámetros involucrados en los mismos. Si algún valor es estimado por HYSYS, este se indica en color rojo, y puede ser  modificado.

Ecuaciones de Estado Cúbicas Generalizadas (GCEOS) La Ecuaci Ecuación ón de Estado Estado Cúbica Cúbica Generali Generalizad zadaa es una alternati alternativa va a los Paquete Paquetess de Propiedade Propi edadess de ecuaciones de estado estándar. estándar. Permite Permite definir y recortar la ecuación ecuación cúbica a las propias medidas o especificaciones del usuario.

Figura 2.11

 

Para adquirir una comprensión de cómo especificar esta ecuación de estado cúbica generalizada, se debe primeramente reconocer la forma de la misma:

o     do donde:

a ( T )  RT  P = v−b - 2 2 v + ubv + w b

Ecuación (2.1)

Z3+C1Z2+C2Z+C3 = 0

Ecuación (2.2)

C1 = Bu – B – 1

Ecuación (2.3)

C2 = B2w – B2u – Bu + A

Ecuación (2.4)

C3 = -(B3w + B2w + AB)

Ecuación (2.5)

 Pv Z =  RT     ¿

Ecuación (2.5)

¿

amix P A =  R2 T 2

Ecuación (2.6)

bmix P B =  RT   ¿

Ecuación (2.7)

¿

amix = ∑∑xix j√ ai ( T ) a j ( T )   MR ij

Ecuación (2.8)

 bmix =  ∑ x i bi ai(T) = acα

Ecuación (2.9)

Ecuación (2.10)

  2

+(u −w ) ξ ac = ( 3 +( u−1 ) ξ  +uξ )RTVc  bi = ξVc 3

 

 

[ u ( u + w )−w ] ξ  

2

Ecuación (2.11)  

+ 3( w + u )ξ2 + 3ξ – 1

Ecuación (2.12)

Ecua Ecuaci ción ón (2 (2.1 .13) 3)

MR iijj = la regla de mezclado

El ai(T) de la Ecuación (2.10) requiere el uso del término con α: α(T) =

[ 1 + k ( 1−T  )] 0.5

r ❑

2

Ecuación (2.14)

α está a su vez conformado de los términos de κ. El parámetro κ des una ex expresión presión poli nómica de de cinco términos con 5 coeficientes o parámetros κ 1, κ 2, κ 33,, κ 44,, y  κ 5. El  parámetro κ 0  que está incluido en la expresión polinómica para determinar α, está definido a su vez por otra expresión polinómica. polinómica. Entonces:

 

κ 

0.5

k  T  κ = κ 0 + ⌊ κ 1 +( κ ¿ ¿ 2 + κ 3 T  R  R )( 1−T  R  R ) ⌋ ¿  x (1+ T   R R )(0.7 -  R ) x T 

5

κ 0= A + Bw + Cw2 +Dw2

 

La pestañ pestañaa de pá pági gina na Parameters   para la Ecuación de Estado Cubica Generalizada (GCEOS) consiste de tres recuadros de grupo:   

Parámetros de la GCEOS para componentes puros. Parámetros de la GCEOS. Inicializar EOS.

Parámetros de la GCEOS para Componentes Puros Esta Esta pantall pantallaa de la pe pesta staña ña Pa Param ramete eters rs le permite a uno determinar el término α especificando los valores de κ 0 a κ 5  . Para especificar κ 0, seleccionar el botón de radio kappa0 y una pantalla similar a la de la Figura 2.12 aparecerá. aparecerá. El cuadro consiste de una una matriz que contiene 4 parámetros de la Ecuación 2.15: A, B, C y D para cada uno de los componentes seleccionados para el Paquete de Fluidos. Figura 2.12

Para especificar los restantes parámetros kappa, seleccione el botón de radio kappa1-5. Una nueva pantalla similar a la de la Figura 2.12 aparecerá con una nueva matriz para ingresar los valores de kappa para cada uno de los componentes seleccionados para el Paquete de Fluidos.

Traslación de Volumen La Ecuación de Estad Estado o Cúbica Cúbica Generalizada Generalizada (GCEOS) permite corregir por traslación traslación de volumen, para así proveer un mejor cálculo del volumen líquido a través de esta EOS

 

cúbica. La corrección es simplemente una una traslación a lo largo del eje de volumen, que resulta en un mejor cálculo del volumen líquido sin afectar los cálculos de Equilibrio Vapor-Liqu Vapor -Liquido ido (VLE). (VLE). Matemáticamen Matemáticamente, te, esta traslación de volumen representa representa de la siguiente forma:

 

n

~ v

 x ici

 = v -

∑ b =b −∑  x c i

~

n

i i

i

donde:

~ v  = volumen trasladado ~

b   = parámetro de de la ecuación ecuación cubica trasladado c i = volumen trasladado del componente puro i xi = fracción molar de i en la fase liquida

La ecuación de estado resultante aparece como las~E cuaciones 2.5, 2.6 y 2.7 , donde v y v  y b .  b se substituyen por los valores de translación ~ Para especificar el valor de corrección de volumen para los componentes puros ci, seleccionar selecci onar el botón botón de radio en la parte superior superior del cuadro, para los cual aparece aparece una  pantalla similar a la de la Figura 2.14

Figura 2.14

 

En el recuadro se despliega una matriz con una columna donde se ingresa el valor de las constantes consta ntes de correcció corrección n de volumen volumen para para cada componen componente te seleccionado seleccionado actual. actual. La matriz deberá estar vacía inicialmente, y uno puede ingresar sus propios valores, o requerir que HYSYS los estime haciendo clic en el botón   Estimate. HYSYS estima va valo lores res de ci  empa emparej rejan ando do el vo volu lume men n de líqu líquid ido o a la te temp mper eratu atura ra de dell pu punt nto o de ebulli ebu llició ción n normal normal con el volume volumen n líquid líquido o obteni obtenido do por el método método indepe independi ndient entee COSTALD.

