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8/10/2019 Simulacin de Procesos Con ASPEN HYSYS UMSA
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Simulacin de Procesos
con ASPEN HYSYS
Ing. David Erick Lapaca Mollo
8/10/2019 Simulacin de Procesos Con ASPEN HYSYS UMSA
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PRESENTACIN
Ing. Qmc. David E. Lapaca M. Titulado de la Carrera de Ingeniera Qumica de
la UAGRM
Diplomado en Ingeniera del Gas Natural Diplomado en Produccin de Hidrocarburos
Diplomado en Instrumentacin y Control de
Procesos Diplomado en Educacin Superior
Maestra en Procesos Industriales del Gas y
Petrleo
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PRESENTACIN
Docente de Catedra Facultad Integral del Norte Docente Capacitador Unidad de Postgrado de la
Facultad de Tecnologia
Docente Capacitador Instituto para laExcelencia en los Negocios de Gas, Energa e
Hidrocarburos INEGAS
Ingeniero de Procesos en SIGNA INGENIEROS Ingeniero de Procesos en PONEX
Consultor Externo de empresas de Ingenieria
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Curso Bsico de Simulacin de
Procesos con ASPEN HYSYS
Objetivos Bsicos:Una vez concluido el curso el estudiante ser capaz de:
Comprender el entorno en el que se maneja Aspen Hysys. Ingresar componentes y definir un paquete de fluidos.
Simular Unidades de Procesos.
Simular procesos con recirculacion Realizar clculos termodinmicos.
Operaciones Logicas
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Introduccin La simulacin de procesos se ha convertido en una
herramienta bsica y fundamental para los ingenieros enla etapa de formacin y en el ejercicio de su profesin.
Los simuladores de procesos se utilizan en las industrias
para:
Elaboracin de proyectos.
Diseo y especificacin de equipos.
Localizacin y resolucin de problemas.
Control de procesos.
Optimizacin.
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Introduccin
Se aplica a todo tipo de industrias : Exploracin & Produccin.
Plantas de separacin y tratamiento de gas
Refinacin del petrleo
Petroqumica.
Qumica
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Qu es Simulacin? La simulacin es la representacin de un proceso
o fenmeno mediante un modelo, que permite
analizar sus caractersticas.
A travs del modelo se trata de explicar el
comportamiento de un proceso, sistema o unidad
industrial.
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Qu es Simulacin? Los modelos se establecen a travs de
ecuaciones basadas en Leyes Fundamentales:
Continuidad (Balance de Materia)
Balance de Energa
Balance de Cantidad de Movimiento
Ecuaciones de Transporte
Ecuaciones de Estado
Equilibrio
Actividad
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Qu es un Simulador?
Con el fin de que el modelo se aproxime ms a larealidad, ste se torna complejo en su formulacin
y difcil en su resolucin. De ah la necesidad de
emplear mtodos numricos ya seanprogramados por el usuario o Simuladores de
Procesos comerciales
Los simuladores son paquetes computacionales
que resuelven los modelos utilizando mtodos
numricos
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Qu es un Simulador?
Con el fin de que el modelo se aproxime ms a larealidad, ste se torna complejo en su formulacin
y difcil en su resolucin. De ah la necesidad de
emplear mtodos numricos ya seanprogramados por el usuario o Simuladores de
Procesos comerciales
Los simuladores son paquetes computacionales
que resuelven los modelos utilizando mtodos
numricos
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Por qu Simular?
Las herramientas que apoyan la planificacin deprocesos estn jugando un rol cada vez ms
importante para asegurar que un sistema exitoso
pueda ser diseado en el perodo de tiempo mscorto posible.
La simulacin permite visualizar un sistema enoperacin y claramente demostrar la habilidad o
impotencia del sistema para lograr los objetivos de
rendimiento exigidos.
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Simuladores de Procesos Existen muchos simuladores comerciales para
diferentes aplicaciones: mecnicas, procesos,hidrulica, estructural, etc.
Los simuladores enfocados al rea de procesos
son:
ASPEN HYSYS
PROMAX
CHEMCAD
PRO II / PROVISION
OLGA
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Cundo usar un Simulador?
En general se lleva acabo con dos
propsitos:
Diseo.
Operacin bajo nuevas condiciones.
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Simular no es disearHysys es una herramienta imprescindible para disear?
Los parmetros de diseo como numero de tubos de unintercambiador de calor , dimetro de la carcasa ynmero de platos de una columna no pueden sercalculados por Hysys.
Hysys es una herramienta que proporciona unasimulacin de un sistema que se describe conanterioridad
Hysys puede emplearse como herramienta de diseo,
probando varias configuraciones del sistema paraoptimizarlo.
Se debe tener en cuenta que
HYSYS SIMULA Y EL INGENIERO DISEA
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Limitaciones de lossimuladores
Se debe tener en cuenta que los resultados de
una simulacin no son siempre fiables y estosse deben analizar crticamente.
Hay que tener en cuenta que los resultadosdependen de:
La calidad de los datos de entrada
De que las correlaciones empleadas sean lasapropiadas (escoger bien el paquetetermodinmico)
Eleccin adecuada el proceso.
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ASPEN HYSYS HYSYS es un simulador de Procesos, esttico
secuencial modular, aplicado a la industria qumica,petroqumica.
Permite realizar simulaciones en estado estacionarioy dinmico, calculo de propiedades Fisicoqumicas,dimensionamiento de equipos incluyendo costos.Calculo de cargas de calor, requerimientos deenerga, equilibrio qumicos y de fases
Herramienta de apoyo en la elaboracin deproyectos en todas susetapas (Conceptual, Bsica,Detalle)
Herramienta para Optimizar Procesos existentes e
incrementar la rentabilidad.
