AEA Hysys Crude Distillation[1]

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HYSYS - DESTILACION DE CRUDO Simulacin de Columnas de Destilacin de Crudo

Manuel Del Villar

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Expectativas del Curso

x Caracterizacin x Construccin

de Fracciones de Petrleo

del modelo de una Columna de Destilacin de Crudo en una Columna de Crudo Fsicas

x Especificaciones x Propiedades

Corrientes internas Corrientes externas

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Abriendo el HYSYSx Abriendo

el HYSYS

Ir a Inicio (Start) Programas (Programs) AEA Technology HYSYS:Proces 2.2.0 Entrada (Enter)

3

Abriendo HYSYSx Abriendo

un Archivo:

File Simulacin en Blanco (Nueva) Simulacin Existente

4

Abriendo HYSYS (Cont.)x Seleccionar x SeleccionarFile

File New CaseCase

New

5

Definiendo el modelo Termodinmicox La

La Termodinmica. Los componentes.

siguiente pantalla aparece y se deber Definir:

Botn para Adicionar Componentes y definir la Termodinmica

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Definiendo el modelo Termodinmicox Seleccionar

Add y se sobre-pondr una ventana

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Definiendo el modelo Termodinmicox Modelos

EOSs. Se refiere a las Ecuaciones de Estado Manejadas por el HYSYS. Tpicamente estas Ec. De Estado nos son tiles para simular sistemas basados en hidrocarburos a moderadas y altas temperaturas y presiones. (Ej. Metano, Etano, Propano, etc.) Activity Models. Se refiere a los modelos de Solucin Basados en el calculo de los coeficientes de Actividad, estos modelos nos son tiles para simular sistemas altamente no ideales a moderadas condiciones de temperatura y presin. (Ej. Qumicos, Aldehidos, Cetonas, Etheres, Agua, alcoholes, etc)

Termodinmicos en HYSYS

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Definiendo el modelo Termodinmicox Ecuaciones

GCEOS Lee-Kesler Plocker MBWR Peng Robinson PRSV Sour PR Sour SRK Soave Redlich Kwong Zudkevitch Joffe

de Estado en HYSYS

9

Definiendo el modelo Termodinmicox En

la mayora de los casos se usara una ecuacin de estado, y la mas recomendada es la de PengRobinson

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Seleccionando Componentesx Ya

definida la termodinmica, el siguiente paso es seleccionar los componentes que conforman nuestro sistema, para ello hay que cambiarnos al Men Componentes

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Seleccionando Componentesx 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

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Seleccionando Componentesx 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 Componentesx 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 PengRobinson. Oil Manager.Va al Administrador de Crudos.

x Enter

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Fracciones de Petrleox Administrador

de Fracciones de Petrleo (Crudos)

Va al Medio Ambiente del Administrador de Crudos.15

Fracciones de Petrleox Administrador

de Crudos.

Presionar el botn Add para caracterizar un nuevo Crudo.

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Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Propiedades Globales Tipo de Ensayo Ligeros Curvas de Peso Molecular Curvas de Densidad Curvas de Viscosidad

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Fracciones de Petrleox Caracterizar

la mezcla de Crudo identificada con la siguiente informacin: Anlisis de ligeros Componente Agua Etano Propano I-Butano n-Butano I-Pentano n-Penatno % Vol. 0.00.050 0.210 0.630 1.430 1.840 1.760 FCW

Datos del CrudoP.M. 203.38 Sp.Gr. 0.8449 11.66

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Fracciones de Petrleox Destilacin % Vol. 0 2 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 95 98 100

del Crudo.TBP F -4.9 43.9 96.5 174.3 224.5 268.4 345.6 433.8 429.6 631.4 750.7 908.3 1143.7 1330.4 1547.7 1575.0 P.M. 27.066 62.719 72.151 96.766 111.558 124.446 150.250 185.794 227.819 279.619 350.277 451.787 602.854 689.357 779.172 845.843 Dens Lb/Ft3 20.095 37.042 39.300 43.128 45.005 46.871 48.931 50.005 52.174 54.142 55.749 58.112 62.223 67.089 70.606 72.94719