Cuadro de Parámetros de GCEOS La pantalla de la Figur Figuraa 2.14, despliega despliega en su parte superior superior derecha, un recuadro recuadro para los parámetros del Paquete de Propiedades GCEOS. GCEOS. Este recuadro permite especificar  los parámetros u y w encontrados en las Ecuaciones de Ecuaciones de 2.3 a 2.15. La siguiente tabla presenta los valores de u y w para algunas Ecuaciones de Estado comunes: EOS Van der Waals Redlich-Kwong Peng-Robinson

u 0 1 2

W 0 0 -1

 

Barra de Estado de la Ecuación La pantalla de Parámetros de la GCEOS también contiene una barra de estado que indica el status de la definición definición de la ecuación. Se tienen dos mensajes po posibles sibles que son descritos a continuación: Mensaje EOS EO S NOT NOT READ READY Y

Descripción Es Este te men mensa saje je apa apare rece ce cua cuand ndo o los los valo valore ress de u y w son son pobr pobres es

 

EOS READY

estimados Si lo los va valores se seleccionados de de u y w son ap apropiados, la la EO EOS está con luz verde para ser aplicada.

Inicialización de EOS La lista de desplazamiento o drop down del recuadro Initialize EOS, permite inicializar  la página de parámetros con los valores por defecto asociados con la EOS seleccionada. Las cuatro opciones son las siguientes:    

Ecuación Van der Waals Ecuación SRK  Ecuación PR  Ecuación PRSV (Peng-Robinson Stryjek Vera)

Kabadi Danner El Paqu Paquet etee de Flui Fluido do Kaba Kabadi di Dann Danner er us usaa pa pará ráme metr tros os qu quee son son au auto tomá máti ticam camen ente te calculados por HYSYS. valoressimilar de los los al parámetros son generados por el método de Twu y se despliegan en unLos recuadro de la figura 2.15.

Figura 2.15

Peng-Robinson Peng-Robi nson Stryjek Vera

 

La ecuación PRSV utiliza el factor empírico kappa para ajustar presiones de vapor de componentes puros como se despliega en la Figura 2.16 Figura 2.16

Zudkevitch Joffe Este Paquete Paquete de Propiedades Propiedades usa un parámetro b igual a cero. HYSYS HYSYS establece este  parámetro b en cero para todos los componentes componentes seleccionados del listado actual. Figura 2.17

Chien Null

 

El modelo de Chien Null provee un sistema de trabajo consistente para aplicar modelos de actividad actividad en una base binaria por binaria. binaria. En la pestaña de parámetros, parámetros, se puede especificar el Modelo de actividad que se debe utilizar para cada par de componentes, así co como mo tambi también én otro otross do doss pa pará ráme metr tros os ad adic icio iona nale less de lo loss co comp mpon onen ente tess pu puro ross requeridos por el modelo. Los dos recuadros en la pantalla de este Paquete de Propiedades son los siguientes:  

Parámetros de Componentes Chien Null Parámetros de Componentes Binarios Chien Null

Parámetros de Componentes (Component Parameters) Los valores de solubilidad de los componentes puros de la biblioteca y para el volumen específico molar se despliegan en el recuadro similar al de la Figura 2.18. Los valores qu quee se de desp spli lieg egan an en co colo lorr ro rojo jo son son estim estimad ados os po porr HYSY HYSYS S pa para ra co comp mpon onen entes tes hipotéticos.

Figura 2.18

 

El volumen molar es utilizado por la porción de solución regular de la ecuación de Chien Null. La Solución Regular Regular es una opción de Modelo de Actividad para cálculos de pares de Sistemas Binarios.

Parámetros de Componentes Binarios Cuando se selecciona este recuadro, aparece una pantalla con todos los componentes, incluy inc luyend endo o los electrol electrolito itos, s, en una matriz. matriz. Se pueden pueden ob observ servar ar los detalles detalles de los cálculos en la fase vapor y liquida seleccionando el botón de radio apropiado.    

Liq Activity Models Virial Coefficients

Figura 2.19

Cuando se selecciona el botón de radio para Modelo de Actividad de Liquido, uno  puede especificar el Modelo de Actividad que HYSYS utiliza para los cálculos de cada  par de binarios. Inicialmente la matriz contiene el Paquete de Propiedades selecc seleccionado ionado

 

 por HYSYS por defecto para cada par de binarios. Las opciones se remarcan en la casilla de desplazamie desplazamiento nto en cada una de las celdas celdas de los pares de binarios. binarios. Si la Ley de Henry Henry es ap apli licab cable le a un par de bina binari rios os,, HYSY HYSYS S se selec lecci cion onaa este este méto método do de  propiedades por defecto. Si esto ocurre, no se puede alterar el modelo para el par de  binarios en particular. En la pantalla de la Figura 2.19, se observa que el modelo NRTL (Non Random Two Liquids) fue seleccionado por HYSYS por defecto para algunos pares de binarios y Henry para para otros. Se puede optar optar por el modelo seleccionado seleccionado por defecto, defecto, o se puede establecer otras opciones de modelo de propiedades para cada par, por supuesto, con un  buen criterio establecido. Obsérvese que el modelo seleccionado aparece en ambas combinaciones de pares de de binarios que se obtienen. HYSYS efectúa un filtrado de las opciones de acuerdo a los componentes involucrados en cada par de binarios.

Al seleccionar el botón de radio de Coeficientes Viriales, se despliegan las opciones en la celda de desplazamiento o drop down de los coeficientes viriales para cada par de  binarios. Solo se muestran los valores cuando se ha seleccionado se leccionado el Modelo de Vapor  Virial desde la pestaña de Set Up. Se pueden dejar los valores establecidos por por HYSYS  por defecto, o editar dichos valores. Los coeficientes viriales para especies puras se despliegan a lo largo de la diagonal de la matriz, mientras que los coeficientes cruzados, los cuales son propiedades de mezcla entre el par de binarios, son aquellos que se despliegan de forma no diagonal.

Wilson Los valores de volúmenes específicos molares se despliegan en la pantalla de Wilson Compon Com ponent ent Parame Parameter ter  para cada componente de la biblioteca así como para los hipotéticos.

