Simulación de columna de destilacion

UTN – Facultad Regional Rosario – Departamento de Ing. Química Cátedra: Integración IV – Año 2008

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL - FACULTAD REGIONAL ROSARIO Departamento de Ingeniería Química INTEGRACIÓN IV

Introducción al diseño de columnas de destilación mediante el uso del simulador HYSYS
Se presenta a continuación una guía paso a paso para realizar el diseño básico y de detalle deuna torre de destilación, con objeto de introducir al alumno en el ambiente del simulador de procesos HYSYS. HYSYS es una herramienta que proporciona una simulación de un sistema del cual se conocen los parámetros que lo describen. Por lo tanto es importante destacar que si bien se lo utiliza como herramienta de diseño, probando varias configuraciones del sistema para optimizarlo, es el ingenieroquien efectúa el diseño, al comparar los resultados de cada simulación. Por otro lado, los resultados de una simulación no son siempre fiables y estos se deben analizar críticamente, ya que los mismos dependen de la calidad de los datos de entrada, que las correlaciones de las propiedades termodinámicas utilizadas sean las apropiadas, y de la adecuada elección de los niveles de complejidad ohipótesis adoptadas al seleccionar cada equipo/modulo en el diagrama de flujo de información (módulo en el simulador) versus la planta real.

Arquitectura Básica de HYSYS
a) Conceptos básicos en HYSYS 1.- Arquitectura Multi-Flowsheet: El concepto de Fowsheets y Sub-Flosheets.
HYSYS proporciona un método flexible e intuitivo que permite: Descomponer un proceso complejo en procesos menores concomponentes más concisos. Simular cada unidad del proceso en forma independiente del proceso completo, pero ligado a él, construyendo un sub-flowsheet con sus corrientes y operaciones unitarias accesorias. Usar paquetes termodinámicos independientes para cada flowsheet.

2.- El concepto de Medio Ambiente (Environment).
HYSYS Environments permite acceder e ingresar información en una cierta y determinadaárea o “medio ambiente” del programa, mientras que las otras áreas están en modo hold (“esperando”) hasta que se finalice la tarea en el área de interés. Hay 5 Environments:
Sandra Godoy, Paola Biscotti, Néstor Rodríguez y Nicolás Scenna

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Basis (se crean, definen y modifican los Paquetesde Fluidos a ser utilizados –incluyen, como mínimo, el paquete de propiedades y los componentes-) Oil Characterization (se caracterizan cortes de petróleo) Main Flowsheet (se define mayoritariamente la topología del flowsheet principal) Sub-Flowsheet (se define la topología del sub-flowsheet) Column (se define la topología de una particular Columna Sub-Flowsheet)

b) Herramientas
Cálculosinteractivos y acceso instantáneo de la información. Inteligencia incorporada al programa que le permite conocer cuando la información disponible es deficiente parra efectuar un cálculo y corregir los cálculos flash en forma automática. Operación modular: Todas las operaciones unitarias y/o corrientes pueden realizar todos los cálculos siempre que se especifique la información mínima necesaria en cadacaso o la misma se transmita a través de las corrientes ligadas. La información, completa o parcial, se transmite en forma bi-direccional. Algoritmos de solución No Secuenciales: Ellos operan en forma independiente del orden en que se construye el flowsheet.

c) Elementos de Interfase Primarios
Formas alternativas para acceder e ingresar información del proceso a HYSYS. El Diagrama de Flujo deProceso (The Process Flow Diagram -PFD-) Workbook. Property View.

Sandra Godoy, Paola Biscotti, Néstor Rodríguez y Nicolás Scenna

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Caso en estudio: Diseño de columna de destilación
Se requiere que la columna a diseñar obtenga los componentes con un 99% de pureza, adoptando platos...