Simulador hysys

UTN – Facultad Regional Rosario Area Informática Aplicada a la ingeniería Química – Dpto Ingeniería Química Asignatura: Integración IV

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL - FACULTAD REGIONAL ROSARIO Departamento de Ingeniería Química INTEGRACIÓN IV Año 2001 Introducción al Uso del Simulador HYSYS
Se presenta a continuación una guía paso a paso para realizar la simulación estacionaria y lasimulación dinámica de un proceso químico en el ambiente del simulador de procesos Hysys. Se indican las facilidades para construir el flowsheet, resolver los balances de masa y energía, y preparar el caso para correrlo en modo dinámico.

Simulación en estado estacionario Caso I: Proceso de Producción de Etilen Glycol
El Etilen Glicol (EGlycol) se obtiene por reacción del Oxido de Etileno (C2Oxide) yagua, y posterior separación en una columna de destilación. En la Fig. 1 se presenta el flowsheet del proceso.

Fig. 1: Diagrama de flujo del proceso de producción de Etilen Glicol Las condiciones de las corrientes de alimentación al sistema, se indican en la Tabla 1. Tabla 1 Nombre Fracción de Vapor Temperatura (ºC) Presión (atm) Flujo Molar (kgmol/h) Oxido de Etileno 50 10 500 Composición delas corrientes Oxido de Etileno Agua Etilen Glicol Dietilen Glicol Fracción Molar: 1.0 Fracción Molar: 0.0 Fracción Molar: 0.0 Fracción Molar: 0.0 Flujo Molar: 0.0 kgmol/hr Flujo Molar: 1000 kgmol/hr Flujo Molar: 0.0 kgmol/hr Flujo Molar: 0.0 kgmol/hr Agua 0 10 -

Las corrientes de alimentación se mezclan previamente en un Mixer. La corriente resultante ingresa a un reactor tanque agitadocontinuo que funciona a temperatura constante y a 10 atm de presión. Las 3 reacciones, que se describen en Tabla 2, ocurren en fase líquida. El reactor tiene un volumen de 8 m ,

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se supone caída d presión nula y mantieneun nivel de líquido de 85 %. En la Tabla 3 se indican los e datos cinéticos. Tabla 2: Reacciones Químicas Rx1 Rx2 H2O C2H4O + + C2H4O C2H6O2 → → C2H6O2 C4H10O3

Tabla 3: Datos Cinéticos Reacción 1: Producción de Etilenglicol Reacción 2: Producción de Dietilenglicol
 −e     RT   −e     RT 

r1 = A × e

x H 2 O x OE

r2 = A × e

x EG x OE

kmol m3h Cal E = 18971.3 mol °C A =1.2 × 1016

kmol m3h Cal E = 18971.3 mol °C A = 2.1 × 1016

Comenzando a “dialogar” con el simulador... Creando un Set de unidades El primer paso en la construcción de un nuevo caso (New Case) de simulación es elegir el conjunto de unidades con el que se prefiere trabajar. HYSYS no permite modificar los tres conjuntos de unidades básicos ( EuroSI, Field) que trae incorporado, pero siposibilita generar a partir de ellos, un SI, nuevo set que se ajuste a nuestras exigencias/preferencias. 1.- Para cambiar las unidades debemos seleccionar Tools del menú principal; posicionar el cursor sobre Preferences, aparecerá una pantalla titulada “ Session Preferences (HYSYS.prf)”. Posicionar el cursor sobre la página Units y hacer click; esto puede verse en la Fig. 2. El Set de Unidades por defectoes el conjunto SI, pero se puede modificar desde esta pantalla.

Fig. 2 Para cambiar las unidades utilizadas se procede de la siguiente manera 2.- Click en SI en la lista Available Unit Set para asegurarnos que éste sea el set activo. Notar que la unidad por defecto para la presión es kPa. Deseamos cambiarla a atm. 3.- Presionar el botón Clone. NewUser aparecerá resaltado en Unit Set Name. Estees el nombre que asigna HYSYS al nuevo set de unidades; para cambiarlo debemos ingresar EG (nombre que decidimos asignarle al set de unidades que se utilizará para este caso) en esta casilla.

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Fig. 3 4.- Nos...