Figura 2.20

 

Chao Seader & Grayson Sreed El modelo de Chao Seader & Grayson Streed también utiliza un termino de Volumen Molar.. Los valores de Solubilida Molar Solubilidad, d, Volumen Molar y Accentricidad Accentricidad se muestran para los componente componentess de la biblioteca. biblioteca. Estos pos parámetro parámetross son estimados por HYSYS HYSYS estiman para los hipotéticos. Figura 2.21

Antoine HYSYS utiliza una expresión de Antoine d dee seis términos, con un término F fijo. Para los componentes de la biblioteca, se despliegan las temperaturas mínimas, máximas y los coefici coeficient entes es de A a F para cada uno de ellos. Los valore valoress de los compon component entes es hipotéticos son estimados y se muestran en color rojo. Figura 2.22

 

2.4.3 Pestaña Coefficients Coefficien ts Tab)

de

Coeficientes

Binarios

(Binary

La pestaña de Coeficientes Coeficientes Binarios Binarios despliega despliega una matriz que contiene contiene los parámetros parámetros de interacción interacción i de cada par de binarios. Dependiend Dependiendo o del Método de Propiedades Propiedades seleccionado, se despliegan diferentes métodos de estimación y de pantallas. Uno tiene la opción de sobre escribir los valores de biblioteca. Las celdas con parámetros parámetros de interacción interacción desconocido desconocidoss tienen líneas segmentada segmentadas. s. Cuando se abandona el entorno de la base de simulación (SBM), los parámetros de interacción que se desconocen obtienen un valor de cero por defecto. Para todas Para todas las matric matrices es en la Pestañ Pestañaa de Coefic Coeficien ientes tes Binari Binarios, os, los compo componen nentes tes horizontales a lo largo de la parte superior de la tabla matriz, representan el componente “i”, y los componentes verticales representan el componente “j”.

Parámetros de Interacción de la GCEOS Cuando la GCEOS es el Paquete de Propiedades seleccionado en la pestaña Set Up, la  pestaña de Coeficientes Binarios aparece como se muestra a continuación:

Figura 2.23

 

El Paquete de Propiedades GCEOS permite seleccionar métodos de mezclado o de combin com binato atoria riass que se utilizan utilizan para el cálculo cálculo del parámetr parámetro o de estado estado aij aij.. HYSYS HYSYS asume la siguiente regla general de mezclado: aij = √ ai a j  MR iijj

  donde:

Ecuación (2.18)

MR ijij = La Regla de Mezclado de Parámetros

Existen siete métodos que pueden ser aplicados para determinar MR iijj: Ecuación

 

MR iijj(T) = (1- Aij + BijT + CijT2)

Ecuación (2.19)

 

MR iijj(T) = (1- Aij + BijT + Cij/T)

Ecuación (2.20)

 

MR ijij(T) = 1 - x i(1- Aij + BijT + CijT2) - xj(1- Aij + BijT + CijT2)

Ecuación (2.21)

 

MR ij(T) = 1 - xi(1- Aij + BijT + Cij/T) - x j(1- Aij + BijT + Cij/T)   k ij k  ji MR iijj = 1 –    x i kij + xikji

Ecuación (2.22)

 

  donde:  

(

)

Ecuación (2.23)

k iijj = Aij + BijT + CijT2 MR iijj = 1 –

(

  k ij k  ji  x i kij + xikji

)

 

Ecuación (2.24)

donde: k iijj = Aij + BijT + Cij/T Regla de Mezclado Wong Sandler-ver la siguiente sección Cada regla de mezclado requiere la especificación de tres parámetros: A ij, Bij, y Cij, ex exce cept pto o po porr la re regl glaa de mezc mezcla lado do de Wong Wong Sa Sand ndle ler, r, la cu cual al solo solo re requ quier ieree de lo loss  parámetros Aij y Bij, además de los coeficientes binarios NRTL.

 

Los parámetros están disponibles mediante los tres botones de radio en la parte superior  izquie izq uierda rda de la ventan ventanaa de la página página de paráme parámetro tros. s. Estos Estos botones botones son A ij, Bij, y Cij/NRTL. Al seleccionar uno de de estos botones de radio de parámetros, se de despliega spliega la tabla matriz asociada de parámetros. Cuando se selecciona el botón de radio de C ij/NRTL se está seleccionando la opción para especi para especific ficar ar el paráme parámetro tro Cij, a menos que se esté aplicando la regla de mezc me zcla lado do de Wong Wong Sand Sandle ler, r, para para cuyo cuyo ca caso so se esta estarí rían an espe especi cifi fica cand ndo o lo loss coeficientes binarios usados para determinar la energía Helmholtz.

Regla de Mezclado Wong Sandler  La regla de Mezclado de Wong Sandler es una regla combinatoria independiente de la densid den sidad ad para para la cual cual los parámetro parámetross de ecuaci ecuación ón de estado estado,, en cualqu cualquier ieraa de las ec ecua uaci cion ones es de es estad tado o se de dete term rmin inan an al resol resolve verr simul simultá táne neam ament entee la lass sigu siguie ient ntes es condiciones:  

El exceso en Energía Helmholtz a presión infinita La dependencia cuadrática exacta de la composición del segundo coeficiente virial.

Para demostrar este modelo de mezclado, considere la relación del segundo coeficiente virial y los parámetros de la ecuación de estado a y b: a  RT 

B(T) =  b -

Ecuación (2.25)

Considere la dependencia cuadrática del segundo coeficiente virial de la composición como sigue: ❑

❑

i

 j

∑ ❑∑ x  x B (T)

Bm(T) =

i

Ecuación (2.26)

ij

 j

Substituyendo B en la ecuación (2.25):   a  b  =  RT 

❑

❑

i

 j

∑ ❑∑ x  x B (T) i

 j

ij

Ecuación (2.27)

Para satisfacer los requerimientos de la ecuación (2.27), las relaciones para a mix  y bmix son las siguientes:

❑

❑

i

 j

(

∑ ❑ ∑  xi x j b −  b =

 F ( x ) 1−  RT 

 )

 a  RT 

ij

 

Ecuación (2.28) j

 

con:

amix = bmixF(x)

Ecuación (2.29)

donde:

F(x) es una función arbitraria.