Fracciones de Petrleox Ambiente

de CaracterizacinBulk Properties Peso Molecular Densidad Estndar

Alimentar Bulk Properties

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Fracciones de Petrleox Ambiente

de CaracterizacinLight Ends Ligeros

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Fracciones de Petrleox Ambiente

de CaracterizacinDestilacin de la Mezcla Unidades de la Destilacin

Tipo de Destilacin

Alimentar la destilacin, Presionar el Boton Edit Assay

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Fracciones de Petrleox AmbienteTabla para alimentar la Destilacin de la Mezcla

de Caracterizacin

Destilacin de la Mezcla

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Fracciones de Petrleox Ambiente

de CaracterizacinPeso Mol de la Mezcla Unidades de la Destilacin

Peso Molecular

Alimentar el Peso Molecular, Presionar el Boton Edit Assay

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Fracciones de Petrleox AmbienteTabla para alimentar el Peso Molecular de la Mezcla

de Caracterizacin

Peso Molecular

Peso Mol de la Mezcla

25

Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Densidad

Alimentar el Peso Molecular, Presionar el Boton Edit Assay

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Fracciones de Petrleox AmbienteTabla para alimentar la Densidad de la Mezcla

de Caracterizacin

Densidad

Densidad de la Mezcla

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Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Propiedades aun no calculadas

Curvas de trabajo

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Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Curva de Destilacin TBP Alimentada

Botn para calcular nuestro Assay

29

Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Botn para calcular nuestro Assay

30

Fracciones de Petrleox Ambiente

de CaracterizacinSalir

Curvas de trabajo calculadas y completas

31

Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Una ves calculado nuestro Assay, hay que definirlo en Cut/Blend, para posteriormente instalarlo en nuestro diagrama de flujo.

Men para el mezclas y cortes de Assay

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Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Mezclas (Assays) Disponibles Adicionar una nueva mezcla

33

Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Aparece nuestro Assay

Hay que adicionar nuestro Assay

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Fracciones de Petrleox Ambiente

de CaracterizacinAssay Mezclado

Assay Calculado35

Fracciones de Petrleox Ambiente

de CaracterizacinCurvas de diferentes destilaciones

Diferentes curvas Calculadas a partir de la TBP de nuestro Assay Nos indica que nuestra mezcla a sido calculada.

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Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Nafta Keroseno Diesel Ligero Residuo

Diagrama de Distribucin.

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Fracciones de Petrleox Ambiente

de CaracterizacinSalir

Comparativo del Ajuste de nuestro Aassay

38

Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Instalacin de nuestro Aassay39

Fracciones de Petrleox Ambiente

de CaracterizacinDefinir la corriente en donde se instalara la composicin de nuestro Assay

40

Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Corriente con la caracterizacin de nuestro Assay

Retorna al ambiente de Caracterizacin

41

Fracciones de Petrleox Ambiente

de Caracterizacin

Retorna al ambiente de Simulacin42

Fracciones de Petrleox Ambiente

de Simulacin

Corriente Feed conteniendo la caracterizacin de nuestro Assay

43

Fracciones de Petrleox AmbienteCorriente con nuestra caracterizacin Caracterizacin consistente en la incorporacin de 18 componentes hipotticos incluyendo su composicin.

de Simulacin

Light Ends

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Fracciones de Petrleox Ambiente

de Simulacin

Propiedades fsicas calculadas para la corriente

Definir Temperatura, presin y Flujo

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Destilacin de Crudox Ambiente

de SimulacinColumna Instalada.

Se selecciona una columna del tipo Absorbedor Reflujado

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Destilacin de Crudox Ambiente

de Simulacin

En caso de Condensacin total o parcial, se puede adicionar el decantador como una extraccin de agua

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Destilacin de Crudox Ambiente

de SimulacinEspacio para nuestra corriente de Agua

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Destilacin de Crudox Ambiente

de SimulacinCarga Trmica del Condensador Producto en Fase Vapor (Nafta)

Alimentacin Decantador

Vapor de Agotamiento Fondos

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Destilacin de Crudox Ambiente

de Simulacin

Perfil de Presiones

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Destilacin de Crudox Ambiente

de SimulacinPerfil de Temperaturas

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Destilacin de Crudox Ambiente

de SimulacinEstimado del Destilado Vapor

Estimado de la Relacin de Reflujo

Unidades del Estimado del Destilado Vapor

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Destilacin de Crudox Armando

la Columna de Crudo

Alimentar una Corriente de Energa

Alimentar la Corriente de Energa

53

Destilacin de Crudox ArmandoCorriente de Energa definida previamente

la Columna de Crudo

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Destilacin de Crudox Armando

la Columna de Crudo

Corriente de Energa en la Zona de Flash

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Destilacin de Crudox Armando