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ASPEN HYSYS BASE DE DATOS
Contiene mas de 1500 componentes slidos, lquidos y gaseosos
Propiedades Fisicoqumicas de las sustancias puras. Parmetros de Interaccin Binaria para el calculo de coeficiente de
actividad
Electrolitos.
BASE DE CRUDOS
Contiene propiedades de muchos Crudos a partir de datos
experimentales
CARACTERIZACIN DE FRACCIONES DE PETRLEO
Correlaciones especificas para fracciones livianas y pesadas.
Modelos de interconversin de curvas de destilacin
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ASPEN HYSYS
MODELOS TERMODINAMICOS
Contiene mas de 35 modelos matemticos para equilibrios
L-V; L-L y calculo de EntalpasModelos de Actividad
Chien NullExtended NRTL
General NRTL
Margules
NRTL
UNIQUACVan Laar
Wilson
Ecuacin de Estado
BWRSGCEOS
Glycol Package
Kabadi-Danner
Lee-Kesler-Plocker
MBWRPeng-Robinson
PRSV
Sour SRK
Sour PR
SRK
Miscelaneos
Amine PkgASME Steam
Aspen Properties
Clean Fuels PKg
DBR Amine Package
Infochem MultiflashMBWR
NBS Steam
Neotec Black Oil
OLI-Eletrolyte
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ASPEN HYSYS OPERACIONES UNITARIAS
HYSYS posee un integracin grafica que permite modelar mas de 40diferentes operaciones Unitarias:
Acumuladores Flash
Columnas de Destilacin, azeotropica,
Columnas de Absorcin.
Reactores Continuos y Batch
Compresores
Turbinas
Bombas Intercambiadores de Calor
Separador
Mezcladores
Vlvulas de bloqueo y Control
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ASPEN HYSYS MODULOS ADICIONALES
HYSYS contiene mdulos adicionales como ser:
RefSYS Ops
Upstream Ops
HTFS, HTFS+ (intercambiadores de Calor) PIPESYS (Tuberas)
SPS-HYSYS Tuberias (Cristalizacin - Secado Ciclones)
OLGA
SULSIM
HYSIM
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MODELOSTERMODINAMICOS
Antes de la era de la computadora el 40% deltiempo de un proyecto era invertido en validar losmodelos termodinmicos.
La seleccin de un Modelo Termodinmicoadecuado para la prediccin de la Entalpia (H) y laConstante de Equilibrio (K) es fundamental para elproceso de simulacin.
La seleccin de un modelo inapropiado puede
resultar en problemas de convergencia y resultadoserrneos.
Cada modelo es apropiado solamente para ciertostipos de compuestos y limitado a ciertas condiciones
de operacin
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MODELOSTERMODINAMICOS
Hay 4 categoras de Modelos Termodinmicos:
Ecuaciones de Estado (E-o-S)
Modelos de Actividad (Coeficiente de Actividad)
Empricos
Especial para Sistemas Especficos
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MODELOSTERMODINAMICOS
HIDROCARBUROS
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MODELOSTERMODINAMICOS
QUIMICOS
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MODELOSTERMODINAMICOS
ESPECIALES
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ASPEN HYSYS
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sad
INTRODUCCIN AL
ENTORNO ASPEN HYSYS
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ENTORNO ASPEN HYSYSENTORNO HYSYS Abra HYSYS haciendo clic en:
Iniciar > Programas > Hyprotec > HYSYS 3.2 > HYSYS
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INICIAR UN NUEVO CASO Haciendo clic en el botn New Case
Aparece la ventana del administrador bsico de simulacinSimulation Basis Manager
El Simulation Basis Manager contiene una serie depestaas que iremos describiendo a lo largo del curso.
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INGRESO DE COMPONENTES Seleccionamos la etiqueta Components del Simulation
Basis Manager y hacemos clic en Add con lo cual
aparece la librera de componentes. Esta librera en suparte izquierda tiene tres conceptos: Components (Los
que estn en la base de datos del programa), Hypotetical
(Cuando vamos a formular un componente nuevo) y
Other.
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Usted puede seleccionar componentes para su simulacin usando
varios mtodos diferentes: MATCH, COMPONENT LIST y FAMILY
FILTER. Seleccione de la librera de componentes Cloroformo,
Nitrogeno, H2S,CO2,C1,C2,C3,iC4,nC4,iC5,nC5,nC6 y H2O.
Nota: se puede aadir un rango de componentes resaltando el rangoentero y presionando el botn Add Pure.
INGRESO DE COMPONENTES
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Muestra una lista de los compuestos que: empiecen por metha,
que sean compatibles con el paquete Peng Robinson y que sean
alcoholes. Los que tienen x son los que no son recomendadospara ese paquete.
INGRESO DE COMPONENTES
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Seleccionando la opcin RECOMENDED ONLY solo aparecen los compuestos
filtrados anteriores pero que son recomendados para ese paquete.
NOTA: SE DEBE DESACTIVAR EL FILTRO PARA SEGUIR LA BUSQUEDA SI
NO SE VA A USAR MAS POR QUE AUNQUE SE CIERRE LA VENTANA
FILTERS ESTA SIGUE FUNCIONANDO
INGRESO DE COMPONENTES
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Aparecen varios compuestos con formula CH4 y muestra los sinnimos por
que esta activada la opcin
INGRESO DE COMPONENTES
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Al adicionar el compuesto salen de la lista los sinnimos. Pero queda CH4
correspondiente al Refrig-50 (otro compuesto diferente)
INGRESO DE COMPONENTES
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Al seleccionar todos los componentes se ve la siguiente pantalla
INGRESO DE COMPONENTES
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El nombre de la lista de componentes, en este caso es: PLANTA DE
GAS,presione la tecla
INGRESO DE COMPONENTES
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Y cierre la ventana, con lo cual de regreso al Simulation Basis
Manager aparece la lista creada
INGRESO DE COMPONENTES
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Fluid Package
Concepto de Fluid Package
El Paquete de Fluidos contiene toda la informacin para clculosfsicos de las propiedades de componentes. Al abrir la pestaa Fluid
Pkgs del Simulation Basis Manager, se pueden usar mltiples Fluid
Packages dentro de una simulacin asignndoselos a diferentes
flowsheets y acoplando los flowsheets.