El segundo coeficiente virial cruzado de la ecuación (2.8) se pueden relacionar con los de los componentes puros de la siguiente forma:

(

b−

 )

 a  RT 

¿

ij

 

(

 ) (

  ai b − =¿ ¿  i  RT 

+ b j−

  ai

 )

 RT   ( 1− A ij − B ij T )

2

❑

La función de exceso o desviación de energía libre Helmholtz es la diferencia entre la energía libre Helmholtz de las sustancias puras i, j y la del gas ideal a T y P constante.

 Ai (T,P) -  Ai IG(T,P) =

[

[

]

V i

 RT   P

− ∫  Pdv  − − V = ∞

  dv ∫  RT  V 

V  = ∞

]

  e

La expresión de A se deriva utilizando modelos de enrejados de cristales, por lo tanto se asume asu me que no existen existen espacio espacioss libres libres en el enreja enrejado. do. Este Este supues supuesto to se aproxi aproxima ma asumiendo que no existe volumen libre. Por yanto, para la ecuación de estado: lim  P   ∞

lim  P   ∞

v mix  = b

v i = b

i

mix

El valor de bmix puede ser aproximado de la siguiente forma:

❑

❑

 a  x i x j b − i  j  RT  ij  bmix = e  A ∞ ( x )   ai 1+ −  xi  RT  b i RT  i

❑

∑ ∑

[  ]

amix bmix

n

ai

  ) (  )

 = ∑ x i  -  A∞ ( x ) e

bi

i

n

y F(x) es:

∑(

F(x) = =

ai

∑ x b  -  A i

i

e ∞

( x )

i

NRTL. Para ello se La energía libre de Helmholtz  A∞ ( x )se calcula utilizando el modelo NRTL. requiere que se introduzca el valor del coeficiente binario en la matriz paramétrica al seleccionar el botón de radio de C ij/NRTL. e

 

Parámetros de Interacción de Ecuaciones de Estado El recuadro de la matriz de parámetros de ecuaciones de estado se despliega en la  pantalla para un paquete de fluido de ecuación de estado seleccionado al haber abierto la  pestaña de página de coeficientes binarios, tal como se muestra a continuación: Figura 2.24

Los nú Los núme mero ross qu quee se de desp spli lieg egan an en la tabl tablaa matr matriz iz son son calcu calculad lados os po porr HYSY HYSYS S inicialmente, pero se pueden pueden cambiar. Los parámetros que se desconocen se identifican  por líneas segmentadas (----). Se tiene la opción de sobre escribir cualquier valor de  biblioteca. Para todas las ecuaciones de estado, excepto PRSV, k iijj = k  ji, así que cuando se cambia el valor para alguna de alguno de estos, ambas celdas de pares binarios se actualizan automáticam autom áticamente ente con este nuevo valor. valor. Para algunos algunos casos, la ecuación ecuación PRSV tiene valores de k ijij idénticos para un par de binarios, pero cuando se modifican, HYSYS no necesariamente impone esta condición. Si se está utilizando PR o SRW ( o alguna de las opciones acidas), se despliegan dos  botones de radio en la parte inferior de la ventana de pagina. Estos se describen en la siguiente tabla:

 

Botón de Radio Descripción Est stim imat atee HC-HC C-HC/S /Set et Este botón botón de radio radio es el que se selecciona selecciona por defecto. defecto. Non HC-HC to 0.0 HYSYS provee los valores estimados de los parámetros de interac acci ció ón y fija los de sis sistemas binarios no hidrocarburos en cero Set all to 0.0 Cuando se selecciona este botón de radio, HYSYS define todos los valores de los parámetros de interacción en la tabla a 0.0

Parámetros de Interacción de Modelos de Actividad Cuando se selecciona el modelo de actividad como Paquete de Fluidos, al hacer click en la pestaña de página de los coeficientes binarios Binary Coeffs, se despliega la ventana de parámetros de modelo de actividad como se muestra en la figura siguiente: Figura 2.25

Los parámetros de interacción para cada par de binarios se despliegan el matriz; los valores valor es desconocidos desconocidos por HYSYS HYSYS se muestran como líneas segmentad segmentadas. as. Se pueden cambiar los valores sobre escribiendo sobre los desplegados por defecto, o se puede utilizar cualquiera de los métodos que se describen en la siguiente sección. Para desplegar los diferentes coeficientes, Aij, Bij, αij/Cij, se debe seleccionar el botón de radio apropiado.

Métodos de Estimación Cuando se eligen modelos de actividad como paquete de fluidos, HYSYS estima los coeficientes coefic ienteshaciendo binarios, binarios, click utilizando utilizan métod os. de Se cada selecciona seleccion a el método métod o de estimación en do unotres de diferentes los botonesmétodos. de radio coeficiente, y luego activando uno de los siguientes botones:

 

Botón UNIFAC VLE UNIFAC LLE Immiscible

Descripción HYSYS calcula todos los parámetros utilizando el modelo UNIFAC de Equilibrio Vapor Liquido. HYSYS calcula todos los parámetros utilizando el modelo UNIFAC de Equilibrio Vapor Liquido. Cuando se selecciona el botón Immiscible, los botones de

radio se remplazan por lo siguiente: Row in Clm Pair: Se usa es este te bot otó ón par araa determinar parámetros indicando que el componente de fila (j) es inmiscible con el componente de la columna (i). Clm Clm in Row Row Pai airr: Se utili tiliza za es este te bo botó tón n par araa determinar parámetros indicando que el componente de la columna (i) es inmiscible con el de la fila (j). All in Row: Utilizar este botón para determinar los  parámetros cuando ambos componentes son mutuamente inmiscibles.  

