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simulacion
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Utilizacin del software ASPEN HYSYS como herramienta para la simulacin
de Columnas de Destilacin
Simulacin de Procesos en ASPEN HYSYS
Ica Diciembre 2011
Simulacin de Columnas de Destilacin de Crudo
Caracterizacin de Fracciones de Petrleo
Construccin del modelo de una Columna de Destilacin de Crudo
Especificaciones en una Columna de Crudo
Propiedades Fsicas
Corrientes internas
Corrientes externas
Seleccionar File
Seleccionar New Case
3
New
Case
File
Simulacin de Columnas de Destilacin de Crudo
Definiendo el modelo Termodinmico
La siguiente pantalla aparece y se deber Definir:
La Termodinmica.
Los componentes.
4
Botn para Adicionar Componentes y definir
la Termodinmica
Definiendo el modelo Termodinmico
Seleccionar Add y se sobre-pondr una ventana
5
Definiendo el modelo Termodinmico
En la mayora de los casos se usara una ecuacin de estado, y la mas recomendada es la de Peng-Robinson
6
Seleccionando Componentes
Ya definida la termodinmica, el siguiente paso es seleccionar los componentes que conforman nuestro sistema, para ello hay que cambiarnos al Men Componentes
7
Seleccionando Componentes
Ya en el Men Componentes, hay que seleccionar de la lista de componentes disponibles los componentes en nuestro sistema y despus presionar el botn Add Pure
8
Seleccionando Componentes
Una ves seleccionados los componentes, hay que cerrar esta ventana dando un clic con el botn izquierdo del Mouse en el botn con una cruz en la
parte superior derecha de nuestra ventana.
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Seleccionando Componentes
Regresamos a nuestra ventana anterior y esta nos muestra en la ventana de paquetes actuales de propiedades fsicas que tenemos 8 componen-tes y
se seleccion a la Ec. de Edo. de Peng-Robinson.
Enter Oil Manager.
10
Va al Administrador de Crudos.
Fracciones de Petrleo
Administrador de Fracciones de Petrleo (Crudos)
11
Va al Medio Ambiente del Administrador de Crudos.
Fracciones de Petrleo
Administrador de Crudos.
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Presionar el botn Add para caracterizar un nuevo Crudo.
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
13
Curvas de Densidad
Propiedades Globales
Tipo de Ensayo
Ligeros
Curvas de Peso Molecular
Curvas de Viscosidad
Fracciones de Petrleo
Caracterizar la mezcla de Crudo identificada con la siguiente informacin:
Anlisis de ligeros Datos del Crudo Componente % Vol.
Agua 0.0 P.M. 203.38
Etano 0.050 Sp.Gr. 0.8449
Propano 0.210 FCW 11.66
I-Butano 0.630
n-Butano 1.430
I-Pentano 1.840
n-Penatno 1.760
14
Fracciones de Petrleo
Destilacin del Crudo.
% Vol. TBP F P.M. Dens Lb/Ft3 0 -4.9 27.066 20.095 2 43.9 62.719 37.042 5 96.5 72.151 39.300 10 174.3 96.766 43.128 15 224.5 111.558 45.005 20 268.4 124.446 46.871 30 345.6 150.250 48.931 40 433.8 185.794 50.005 50 529.6 227.819 52.174 60 631.4 279.619 54.142 70 750.7 350.277 55.749 80 908.3 451.787 58.112 90 1143.7 602.854 62.223 95 1330.4 689.357 67.089 98 1547.7 779.172 70.606 100 1575.0 845.843 72.947
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Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
Alimentar Bulk Properties
16
Bulk Properties
Densidad Estndar
Peso Molecular
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
17
Light Ends Ligeros
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
18
Destilacin de la Mezcla
Unidades de la Destilacin
Alimentar la destilacin, Presionar el Boton Edit Assay
Tipo de Destilacin
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
19
Destilacin de la Mezcla
Tabla para alimentar la Destilacin de la Mezcla
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
Peso Molecular
20
Alimentar el Peso Molecular, Presionar el Boton Edit Assay
Peso Mol de la Mezcla
Unidades de la Destilacin
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
Peso Molecular
21
Tabla para alimentar el Peso Molecular de la
Mezcla
Peso Mol de la Mezcla
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
Densidad
22
Alimentar el Peso Molecular, Presionar el Boton Edit Assay
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
Densidad
23
Tabla para alimentar la Densidad de la Mezcla
Densidad de la Mezcla
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
Propiedades aun no calculadas
24
Curvas de trabajo
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
25
Curva de Destilacin TBP Alimentada
Botn para calcular nuestro Assay
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
26
Botn para calcular nuestro Assay
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
27
Salir
Curvas de trabajo calculadas y completas
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
Una ves calculado nuestro Assay, hay que definirlo en Cut/Blend, para posteriormente instalarlo en nuestro diagrama de flujo.