Seleccin del Fluid Package
El segundo paso para la simulacin es definir el Fluid Package. Este
paso es muy importante y no se debe tomar a la ligera, ya que definir
la base de la simulacin. Si tenemos una buena base, tendremos una
buena simulacin, pero si introducimos un error desde el principio, este
se agravar con el desarrollo de la simulacin.
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Para definir el Fluid Package:
En el Simulation Basis Manager seleccione la etiqueta Fluid Pkgs hacer clic en
el botn Add.
Seleccionar Activity Models y seleccionar Peng-Robinson como el paquete de
propiedades (Property Package) para este caso. y seleccione la lista de
componentes para la cual deseamos colocar la opcin termodinmica.
Fluid Package
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Exportando Fluid Packages
HYSYS permite exportar Fluid Packages para usarlos en otras simulaciones. Esta
funcionalidad le permite crear un simple y comn Fluid Package el cual usted
puede usarlo en mltiples casos. Click sobre la etiqueta de Fluid Pkgs resalte el Paquete de Fluido deseado
Presione el botn Export.
Ingrese un nico nombre) para el Fluid Package y presione el botn OK.
Fluid Package
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sad
CORRIENTES Y MEZCLAS
CLASES DE CORRIENTES EN
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CLASES DE CORRIENTES EN
HYSYS HYSYS utiliza el concepto de corrientes de
materia y corrientes de energia. Las corrientes de materia requieren de la
especificacion del flujo y de aquellas variables quepermitan la estimacion de todas sus propiedadesfisicas y termodinamicas.
Las corrientes de energia se utilizan pararepresentar los requerimientos energeticos en
unidades como intercambiadores de calor,bombas, etc y se especifican con solo la cantidadde energia intercambiada o transferida.
CLASES DE CORRIENTES EN
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CLASES DE CORRIENTES EN
HYSYS
Las corrientes de materiase observa por defectocon el color azul
Las corrientes de energiase observa por defectocon el color rojo
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CORRIENTES DE MATERIA Es el elemento mas simple que un ingeniero de
proceso debe especificar es una simple corrientehomogenea.
Las variables que definene a una corriente que
contiene C componentes son:Variables Cantidad
Composicion C
Temperatura 1Presion 1
Flujo
TotaldeVariables C+2
INSTALACION DE UNA
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INSTALACION DE UNA
CORRIENTE DE MATERIA Para instalar una corriente de materia primeramente debe
estar especificado los componentes y el Paquete de Fluido
(Unidad 1), es decir debe estar completamenteespecificado el Administrador Basico de la Simulacion
Y
seguidamentehacer ingresar
al Ambiente
de la
Simulacion
INSTALACION DE UNA
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INSTALACION DE UNA
CORRIENTE DE MATERIA Para insertar una corriente de materia podemos
realizarlo mediante la paleta de objetosseleccinando el icono
De igual manera podemos realizarlo apretando delteclado la tecla F11
INSTALACION DE UNA
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INSTALACION DE UNA
CORRIENTE DE MATERIA Para proceder a especificar una corriente de
materia se realiza doble click en la corriente demateria instalada. A lo cual aparecera la siguiente
ventana.
INSTALACION DE UNA
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INSTALACION DE UNA
CORRIENTE DE MATERIA Para proceder a especificar la composicion
seleccionamos la opcion Composition
INSTALACION DE UNA
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INSTALACION DE UNA
CORRIENTE DE MATERIA Luego realizamos click en el Boton Edit y
procedemos a especificar la composicion, luego
de especificar la base de la composicion y colocarlos valores procedemso a dar click en el botonOK
INSTALACION DE UNA
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INSTALACION DE UNA
CORRIENTE DE MATERIA Asigne una presion de 7500 Kpa y una
temperatura 10 C. ?Cuanto es la fraccionvaporizada? ?Porque la corriente de no esta
completamente especificada?
Asigne un flujo molar de 100 kgmol/hr y observe elOK que aparece en la banda verde lo que
significa que la corriente esta completamente
especificada
INSTALACION DE UNA
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INSTALACION DE UNA
CORRIENTE DE MATERIA Borre la temperatura y mantenga la presion de
7500 Kpa. Especifique una entalpia molar de -15000
KJ/Kgmol. ?Cuanto es la temperatura, la fraccion
de vapor? Borre la presion y mantenga la entalpia molar.Especifique la temperatura de 980 C ? Cuanto esla presion, la fraccion de vapor?
Borre la temperatura y asigne un valor de 200 C?Como se explica el error que reporta HYSYS?