 

 

Como Co mo la ec ecua uaci ción ón de Wilso Wilson n no mane maneja ja si siste stema mass de tres tres fases fases,, el re recu cuad adro ro de UNIFAC C LLE  o  Immiscible estimac esti mación ión de coefic coe ficien ientes tes no des pliega ega los botone botoness UNIFA cuando se utiliza este Paquete de despli Fluidos.

Los estimados que provee UNIFAC son a temperaturas de 25°C a menos que se especifique de otra forma en la página Set Up. Si se ha elegido ya sea el método UNIFAC VLE o el UNIFAC LLE para la estimación de parámetros, se pueden aplicar cada uno de estos con una de las siguientes formas, seleccionado el botón correspondiente: Botón Individual Pair

Unkowns Only

All Binaries

Descripción Es Este te botó otón se hace hace visib isible le so sola lam men ente te cu cuan and do se selecciona el método UNIFAC VLE. VLE. Calcula los valores de Aij  y A ji  para el par par de binario binarioss seleccionado seleccionado.. Los valores existentes en la matriz se modifican. Si se borra el contenido de las celdas, o HYSYS no los  provee por defecto, se puede usar esta opción para que HYSYS calcule los valores de parámetros de actividad de todos los pares de binarios con parámetros desconocidos. Este botón recalcula todos los parámetros de los binarios de la matriz. Si se han cambiado cambiado algunos algunos de los valores valores originales de la matriz, HYSYS recalcula todos estos y lo restablece en la matriz

También se pueden restablecer los valores originales haciendo click en el botón Reset Params.

 

2.4.4 Pestaña 2.4.4 Pestaña de Página Página del del Test de Estabili Estabilidad dad (Stab (Stab Test Tab) El test de estabilidad puede ser considerado como la introducción de una gota de núcleo en el fluido. La gota luego crece como una fase distinta o se disuelve en el fluido. Para fluidos multifasicos, multifasicos, existen existen soluciones soluciones múltiples falsas calculadas. calculadas. Una solución solución falsa existe cuando ocurre la convergencia para un número menor de fases de las que existen en el fluido. Por ejemplo, con un fluido trifásico, existe la solución de tres fases correcta, por lo menos tres soluciones falsas de dos fases, y múltiples soluciones falsas de una sola fase. El problema problema mayor en la convergencia convergencia de soluciones soluciones de cálculos cálculos de op oper eraci acion ones es de eq equi uili libr brio io o fl flash ash,, es el arrib arribar ar a la solu soluci ción ón co corr rrect ectaa sin sin pr prev evio io conocimiento del número de fases en equilibrio. El test de estabi estabilid lidad ad nos permit permitee instru instruirle irle al HYSYS HYSYS como como ejecuta ejecutarr cálcul cálculos os de estabilidad de fases en el diagrama de flujo. Si uno se encuen encuentra tra con situaciones donde los cálculo cálculoss flash flash fallan o donde donde se sospech sospechee de los resultado resultados, s, se puede puede usar usar esta op opci ción ón pa para ra en enfo foca carr el pr prob oble lema ma de un unaa fo form rmaa di dife feren rente te y en enco cont ntra rarr la solu soluci ción ón utilizando un camino alternativo. La estrategia del HYSYS es como sigue: A menos de que exista una fuerte evidencia de que existen existen tres fases, HYSYS HYSYS primero ejecuta ejecuta una operación operación flash de dos fases. fases. Las fases resultantes son posteriormente testadas por su estabilidad. Figura 2.26

Recuadro de Opciones de Modo Flash Dinámico HYSYS permite modificar los tres métodos que pueden ser usados con las siguientes opciones de seteo disponibles: Flash Option

Descripción

 

Try IOFlash First

Es Esta ta ca casi sill llaa de cheq cheque ueo o ac acti tiva va un al algo gori ritm tmo o al alte tern rnat ativ ivo o optimizado tipo Inside Out para el cálculo flash o de equilibrio que que pr prov ovee ee un mejo mejora rami mien ento to de ve velo loci cida dad d de en ento torn rno o significativo. Esta dirigido para el modo modo dinámico, pero opera tambié tam bién n en el estable estable.. Esta Esta operaci operación ón flash puede puede manejar  manejar  cálc cálcul ulos os rigu riguro roso soss para para tres tres fa fase sess ut util iliz izan ando do el ar arre regl glo o Parámetros del Test de Estabilidad, aunque no se testea tan

 bien como el algoritmo de cálculos flash asignado por defecto y no trabaja trabaja con todos todos los paquetes paquetes de propied propiedade ades. s. Si se experimenta problemas relacionados con equilibrio de fases, tratee de resolve trat resolverlo rloss seleccio seleccionan nando do y desele deseleccio ccionan nando do esta esta opción. opció n. Para velocidad velocidades es máximas máximas en sistemas bifásico bifásicos, s, se  puede también seleccionar el número de fases máximo en dos en el recuadro de test de estabilidad, o colocar el método en none para desactivar el test. Las opciones restantes son para la opción de modo dinámico secante Flash3 Esta es la opción flash algorítmica secante del modo dinámico. Es muy rápida, pero no ejecuta el test de estabilidad de fase riguroso basado en la opción establecida en el recuadro de  parámetros del test de estabilidad. Por tanto, no siempre podrá detectar una segunda fase liquida cuando esté presente. Multi Phase Este es un algoritmo secante de equilibrio o flash, que ejecuta el test de estabilidad de acuerdo a los parámetros establecidos en el recuadro de parámetros del test de estabilidad Use Multip Multiple le Phase Phase Esta casilla de chaqueo se pone activa cuando se selecciona el Estimates método de algoritmo secante. Si el sistema es de tres fases, los estimados se transfieren al cálculo flash que aceleran algunos otros cálculos de tipo equilibrio.