28
Men para el mezclas y cortes de Assay
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
29
Adicionar una nueva mezcla
Mezclas (Assays) Disponibles
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
30
Aparece nuestro Assay
Hay que adicionar nuestro Assay
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
31
Assay Mezclado
Assay Calculado
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
32
Curvas de diferentes destilaciones
Diferentes curvas Calculadas a partir de la
TBP de nuestro Assay
Nos indica que nuestra mezcla a sido
calculada.
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
Diagrama de Distribucin.
33
Nafta
Keroseno
Diesel Ligero Residuo
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
34
Salir
Comparativo del Ajuste de nuestro
Aassay
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
35
Instalacin de nuestro Aassay
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
36
Definir la corriente en donde se instalara la composicin de nuestro Assay
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
37
Retorna al ambiente de Caracterizacin
Corriente con la caracterizacin de
nuestro Assay
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Caracterizacin
38
Retorna al ambiente de Simulacin
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Simulacin
39
Corriente Feed conteniendo la caracterizacin de nuestro Assay
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Simulacin
40
Caracterizacin consistente en la incorporacin de 18 componentes
hipotticos incluyendo su composicin.
Light Ends
Corriente con nuestra
caracterizacin
Fracciones de Petrleo
Ambiente de Simulacin
41
Definir Temperatura, presin y Flujo
Propiedades fsicas calculadas para la corriente
Destilacin de Crudo
Ambiente de Simulacin
42
Se selecciona una columna del tipo Absorbedor Reflujado
Columna Instalada.
Destilacin de Crudo
Ambiente de Simulacin
43
En caso de Condensacin total o parcial, se puede adicionar el
decantador como una extraccin de agua
Destilacin de Crudo
Ambiente de Simulacin
44
Espacio para nuestra corriente de Agua
Destilacin de Crudo
Ambiente de Simulacin
45
Alimentacin
Decantador Vapor de
Agotamiento
Carga Trmica del
Condensador
Producto en Fase Vapor
(Nafta)
Fondos
Destilacin de Crudo
Ambiente de Simulacin
46
Perfil de Presiones
Destilacin de Crudo
Ambiente de Simulacin
47
Perfil de Temperaturas
Destilacin de Crudo
Ambiente de Simulacin
48
Estimado de la Relacin de Reflujo
Estimado del Destilado Vapor
Unidades del Estimado del
Destilado Vapor
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo Alimentar una Corriente de Energa
49
Alimentar la Corriente de Energa
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo
50
Corriente de Energa definida previamente
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo
51
Corriente de Energa en la Zona de Flash
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo
52
Hoja de Operaciones
Laterales
Men de Agotadores
Laterales
Para adicionar un agotador lateral presionar el Botn
Add
Destilacin de Crudo
53
Agotador Lateral No. 1
Agotador Lateral No. 2
Presionar el Botn Install
Vista del Agotador ya Instalado
Agotador Lateral No. 3
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo
54
Vista de nuestra Pagina de Agotadores
Laterales
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo Instalando los PumpArounds
55
Men de PumpArounds
Presionar el Botn Add
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo
56
Men del Primer PumpAround
Etapa de Extraccin
Presionar el Botn Install
Etapa de Retorno
Flujo de Reflujo
Diferencial de Temperaturas
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo
57
Men del Segundo PumpAround
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo
58
Men de PumpArounds
Salir