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EJERCICIO #1 Se bombea condensado mediante un ducto desde la
Estacin A hasta la Estacin B llega un momento enque se presentan inconvenientes en la Estacin B porlo cual de activa la Vlvula Shutdown V-2 mientrastanto la Estacin A sigue bombeando condensadohasta que llena todo el ducto de lquido y
posteriormente acta la Vlvula V-1. Esteinconveniente transcurre a las 7 de la maana cuandola temperatura de la lnea es de 80 F y la presin esde 200 psia. Cuando llega las 13:00 Hrs la
temperatura del fluido es de 150 F. Si la lnea es declase ANSI 600 (Presin Mxima Admisible = 1480Psig). Identifique si el ducto necesitara una vlvula dealivio por expansin trmica
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EJERCICIO #1Componente %Molar
Metano 0,000050
Etano 0,000100Propano 0,001106
IButano 0,033170
nButano 0,193115
IPentano 0,193115
nPentano 0,193115
Hexano 0,193115
Heptano 0,193115
Total 1,000000
EL COMPONENTE PURO
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P1
V1
P
V
EL COMPONENTE PURO
C3LIQUIDO
T = CONSTANTE Hg
P1V1
P2
V2
Hg
P2V2
Hg
P3 V3
V3
Hg
P4 V4
V4
P4
P3
EL COMPONENTE PURO
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P
V
T1
T2
T3
T4
T5
EL COMPONENTE PURO: DIAGRAMA P-V
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v
P
Punto crtico
T
Isoterma 600 F
Isoterma 2
Isoterma 212 F
vl vv
1550:1
10:1
V
V
Fase Vapor
Fase Liquida
Mezcla
EL COMPONENTE PURO:
CARACTERISTICAS
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CARACTERISTICAS
A TEMPERATURA FIJA, DOS FASESCOEXISTEN A LA PRESION DE VAPOR
CURVA DE PUNTOS DE ROCO YBURBUJAS COINCIDENTES EN DIAGRAMAP-T
MXIMA TEMPERATURA PARA DOS FASES:TC
MXIMA PRESIN PARA DOS FASES: PC
PUNTO CRITICO
CURVAS DE PRESION DE VAPOR
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COMPORTAMIENTODE UN SISTEMA
MULTICOMPONENTE
MEZCLAS MULTICOMPONENTES
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P1
V1
P
V
C3, C4
T = CONSTANTE
Hg
P1V1
P2
V2
Hg
P2V2
Hg
P3 V3
V3
Hg
P4 V4
V4
P4
P3
MEZCLAS MULTICOMPONENTES
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P
V
P
T
T1
T2
T3
T4
T5
T5T4T3T2T1
A una misma temperatura se observan dos Pv
MEZCLAS MULTICOMPONENTES
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T
P
Punto critico
Componente A Punto criticoComponente A
Punto critico
Mezcla
Rango de P
para dos
fasesRango de T
para dos
fases
MEZCLAS MULTICOMPONENTES
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A TEMPERATURA FIJA, DOS FASESCOEXISTEN AVARIAS PRESIONES
CURVA DE PUNTOS DE ROCO YBURBUJASDIFERENTESEN DIAGRAMA P-T
MXIMA TEMPERATURA PARA DOS FASES:DIFERENTEDE TC
MXIMA PRESIN PARA DOS FASES:DIFERENTEDE PC
PUNTO CRITICO DE MEZCLA >> Pcay Pcb
MEZCLAS MULTICOMPONENTES
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MEZCLAS MULTICOMPONENTES
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T
TR
Gas
Punto
critico
LiquidoP
20%40%60% 80%
MEZCLAS MULTICOMPONENTES
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T
Dos
fases
Gas
Punto critico
Liquido
P
90 %
80 %
Zona
retrograda
Liquido
Vapor
P
t
100 %
a
b
c
d
e
f
Criconden
termico
Cricondenbarico
MEZCLAS MULTICOMPONENTES
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CURVA DE PTOS DE BURBUJA: LUGARGEOMETRICO DE LOS PUNTOS DONDE UNA
BURBUJA INFINITESIMAL DE VAPOR COEXISTECON EL LIQUIDO
CURVA DE PTOS DE ROCO: LUGARGEOMETRICO DE LOS PUNTOS DONDE UNAGOTA INFINITESIMAL DE LIQUIDO COEXISTECON EL VAPOR
MEZCLAS MULTICOMPONENTES
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PUNTO CRITICO:
LUGAR DONDE CONVERGEN LAS CURVAS DE
BURBUJA Y ROCIO
LAS PROPIEDADES INTENSIVAS DE LAS FASESSON IDENTICAS: , , h, s
CAMBIO DE FASES SIN CALOR LATENTE
MEZCLAS MULTICOMPONENTES
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T
Punto critico
P
PB
GasCondensado
PR
max
T = T c
T
Dos presiones de rocoTemperatura constante
PR
Dos temperaturas deburbuja a
presin constante
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UTILIDADES DE CORRIENTES
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DE MATERIA HYSYS dispone de la opcin Utilities, que es un
conjunto de herramientas que interactan conuna corriente de materia suministrando
informacin adicional para su anlisis, como los
diagramas presin-volumen-temperatura y otros.
Despus de instalada, la informacin anexada se
convierte en parte del diagrama de flujo de tal
manera que cuando cambian las condiciones dela
corriente, automticamente calcula los otros
cambios en las condiciones afectadas.
DIAGRAMA DE PROPIEDADES
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DE UNA CORRIENTE Para realizar un diagrama de propiedades de una
corriente se debe tomar en cuenta que:
Se debe especificar al menos la composicion de lacorriente de materia (con esto se quiere decir quese debe elegir los componentes, paquete de fluidoy se debe introduccion la composicion ya sea enfraccion molar, masica o volumetrica)
En este ejercicio trabajaremos con la corriente de materiaespecificada en el ejercicio anterior
DIAGRAMA DE PROPIEDADES
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DE UNA CORRIENTE Posteriormente seleccionar la pestaa de
Attachments y luego seleccionar la opcion de
Utilities
DIAGRAMA DE PROPIEDADES
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DE UNA CORRIENTE Luego realizar click en el boton Create y emerger
la siguiente ventana con las utilidades disponibles
para la corriente de materia seleccinada.
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DIAGRAMA DE PROPIEDADES
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DE UNA CORRIENTE Posteriormente seleccionar la pestaa
Performance para poder graficar las distintas
envolventes.
DIAGRAMA DE PROPIEDADES
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DE UNA CORRIENTE Si se requiere los datos para ser exportado a otro programa, selos puede observacion en la opcion Tables, en el cual sepueden obtener los datos de la curva de burbuja, curva de rocio,
curva de calidad del vapor, lineas isotermicas, lineas isobaricas,.