Si el cálculo IOFlash falla, HYSYS ira de forma inmediata al método seleccionado en la opción secante de algoritmos de cálculos flash. Si se selecci selecciona ona la opción opción IOFlash, el recuad recuadro ro del calcula calculador dor de presió presión n de flujo (Flow Presure Solver) de la pagina Dynamics de la opción Preferences, permite que los cálculos de operaciones flash se ejecuten de forma simultánea con las ecuaciones de transferencia transfe rencia de calor. Esta opción opción puede resultar resultar en un aumento significati significativo vo de la velocidad de convergencia, pero solo debe ser usado si el sistema o caso es estable con el método IO. Si un caso dinámico tiene más de una fase liquida (o si el sistema es una solución acuosa simple o de hidrocarburo), es recomendable que se use la opción del método de

 

orden de fases para el paquete de fluidos en la sección 2.4.5 Phase Order Tab. Por  defecto, defect o, las fases se ordenan por por densidad densidad y tipo de fase. Si en tipo de fase cambia, cambia,  puede resultar en inestabilidades. El método de orden de fases (Phase Order Method) le  permite a un o establecer claramente el orden en el cual las fases deben ser definidas  para que sean consistentes.

Recuadro de Parámetros del Test de Estabilidad En este recuadro de la ventana del test de estabilidad, se puede especificar el máximo número númer o de fases permisible permisible (2 o 3) en la celda de ingreso Maximum Phases Allowed . Si esta se fija en dos, el test de estabilidad se cancela después de efectuar operaciones flash o de equilibrio de dos fases. Ocasionalmente, uno podrá aun aun resultar teniendo tres fases, toda vez que el método pretenderá pretenderá empezar empezar directamente directamente con el cálculo cálculo flash de tres fases. El esquema de Estabilidad utilizado es aquel de Michelson. En el recuadro del método de la ventana de parámetros del test de estabilidad, se puede seleccionar el método para ejecutar el cálculo del test de estabilidad haciendo uso de los botones de radio que muestra la siguiente figura:

En la siguiente tabla se describen estos métodos: Botón de Radio None Low

Medium

All User

HYSIM Flash

Descripción  No se ejecuta ningún test de estabilidad Utiliza un set de fases y componentes por defecto para iniciar  el test de estabilidad. Este método incluye las fases eliminadas si ex exist istie iesen sen,, la ecuaci ecuación ón de Wils Wilson on co como mo va valo lorr in inic icial ial de aproximación, y el agua como componente si existiese. Además de las opciones utilizadas en el método Low, este método además incluye el promedio de fases existentes, gas ideal en la fase vapor, y el componentes más pesado y más liviano en el fluido. Todos las fases y componentes se incluyen para iniciar el test Permite al usuario seleccionar o activar cualquier combinación de ca casi sill llas as de cheque chequeo o en la lass Fa Fases ses para inicia iniciarr el Test, Test, y componentes para iniciar el Test de Grupos. Grupos. Si se hiciera algún cambio cuando ya se ha seleccionado algún botón de radio de

método por defecto, el método se cambia a modo usuario. Este es el método método flash usado usado por HYSIM. HYSIM. Si se selecciona selecciona

 

esta opción, HYSYS efectuara la misma rutina de cálculos que el HYSIM, y ningún test de estabilidad de fases se ejecutara. Estaa opción Est opción posibi posibilita lita una compar comparació ación n de resulta resultados dos entre entre HYSYS HYS YS y HYSIM. HYSIM. Esta Esta opción opción no se recomiend recomiendaa para el modo dinámico. dinámico. Utilice Utilice el método FLASH3 FLASH3 que se activa por  defecto con la opción de botón de radio None

Recuadro de Fases de Inicio del Test Existen cuatro opciones en el recuadro de fases de inicio del test ( Phases to Initiate Test). Las casillas se activan de acuerdo a la selección de bo botón tón de radio en el recuadro recuadro de métodos. Si se cambiase el estatus de cualquier cualquier casilla de chequeo de este recuadro, automáticamente el botón de radio en el recuadro de métodos se coloca en User. En la tabla siguiente se describen las casillas de chequeo como opciones de fases para el inicio del test:

Checkboxes Deleted Average Existing Ideal Gas Wilson´s equation

Descripción Si se eliminara una fase durante el flash de dos fases, una gota de la fase removida es reintroducida. of   Lo Loss fluido fluidoss existe existente ntess en equili equilibri brio o son mezclad mezclados os en porcio porciones nes iguales; una gota de este fluido se introduce. Una cantidad pequeña de gas ideal se introduce Se crea un fluido hipotético utilizando el valor de K calculado con la

ecuación de Wilson para iniciar el test de estabilidad.

Una de las limitaciones del test de estabilidad es el hecho de que depende del paquete de  propiedades seleccionado en vez de alguna realidad física. Por tanto, en el mejor de los casos, es preciso preciso en la medida medida que lo es el paquete de propieda propiedades. des. Por ejemplo, ejemplo, se conoce que el modelo NRTL se comporta de forma errática en el sentido de que en realidad predice un sin número de de fases de equilibrio que no existen en la realidad. Por  tanto, iniciar los tests de estabilidad para todas las aproximaciones iniciales con este  paquete puede ser una buena idea. Si alguno de estos métodos de aproximación inicial de iniciación de núcleo para la formación de una fase distinta, se dice que el fluido existente es inestable y este núcleo  provee la aproximación inicial para la operación flash trifásica. Si ninguno de estos métodos de aproximación inicial muestra fases adicionales, se dice que el fluido es  probablemente estable.

 

Limites de Temperatura Los límites de temperatura son dirigidos solamente para el modo dinámico, y se fijan  para detener el cálculo flash cuando se llega a los límites. Si se alcanzan los límites, entonces enton ces el modo dinámico dinámico extrapolara extrapolara a partir de ellos. Los límites evitan evitan problemas problemas  potenciales algunos severas paquetesendelaspropiedades a muyerrores bajass numéricos temperaturas y durante desviacione desvia cionesscon de proceso cuales se tienen errore numér icos y problemas probl emas de convergencia en los cálculos de transferencia de calor.  