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo
59
Vista de nuestra Columna en el Diagrama de Flujo Principal
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo
60
Vista de nuestra Columna en el Diagrama de Flujo del Medio
Ambiente de la Columna PumpArounds
Agotadores Laterales
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo
61
Pagina Design
Men Monitor
Especificaciones
Destilacin de Crudo
Armando la Columna de Crudo Checando las Especificaciones de nuestra Columna de
Crudo
62
Destilacin de Crudo
Checando Especificaciones
Columna sin Operaciones Laterales Flujo del Destilado Vapor (Nafta)
Side Stripper No. 1 Flujo de Keroseno Carga Trmica
Side Stripper No. 2 Flujo del Diesel Ligero
Side Stripper No. 3 Flujo de Diesel Pesado
Pump Around No. 1 Carga Trmica Reflujo
63
Destilacin de Crudo
Checando Especificaciones
Pump Around No. 2
Carga Trmica
Reflujo
Intercambiador en Zona de Flash Carga Trmica
Total 10 Especificaciones en la columna de Crudo
64
Destilacin de Crudo
Definiendo Especificaciones
65
Destilacin de Crudo Definiendo Especificaciones
66
Destilacin de Crudo Definiendo Especificaciones
67
Destilacin de Crudo
Checando Especificaciones
68
Especificaciones modificadas de acuerdo con nuestros
requerimientos
Destilacin de Crudo
Checando Especificaciones
69
Presionamos Run para correr nuestra columna
Destilacin de Crudo
Corriendo la Columna
70 Columna convergida
Destilacin de Crudo Aadiendo un Adjust
71
Destilacin de Crudo
Columna Resuelta
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Destilacin de Crudo
Aadiendo y Checando Especificaciones
Especificacin Requerida de los Productos
Kerosene Cut Point Temp. al 95% Vol = 470F
Diesel Ligero Cut Point Temp. al 95% Vol = 613F
Diesel Pesado Cut Point Temp. al 95% Vol = 735F
73
Destilacin de Crudo
Aadiendo y Checando Especificaciones
74
Seleccionar Column Cut Point
Cambiar la Identificacin de la Especificacin
Definir la Etapa en donde se requiere esta especificacin
Definir el Tipo de Especificacin
Definir las Unidades del Flujo
Definir la fase en donde aplicara la
Especificacin
Definir el Punto de Corte Cut Point
Alimentar el Valor de la Especificacin
Destilacin de Crudo
Aadiendo y Checando Especificaciones
75
Especificacin del Diesel Ligero
Especificacin del Diesel Pesado
Destilacin de Crudo
Aadiendo y Checando Especificaciones
76
Observe que en este caso no hay diferencias entre las Especificaciones definidas y las calculadas por el Simulador, pero en caso de tener alguna
diferencia, habra que recalcular la columna.
Destilacin de Crudo
Checando Especificaciones
Dar doble clic al icono de la corriente Kerex
Cambiar a la hoja de Attachments
Presionar el Botn Create
77
Hoja de Attachments
Men de Utilities
Presionar el Botn Create
Destilacin de Crudo
Checando Especificaciones
Aparece el Men de Utilerias
Seleccionar en este men la Utileria BP Curves
Presionar el Botn Add Utility
78
Presionar el Botn para adicionar Utilerias
Utileria de Curvas de Puntos de Ebullicin
Boiling Points Curves
Destilacin de Crudo
Checando Especificaciones
Una ves presionado el botn Add Utility nos aparece el siguiente men
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Cambiar el nombre de la Utileria para una mejor
identificacin.
Cambiarnos a la pagina Performance.
Destilacin de Crudo
Checando Especificaciones
80
Temperatura ASTM D-86 al 95% para el Keroseno
Men de Resultados.
Curva de Destilacin ASTM D-86
Destilacin de Crudo
Checando Especificaciones
81
Men de Propiedades
Criticas.
Destilacin de Crudo
Checando Especificaciones
82
Men de Propiedades Fras o Cold Properties.
Destilacin de Crudo
Checando Especificaciones
83
Men de Grficos.
Franklin Suclla Podest
Especialista Tcnico
GMI - Divisin Procesos de Gas y Petrleo
Telf: 9876 - 61113
E-mail: [email protected]