PROPIEDADES CRITICAS DE
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UNA CORRIENTE Para realizar un estudio de las propiedades
criticas de la corriente de materia (mezcla) se
selecciona Critical Propierties de la ventana deAvailable Utilities (Utilidades Disponibles)
PUNTO DE FORMACION DE
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HIDRATOS Para realizar un estudio del punto de formacion de
hidratos de una corriente de materia se selecciona
Hydrate Formation Utility de la ventana deAvailable Utilities (Utilidades Disponibles)
PUNTO DE FORMACION DE
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HIDRATOS Para tener una informacion mas detallada del punto deformacion de hidratos se puede seleccionar la pestaa dePerformance, en el cual nos indica la temperatura a la que se
llegara a formar el hidrato manteniendo la presion constante, deigual manera la presion a la que se llegara a formar el hidratomanteniendo la temperatura constante.
TABLA DE PROPIEDADES DE
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CORRIENTES La herramienta Property Table permite examinar
las tendencias de una propiedad, dentro de un
intervalo de condiciones, tanto en forma tabularcomo grfica. Esta facilidad calcula variables
dependientes para un intervalo o conjunto de
valores de variable independiente especificada. Para aadir una utilidad se lo puede realizar de
igual manera mediante el teclado oprimiendo las
teclas Ctrl+U
TABLA DE PROPIEDADES DE
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CORRIENTES Seleccionar de la casilla derecha Property Table de la ventanaemergente y presionar el botn Add Utility.
Debido a que no se cuenta con una corriente de materia seleccionada
aparece un mensaje en la barra de estado Requires a Stream por locual procedemos a presin el botn Select Stream
TABLA DE PROPIEDADES DE
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CORRIENTES Seguidamente seleccionar la corriente a la cual se
desea realizar el estudio y presion el boton OK.
TABLA DE PROPIEDADES DE
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CORRIENTES Existen dos metodos para especificar el modo de trabajode una variable:
Modo Incremental.-En el modo incremental en el cual sedebe especificar Low Bound (Valor Bajo) y HighBound (Valor Alto) y el # of Increments (Numero deIncrementos) el cual se refiera a la division de rango entre
el Valor alto y el Valor Bajo.(ej: Valor Alto =100 ValorBajo=0 Numero de Incremento= 4, el estudio se realizarapara 0, 25, 50, 75, 100)
Modo Estatico.-En este modo se le dan valores estaticosa la variable
TABLA DE PROPIEDADES DE
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CORRIENTES Especificar la ventana teniendo en cuenta a primera variableindependiente la temperatura con modo incremental y lasegunda variable independiente la presion con modo estatico
TABLA DE PROPIEDADES DE
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CORRIENTES Ya definiendo las variables independientes se procede a definir laspropiedades a realizar el estudio. Para definirla seleccionamos laopcion de Dep. Prop y aadimos una propiedad al realizar click en elboton Add, de la lista emergente seleccionamos la Densidad (Mass
Density) y aadimos presionando el boton OK
TABLA DE PROPIEDADES DE
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CORRIENTES Y como ultimo pasamos realizamos click en el
boton Calculate
UTILIDADES DE CORRIENTES
DE MATERIA
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DE MATERIA HYSYS dispone de la opcin Utilities, que es un
conjunto de herramientas que interactan conuna corriente de materia suministrando
informacin adicional para su anlisis, como los
diagramas presin-volumen-temperatura y otros.
Despus de instalada, la informacin anexada se
convierte en parte del diagrama de flujo de tal
manera que cuando cambian las condiciones dela
corriente, automticamente calcula los otros
cambios en las condiciones afectadas.
sad
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DIVISORES, MEZCLADORES
Y FRACCIONADORES
DIVISOR DE CORRIENTES
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Un divisor de una corriente como el que muestra
la Figura, fracciona el flujo de dicha corriente enn corrientes de producto.
MODELO MATEMATICO DE UN
DIVISOR DE CORRIENTES
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DIVISOR DE CORRIENTES Las ecuaciones que modelan la divisin de una corriente
en varias otras se plantean con los balances de materia
para cada componente y el balance entre el contenidoenergtico entre la corriente de entrada y las de salida y lacorriente de energa, de la siguiente manera
Balance de Materia
Balance de Energia
MODELO MATEMATICO DE UN
DIVISOR DE CORRIENTES
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DIVISOR DE CORRIENTES Siendo que las corrientes de salida presentan las mismas
composiciones, temperatura y presin de la corriente de entrada se
cumplen las siguientes restricciones: Igualdad de Concentraciones
Igualdad de Temperaturas
Igualdad de Presiones
ANALISIS DE VARIABLES DE DISEO EN
UN DIVISOR DE CORRIENTES
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UN DIVISOR DE CORRIENTES
Corrientes de entrada y salida
Corriente de energa
Total Variables
Variables Cantidad
3(C + 2)
1
3(C + 2) + 1 = 3C + 7
Balances de materia
Balance de energa Igualdades entre las concentraciones de F y F1
Igualdad de temperaturas
Igualdad de presiones
Total Ecuaciones
Ecuaciones o Restricciones Cantidad
C
1 C-1
1
1
2C+2
Total de Variables de Diseo C+5
MEZCLADOR DE CORRIENTES
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La mezcla de varias corrientes tiene un contenidomsico que es la suma de los contenidos de cada una
de las corrientes mezcladas y las propiedades detemperatura y presin dependen de la composicinde cada una de las corrientes mezcladas
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MODELO MATEMATICO DE UN
MEZCLADOR DE CORRIENTES
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MEZCLADOR DE CORRIENTES A diferencia de un DIVISOR DE CORRIENTES
el MEZCLADOR DE CORRIENTES no cumpleni con la igualdad de concentraciones, igualdad de
Temperaturas y tampoco con la igualdad de
presiones
ANALISIS DE VARIABLES DE DISEO EN
UN MEZCLADOR DE CORRIENTES
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UN MEZCLADOR DE CORRIENTES
Corrientes de entrada y salida Corriente de energa
Total Variables
Variables Cantidad
3(C + 2) 1
3C + 7
Balances de materia
Balance de energa
Total Ecuaciones
Ecuaciones o Restricciones Cantidad
C
1
C+1
Total de Variables de Diseo 2C+6
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MODELO MATEMATICO DE UN
FRACCIONADOR DE CORRIENTES
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FRACCIONADOR DE CORRIENTES Siendo Fs los flujos de las corrientes, z, y e x
las fracciones molares de los componentes en
cada una de las corrientes y Q el calor requerido.