Componentes Component es para el Inicio del Test Cuando una gota de núcleo se introduce en el fluido, la gota puede crecer y formar una fase distin distinta ta o disolv disolverse erse en el fluido fluido.. Otra alterna alternativ tivaa obvia obvia para determina determinarr la composición de la gota es aquella aquella de los componentes puros. Por ejemplo, si el fluido contiene hexano, metanol y agua, uno podría introducir una gota de hexano, una gota de metanol o una gota de agua. agua. Las opciones para gotas gotas de componentes están listadas en el recuadro de componentes de inicio del test ( Comps to Initiate Test )

2.4.5 Pestaña de Página del Orden de las Fases (Phase Order Tab) La característica del orden de fases está dirigida a la simulación de modelo dinámico. El modelo dinámico del HYSYS siempre utiliza tres fases para corrientes y fluidos en la ventan ven tanaa de propieda propiedades des de corrie corriente ntes. s. El modelo modelo dinámico dinámico también también asume que el mismo material está en la misma pieza de todas las corrientes de procesos conectadas a cada operación unitaria. El orden de las fases es primero la fase vapor, vapor, segunda la fase liquida y por ultimo una fase acuosa u otra segunda fase liquida.

 

HYSYS ordena estas fases por defecto por su tipo (liquida o acuosa) y por densidad de fase. Sin embargo, cambios repentinos en las propiedades de las fases, p pueden ueden alterar el orde orden n de las mism mismas as.. Las Las pr prop opie ieda dade dess de la co corr rrie ient ntee qu quee se de desp spli lieg egan an co como mo liquidasen una instancia, puede puede que se desplieguen desplieguen como acuosas en otra. otra. Por ejemplo, dentro de la sección de un plato o bandeja, la composición de una de las fases puede cambiar, cambi ar, así que en vez de ser una una fase acusa, se transforma transforma en fase liquida liquida.. La fase cambiaa a una pieza diferente cambi diferente dentro del fluido. fluido. El método de ordenamie ordenamiento nto de fases contempla dos opciones que se muestran en la siguiente figura: Figura 2.27

Utiliz Util izac ació ión n de Ti Tipo po de Fa Fase se y Dens Densid idad ad (Pha (Phase se Ty Type pe an and d Density) Esta opción opción puede causar inestabilid inestabilidades ades en el modelo dinámico. dinámico. En la práctica, si se identifican pequeñas espigas, y un examen del diagrama de flujo revela que algo de material aparece en una ranura de fase diferente en partes diferentes del diagrama de flujo (donde se origina la espiga), entonces se recomienda la opción del usuario o  User. Esta opción también cambia el orden de fase en el modelo estático o estable. Aunque Aunq ue en el modelo dinámico muchos de los cálculos cálculos dependen del tipo de fase y no del orden, por tanto esto no debería tener ningún impacto significativo.

Utilización de Componentes Primarios Especificados por el Usuario (User Specified Primary Components) La opción de utilización de componentes especificados por el usuario despliega el recuad recuadro ro de cuales component componentes es primarios primarios de fase Phasede Componen Comp onents) que permite seleccionar componentes deben estar(Primary en la cavidad la fase 1ts) y cuales en la

 

cavidad de fase 2. Estas casillas cavidad casillas de chequeo son usadas usadas para determinar determinar el orden de fases donde sea que se use el paquete de propiedad en cuestión. Si ex exist istie iese se un unaa so sola la fa fase se no ga gaseo seosa sa pr pres esen ente te y la lass frac fraccio cione ness mola molares res de lo loss componentes primarios sumaran más que el limite, se considera que corresponde a la ca cavi vida dad d de fase 1 y tipo de liquid liquido o 1. De otra otra fo form rmaa se exami examina na la re rela laci ción ón de componentes primarios para las dos opciones. Esta opción se recomienda cuando:   

Se ejecuta una simulación que tenga más de una fase liquida. La densidad de las dos fases liquidas sean similares. Una o más fases están cerca de ser clasificadas ya sea como acuosas o liquidas.

 

2.4.6 Pestaña de Página de Reacciones Reacciones (Reactions (Reactions Tab) Dentro del entorno de la base de la simulación, todas las reacciones se definen dentro del administrador administrador o pestaña de página de reacciones reacciones del SBM. Dentro Dentro de la pestaña de  página de la pantalla de Paquete de Fluidos, uno está limitado solo a adjuntar o des adjuntar los juegos de reacciones. Figura 2.28

Los objetos dentro de los recuadros de la pestaña de reacciones en la pantalla de Paquete de Propiedades se describen a continuación: Objeto Curr Cu rren entt Reac Reactio tion n Sets Associated

Descripción Este es un listado de todos los juegos de reacciones actualmente cargados en este paquete de fluidos Hay dos recuadros recuadros de listados listados de reacciones reacciones asociadas. asociadas. Ambos Ambos

 

Reactions Add Set

Remove Available Reactions Sets Simultaneou Simul taneouss Basis Manager

recuadros despliegan todas las reacciones asociadas con el juego de reacciones seleccionado respectivo. Este botón ingresa el juego de reacciones que este resaltado o remarcado al paquete de fluido y lo despliega en el recuadro Current Reactions Sets  Este botón elimina el juego de reacciones remarcado del paquete de fluido Esta casilla de listados listados despliega todos los listados de juegos de reacciones en el caso Hacer Hac er cli click ck en este botón botón para para accede accederr al Admini Administr strado adorr de Reacciones