la Columna de Crudo

Para adicionar un agotador lateral presionar el Botn Add

Men de Agotadores Laterales

Hoja de Operaciones Laterales

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Destilacin de Crudox ArmandoAgotador Lateral No. 1

la Columna de CrudoAgotador Lateral No. 2

Agotador Lateral No. 3

Presionar el Botn Install

Vista del Agotador ya Instalado

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Destilacin de Crudox Armando

la Columna de Crudo

Vista de nuestra Pagina de Agotadores Laterales

58

Destilacin de Crudox Armando

la Columna de Crudo

Instalando los PumpArounds

Presionar el Botn Add

Men de PumpArounds

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Destilacin de Crudox ArmandoMen del Primer PumpAround

la Columna de CrudoDiferencial de Temperaturas

Flujo de Reflujo Etapa de Retorno

Etapa de Extraccin

Presionar el Botn Install

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Destilacin de Crudox ArmandoMen del Segundo PumpAround

la Columna de Crudo

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Destilacin de Crudox Armando

la Columna de Crudo

Salir

Men de PumpArounds

62

Destilacin de Crudox Armando

la Columna de Crudo

Vista de nuestra Columna en el Diagrama de Flujo Principal

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Destilacin de Crudox Armando

la Columna de CrudoPumpArounds

Vista de nuestra Columna en el Diagrama de Flujo del Medio Ambiente de la Columna

Agotadores Laterales

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Destilacin de Crudox Armando

la Columna de Crudo

Men Monitor

Especificaciones

Pagina Design

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Destilacin de Crudox Armando

la Columna de Crudo

Checando las Especificaciones de nuestra Columna de Crudo

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Destilacin de Crudox 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 Reflujo67

Destilacin de Crudox Checando

Especificaciones

Pump Around No. 2 Carga Trmica Reflujo Intercambiador en Zona de Flash Carga Trmica

x Total

10 Especificaciones en la columna de Crudo

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Destilacin de Crudox Definiendo

Especificaciones

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Destilacin de Crudox Definiendo

Especificaciones

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Destilacin de Crudox Definiendo

Especificaciones

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Destilacin de Crudox Checando

Especificaciones

Especificaciones modificadas de acuerdo con nuestros requerimientos

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Destilacin de Crudox Checando

Especificaciones

Presionamos Run para correr nuestra columna

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Destilacin de Crudox Corriendo

la Columna

Columna convergida

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Destilacin de Crudox Aadiendo

un Adjust

75

Destilacin de Crudox Columna

Resuelta

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Destilacin de Crudox Aadiendo

y Checando Especificaciones Requerida de los ProductosTemp. al 95% Vol = 470F

x Especificacin

Keroseno Cut Point

Diesel Ligero Cut Point Temp. al 95% Vol = 613F

Diesel Pesado Cut Point Temp. al 95% Vol = 735F

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Destilacin de Crudox Aadiendo

y Checando EspecificacionesDefinir la Etapa en donde se requiere esta especificacin Seleccionar Column Cut Point 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

Cambiar la Identificacin de la Especificacin

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Destilacin de Crudox AadiendoEspecificacin del Diesel Ligero

y Checando EspecificacionesEspecificacin del Diesel Pesado

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Destilacin de Crudox Aadiendo

y Checando Especificaciones

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.

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Destilacin de Crudox Checando

Especificaciones

Dar doble clic al icono de la corriente Kerex Cambiar a la hoja de Attachments Presionar el Botn CreateMen de Utilities

Hoja de Attachments

Presionar el Botn Create

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Destilacin de Crudox Checando

Especificaciones

Aparece el Men de Utilerias Seleccionar en este men la Utileria BP Curves Presionar el Botn Add UtilityUtileria de Curvas de Puntos de Ebullicin Boiling Points Curves

Presionar el Botn para adicionar Utilerias

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Destilacin de Crudox Checando

Especificaciones

Una ves presionado el botn Add Utility nos aparece el siguiente men

Cambiar el nombre de la Utileria para una mejor identificacin.

Cambiarnos a la pagina Performance.

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Destilacin de Crudox Checando

Especificaciones

Temperatura ASTM D-86 al 95% para el Keroseno

Men de Resultados.

Curva de Destilacin ASTM D-86

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Destilacin de Crudox Checando

Especificaciones

Men de Propiedades Criticas.

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Destilacin de Crudox Checando

Especificaciones

Men de Propiedades Fras o Cold Properties.

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Destilacin de Crudox Checando

Especificaciones

Men de Grficos.

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