Balance de Materia
Balance de Energia
ANALISIS DE VARIABLES DE DISEO EN
UN FRACCIONADOR DE CORRIENTES
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UN FRACCIONADOR DE CORRIENTES
Corrientes de entrada y salida Corriente de energa
Total Variables
Variables Cantidad
3(C + 2) 1
3C + 7
Balances de materia Balance de energa
Total Ecuaciones
Ecuaciones o Restricciones Cantidad
C 1
C+1
Total de Variables de Diseo 2C+6
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTES
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DE CORRIENTES Abra un nuevo caso y defina la siguiente
informacion:
Paquete de Fluido:Peng Robinson
Componentes: C1,C2,C3,iC4,nC4,iC5,nC5,nC6 Unidades: Field
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTES
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DE CORRIENTES Instale una corriente de materia con las
siguientes especificaciones
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTES
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DE CORRIENTES Instale una segunda corriente de materia con
las siguientes especificaciones
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTESL d ifi l i t d
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DE CORRIENTES Luego de especificar las corrientes de
Alimentacion procedemos a insertar el Mixer
ubicado en nuestra paleta de objeto.
Para proceder a especificar se realiza doble
click sobre el objeto instalado en nuestro PFD(espacio de trabajo)
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTESP t i t d l l
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CO S Posteriormente procedemos a colocar las
corrientes de entrada y salida en nuestro
Mixer como se muestra en la siguiente figura
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTESL i t S lid Mi d b
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La corriente Salida Mixer debera pasar por un
fraccionador de corrientes en el cual se podra
separar dando la composicion y condiciones desalida tanto para la corriente de cabeza como
para la corriente de fondo,
Para insertar un fraccionador de corriente se lorealiza mediante el icono presente en la paleta
de objeto
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTES Para especificar el fraccionador realizamos
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Para especificar el fraccionador realizamos
doble click en el objeto insertado en nuestro
PFD (espacio de trabajo) y especificamos lascorrientes de entrada y de salida
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTES Seleccionar la opcion de Parameters y
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Seleccionar la opcion de Parameters y
especificar las fracciones de vapor y presiones
para los productos de salida.
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTES Seleccionar la opcion de Splits para
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Seleccionar la opcion de Splits para
especificar las fracciones de recuperacin cada
uno de los componentes en la corriente Vapor.
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTES Seleccionar la pestaa de Worksheet y
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p y
observe las condiciones de la corriente de
entrada y las corrientes de salida.
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTES Seleccionar la opcion de Composition y
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p p y
observe las composiciones de la corriente de
entrada y las corrientes de salida.
SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTES Luego de especificar las corrientes de
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Luego de especificar las corrientes de
Alimentacion procedemos a insertar el divisor de
corrientes ubicado en nuestra paleta de objeto.
Para proceder a especificar se realiza doble
click sobre el objeto instalado en nuestro PFD(espacio de trabajo)
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SIMULACION DE UN FRACCIONADOR
DE CORRIENTES Se puede observar que el programa nos solicita
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Se puede observar que el programa nos solicita
colocar Splits (porcentaje de division) para
ello vamos a la opcion de Parameters.
sad
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EJERCICIO #2
EJERCICIO #2
S ti hid b t d
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Se tiene un hidrocarburo que entrada a una
pipeline con una temperatura de 60 F y una
presion de 1200 psig con un flujo de 25 MMSCFD.
Verificar si el fluido formara hidrato y si formara
hidratos realizar la inyeccion de un inhibidor de
formacion de hidratos ya sea MEG(Monoetilenglicol) o MeOH (Metanol) y hallar la
taza de inyeccion para bajar la Temperatura de
Formacion de Hidratos hasta 5 F. La composisciondel gas es la siguiente
EJERCICIO #2
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Componen
te
%Molar
Metano 0,6800
Etano 0,0200
Propano 0,0100
IButano 0,0100
nButano 0,0050
IPentano 0,0050
nPentano 0,0030
Hexano 0,0010
Agua 0,2660
Total 1,0000
Componen
te
%Molar
Metanol 1,000
Componen
te
%Masa
MEG 0,8000
Agua 0,2000
Total 1,0000
sad
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CICLO DE REFRIGERACIN
CICLO DE REFRIGERACIN
El proceso de refrigeracin se usa para cumplir
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El proceso de refrigeracin se usa para cumplir
con las especificaciones de punto de roco por
hidrocarburo para el gas de venta. La temperatura
a la cual debe ser enfriado el gas depende del
nivel requerido para alcanzar las especificaciones
de punto de roco. Este ser el requerimientomnimo de enfriamiento. Enfriar el gas a niveles de
temperatura por debajo de este mnimo debe ser
justificado por la economa de la recuperacin delGLP.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL
PROCESO
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DIAGRAMA PRESION VS
ENTALPIA
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125/204
DIAGRAMA PRESION VS
ENTALPIA
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CICLO DE REFRIGERACIN
Siguiendo el circuito de propano vemos que es un
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Siguiendo el circuito de propano, vemos que es un
ciclo simple de refrigeracin conformado por:
Expansin
Evaporacin Compresin
Condensacin
CICLO DE REFRIGERACIN
Los elementos de un ciclo de refrigeracin simple son
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Los elementos de un ciclo de refrigeracin simple sonun condensador, una vlvula de Joule-Thompson, un
evaporador y un compresor, adems del mediorefrigerante. En el ciclo de refrigeracin mostrado en laFigura siguiente, la corriente 1 contiene propanolquido saturado a una temperatura de 122 F y se
expande isoentalpicamente en la vlvula. La mezclalquido-vapor en la corriente 2 es vaporizadacompletamente a una temperatura de 0 F y, a su vez,dicho vapor es comprimido y condensado pararegenerar la corriente 1 en estado de lquidosaturado.