2.4.7 Pestaña de Pagina Tabular (Tabular Tab) El paquete tabular tabular puede encontrar encontrar una regresión de data experimental experimental de propiedade propiedadess termo físicas de tal manera que se obtenga un ajuste para una determinada expresión matematica. El Paquete Tabular se utiliza en forma conjun conjunta ta con uno de los método métodoss de  propiedades del HYSYS. Posteriormente, las propiedades objetivo del método tabular  se determinan como sustitutas de las que se hayan determinado con uno de los métodos asociados al paquete de fluido en particular. Aunque el método tabular puede ser utilizado para calcular todas las propiedades de todos los componentes del caso, es utilizado de mejor forma para emparejar un aspecto específ esp ecífico ico del proceso. proceso. Un ejemplo ejemplo típico típico seria el del cálculo cálculo de la viscos viscosida idad d de sistem sis temas as químic químicos, os, donde donde el Paquet Paquetee Tabula Tabularr provee provee mejore mejoress resulta resultados dos qu quee los Modelos de Actividad. Los cálculos del Paquete Paquete tabular tabular se basan en expresiones expresiones matemáticas matemáticas que representan representan la propiedad de los componentes puros como variables dependientes de la temperatura. Los valores valores de las propie propiedad dades es para para cada cada compon component entee enton entonces ces se combin combinan an a la temperatura del proceso, utilizando la composición de la corriente y alguna regla de mezclado que uno especifique. El método método tabular provee provee acceso a un paquete paquete de regresión comprensi comprensivo. vo. Esto nos  permite suministrar data experimental de los componentes y solicita a HYSYS ejecutar  una regresión regresión de la data por la expresión expresión matemática matemática seleccionada seleccionada.. Esencialment Esencialmente, e, existe un sin número número de expresiones para representar la data de propiedades. propiedades. Existen 32 formas de ecuaciones básicas, 32 formas de términos en Y, 29 formas de términos en X, así como funcio funciones nes potenci potenciale aless en X y Y. El paquete paquete tabular tabular provee provee capacidad capacidad de  ploteo que permite examinar cuán bien la expresión matematica de ajuste de data  predice las propiedades. No se está limitado a usar una sola expresión de regresión para cada propiedad. Uno puede utilizar utilizar la mejor expresión o ajuste ajuste para cada componente y cada propiedad.  No se necesita de usar data experimental en forma de tablas para aplicar el paquete tabular. tabul ar. Si se tiene acceso a una representació representación n matematica para alguna alguna propiedad de  par de componentes, tan solo seleccione la forma de la expresión y suministre los coeficientes de la expresión directamente. Además, HYSYS provee una base base de datos  para los más de 1000 componentes de la biblioteca como para usar esta información

 

directamente dentro del paquete tabular sin necesidad de suministrar ninguna data en absoluto. Cuando se suministra data, esta se almacena en la memoria de HYSYS y se guarda en el caso. Por otro lado, HYSYS puede acceder a la información de la base de datos de PPDS para usarla en el paquete tabular. Esta base de datos es similar a aquella que p provee rovee HYSYS toda vez que las propiedades de los componentes se representan utilizando expresiones de regresión matemáticas.

La propiedad de Calor de de Mezcla se puede aplicar en una de dos formas. Para modelos de actividad que no tienen construidos los cálculos de calor de mezcla, esto nos permite suministrar data o a tener los coeficientes estimados, y a dejar que los calores de mezcla se apliquen a través de la simulación. Las ecuaciones de estado si toman en cuenta el cálcul cál culo o del calor de mezcla mezcla,, sin embarg embargo, o, en ciertas ciertas instan instancia ciass predic predicen en el valor  valor  incorrecto. incor recto. Se puede puede aplicar aplicar esta esta opción opción para para encontrar encontrar el el factor factor de correcció corrección n de la EDE. En el caso de que la EDE este prediciendo un valor demasiado alto, implementar un valor negativo para el calor de mezcla, puede corregir esta situación.

Requerimientos Requerimi entos para Uso del Paquete Tabular Solo existen existen dos requerimiento requerimientoss para el uso del Paquete Tabular. Tabular. Primero, Primero, la mayoría de las propiedades requieren que los componentes tengan sus propiedades calculadas  por el paquete Tabular. Segundo, los cálculos de entalpia requieren que el paquete tabula tab ularr se utilice utilice en los cálculos cálculos de ambas ambas fases vapor vapor y líquid líquido. o. Por ejemp ejemplo, lo, la entalpia entalp ia liquida y el calor específico específico líquido no pueden pueden ambos ser seleccionados. seleccionados. Una extensión de esto ocurre cuando la propiedad propiedad de calor latente se selecciona. Cuando se ac acti tiva va esta esta prop propied iedad ad,, so solo lo un tipo tipo de en enta talp lpia ia o de ca calo lorr espec específi ífico co pu pued edee ser  seleccionado.

Límites de La Opción Tabular En la extrapolación de la entalpia, si el límite de temperatura superior (Tmax) es menor  a la temperatura crítica (Tc), HYSYS tiende a continuar la extrapolación de la data  basándose en la curva original hasta llegar al punto crítico. En este punto, un método método de extrap ext rapola olació ción n interna interna se aplica aplica para determi determinar nar la entalpi entalpiaa del líquido. líquido. Debido Debido al método de extrapolación interna puede existir una gran discontinuidad resultando en una pobre extrapolación de T max a T c. Los pobres valores calculados causan problemas con los cálculos flash de fases. Existen dos métodos para evitar este problema:

 





Incrementando la temperatura máxima Tmax de la curva original de entalpia. Sin embargo, como se menciono antes, la cuerva por sí misma no se extiende de forma satisfactoria satisfactoria por por encima de Tc y produce resultado resultadoss pobres. Se nos cae la responsabilidad de encontrar la forma de la cuerva que mejor extrapole los resultados. Utilizando Utiliz ando la opción opción del Modelo de Entalpia Entalpia del Lim Limite ite Tr. Esta opción opción nos  permite controlar la temperatura de arranque o de inicio a la cual el método de extrapolación se está implementando. implementando. Por tanto, en vez de Tc la extrapolación empezara empeza ra en un valor Tr (el valor por defecto es cero, que le ordena ordena al HYSY en utilizar el método por defecto) típicamente de 0.77 a 0.99.

La extrapolación de data precisa y adecuadamente es muy importante, especialmente  para valores de entalpia para condiciones cercanas al punto crítico, ya que en estas condiciones los valores pueden cambiar de forma impredecible y se puede requerir de extrapolaciones especiales. Si uno no estuviese utilizando las reglas de mezcla PPDS (métodos de extrapolación PPDS), PPD S), HYSYS HYSYS sumini suministra stra un métod método o de extrap extrapola olación ción muy básico básico basado basado en la constante Cp calculada de la curva tabular original de entalpia. Este método mantiene mantiene todo incrementando monotonicamente por encima del punto crítico y dentro de la fase densa.