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CICLO DE REFRIGERACIN
Abra un nuevo caso y aada el siguiente paquete
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b a u ue o caso y a ada e s gu e te paquetefluido
Ecuacin: Peng Robinson Componente: Propano
Unidades Field
Introduzca las siguientes especificaciones Nombre de la corriente : 1 Fraccin de vapor: 0.0
Temperatura: 120 F
Flujo molar: 100 lbmol/h Composicin (Fraccin molar): 1.0
CICLO DE REFRIGERACIN
Instale una vlvula de Joule-Thompson seleccionando de la
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paleta de objetos el icono de nombre Valve y conctela
como se observa en la Figura
CICLO DE REFRIGERACIN Instale un evaporador seleccionando de la paleta de
objetos el icono de nombre Heater y conctelo como se
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objetos el icono de nombre Heater y conctelo como se
observa en la Figura 3. Cuntas variables se necesitan
introducir para que el conjunto Vlvula-Evaporador quedecompletamente especificado?
CICLO DE REFRIGERACIN
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Haga clic sobre la pgina Parameters e
introduzca una cada de presin de 5 psi enel cuadro Delta P.
Haga clic en la pestaa Worksheet y en la
columna de la corriente 3 introduzca una
fraccin de vapor de 1.0 y una temperatura
de 0 F Cunto es el calor requerido en elevaporador?
CICLO DE REFRIGERACIN
Instale un compresor seleccionando de la paleta de objetos el icono de
nombre Compressor y conctelo como se observa en la Figura 4
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nombre Compressor y conctelo como se observa en la Figura 4.
Cuntas variables se requieren para especificar completamente el
compresor?. Si usted introduce una presin de 200 psia a la corriente4 Por qu converge la simulacin del compresor?
CICLO DE REFRIGERACIN
Borre la presin de 200 psia introducida en la corriente 4
i t l d d l i d d l l t d
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e instale un condensador seleccionando de la paleta de
objetos el icono de nombre Cooler y conctelo como seobserva en la Figura anterior. Cuntas variables se
requieren especificar para que converja el conjunto
Compresor-Condensador?
Haga clic sobre la pgina Parameters e introduzca unacada de presin de 5 psi en el cuadro Delta P Por qu
converge el conjunto Compresor-Condensador con solo
especificar la cada de presin en el condensador?
sad
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SEPARACION DE FASES
SEPARACION DE FASES
INSTANTANEO Un separador de fases instantneo simula la evaporacin sbitade una (o varias corrientes). El caso tpico es el flujo a travs de
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de una (o varias corrientes). El caso tpico es el flujo a travs deuna restriccin cuya cada de presin en forma adiabtica
provoca una vaporizacin parcial, debido a lo cual en un tanqueposterior puede lograrse la separacin en las fases lquido yvapor, respectivamente.
En el modelamiento de un separador de fases se asume que: El lquido y el vapor tienen el tiempo de contacto suficiente para
lograr el equilibrio
La presin de lquido y vapor son las del tanque separador, es
decir, que no hay cada de presin Existe solo una fase lquida y vapor
SEPARACION DE FASES
INSTANTANEO
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SEPARACION DE FASES
INSTANTANEO Para insertar el separador de fases realizamos loseleccionamos desde nuestra paleta de objetos
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seleccionamos desde nuestra paleta de objetos.
Especificamos la corriente de entrada y las Corrientes desalida
VESSEL SIZING
Vessel Sizing sirve para dimensionar
i ti d di i d i
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equipos a partir de condiciones de operacin
dadas o tambin a partir de modelos propiosde dimensionamiento. Esta utlility reporta
datos sobre la geometra del equipo, las
especificaciones de los materiales de
construccin.
VESSEL SIZING
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VESSEL SIZING
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SEPARACION DE FASES
INSTANTANEO Procederemos a insertar un Calentador con lafinalidad de obtener un mayor flujo de la fase
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finalidad de obtener un mayor flujo de la fase
gaseosa. Las especificaciones del intercambiador son las
siguiente
Caida de Presion = 5 psia
Temperatura de la corriente de salida 250 F
FUNCION AJUSTE
La funcin de ajuste vara un valor de una corriente(Variable Independiente) para cumplir con un valor
8/10/2019 Simulacin de Procesos Con ASPEN HYSYS UMSA
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( p ) p prequerido o especificacin (Variable dependiente) enotro corriente u operacin.
La operacin Adjust puede desempear lassiguientes funciones:
1. Ajustar la variable independiente hasta que lavariable dependiente encuentre el valor deseado
2. Ajustar la variable independiente hasta que la
variable dependiente se iguale al valor de la mismavariable en otro objeto mas un valor adicional
FUNCION AJUSTE
Para instalar el botn Adjust, seleccione el botn
Adjust en la paleta de objetos De otra manera
8/10/2019 Simulacin de Procesos Con ASPEN HYSYS UMSA
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Adjust en la paleta de objetos. De otra manera,
seleccione la opcin Add Operation del menFlowsheet y seleccione la opcin Adjust
Se desea obtener un flujo de gas de 100 lb-mol/hr.
FUNCION AJUSTE
La Variable a Ajustar
(Adjusted Variable) es
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(Adjusted Variable) es
aquella que interarapara obtener el valor
especificado para la
Variable Objetivo. La Variable Objetivo
(Target Variable) es la
variable a la cual sedesea dar un valor fijo.
8/10/2019 Simulacin de Procesos Con ASPEN HYSYS UMSA
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DIMENSIONAMIENTO
CALENTADOR Se produce un hidrocarburo el cual debido a
condiciones climaticas se encuentra con una
8/10/2019 Simulacin de Procesos Con ASPEN HYSYS UMSA
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condiciones climaticas se encuentra con una
temperatura de 90 F y una presion de 1200 psia. Sedesea utilizar el gas producido para alimentar el
sistema de Gas instrumentos en la planchada de pozo
el se utilizara el 2% del flujo producido del pozo, Se
podra utilizar el gas? Que inconvenientes
operacionales usted prevee? Cul debera ser la
capacidad del calentador catalitico para tener una
segura operaciones en los instrumentos?. El flujo deproduccion es de 30 MMSCFD
DIMENSIONAMIENTO
CALENTADOR Elegir el calentador con el fin de tener una
temperatura en la corriente de salida que sea
8/10/2019 Simulacin de Procesos Con ASPEN HYSYS UMSA
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temperatura en la corriente de salida que sea
superior 20 F a la temperatura de formacin dehidratos de la salida con el fin de evitar la
formacin de hidratos.
DIMENSIONAMIENTO
CALENTADOR Composicion del Gas
Componente %Molar
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Metano
0.7829
Etano 0.0136
Propano 0.0068
IButano 0.0068
nButano 0.0034
IPentano 0.0034
nPentano 0.0020
Hexano 0.0007
Agua 0.1804
Total 0.7829
DIMENSIONAMIENTO
CALENTADOR Diagrama de flujo del proceso
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sad
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PROCESOS CON RECICLO
PROCESOS CON RECICLO
ASPEN HYSYS, es un simulador
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ASPEN HYSYS, es un simulador
modular secuencial, el procedimientode recirculacin se realiza mediante un
proceso iterativo el cual se realizamediante la introduccin de un bloque
lgico denominado Reciclo.
PROCESOS CON RECICLO
La operacin lgica de Reciclo de HYSYS se
emplea para resolver un lazo en un sistema donde
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p p
una corriente aguas abajo es mezclada con unacorriente aguas arriba en el proceso.
Esta operacin resuelve iterativamente,comparando el valor actual con el valor calculado y
actualiza dicho valor. Esto se repite hasta que el
valor cumpla con la tolerancia.
PROCESOS CON RECICLO
Para instalar la operacin Reciclo en un proceso
qumico, seleccione el botn Recycle en la paleta
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q , y p
de objetos, o haga clic sobre la opcin AddOperation del men Flowsheet y seleccione la
opcin Recycle
PROCESOS CON RECICLO
Para instalar la operacin Reciclo en un proceso
qumico, seleccione el botn Recycle en la paleta
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q y p
de objetos, o haga clic sobre la opcin AddOperation del men Flowsheet y seleccione la
opcin Recycle
COMPRESION DE GAS EN TRES
ETAPAS La corriente gaseosa de entrada y de nombreAlimento se encuentra a 50F y 80 psia y se
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comprime hasta 1000 psia en tres etapas. En cadauna de las etapas de compresin el lquido queresulta despus de un enfriamiento y separacinde fases es recirculado a la entrada de la etapa de
compresin que le antecede. Las condiciones detemperatura y presin son 120F y 200 psiadespus de la primera etapa de compresin, 120F
y 500 psia despus de la segunda etapa y 120F y1000 psia despus de la tercera etapa.
COMPRESION DE GAS EN TRES
ETAPAS La corriente gaseosa de entrada y de nombreAlimento se encuentra a 50F y 80 psia y se
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comprime hasta 1000 psia en tres etapas. En cadauna de las etapas de compresin el lquido queresulta despus de un enfriamiento y separacinde fases es recirculado a la entrada de la etapa de
compresin que le antecede. Las condiciones detemperatura y presin son 120F y 200 psiadespus de la primera etapa de compresin, 120F
y 500 psia despus de la segunda etapa y 120F y1000 psia despus de la tercera etapa.
FUNCION SET
La operacin Set se utiliza para establecer el
valor de una variable de proceso especfica
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mediante una relacin lineal con otra variable deproceso. La relacin es entre las mismas variables
de proceso en dos objetos similares; por ejemplo,
la temperatura en dos corrientes o el UA en dosintercambiadores de calor. La operacin puede
emplearse tanto en simulacin estacionario como
dinmica
FUNCION SET
La variable dependiente u objetivo se define en
trminos de la variable independiente o fuente de
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acuerdo a la siguiente relacin linealY = MX + B
Siendo:
Y = variable dependiente u objetivo
X = variable independiente o fuente
M = multiplicador o pendiente B = ajuste o intercepto
FUNCION SET
Para instalar la operacin Set, seleccione el
botn Set en la paleta de objetos seleccione
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Add Operation del men Flowsheet yseleccione la opcin Set
RELACION NO LINEAL ENTREVARIABLES
El botn Set de HYSYS permite el
establecimiento, solamente, de relaciones lineales
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entre variables. Las relaciones no lineales sonposibles introducirlas en una simulacin, mediante
la importacin, clculos y exportacin de variables
a la hoja de clculo que se encuentra incluida en lapaleta de objetos.
RELACION NO LINEAL ENTREVARIABLES
Mediante la hoja de clculo se pueden hacer algunas
operaciones matemticas como suma, potenciacin o
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radicacin; manejo de relaciones lgicas comocondicionales o conjunciones y permite el manejo de
ciertas funciones matemticas como las
trigonomtricas.
El procedimiento consiste en importar las variables
requeridas para el establecimiento de las relaciones,
realizar los clculos para estimar los valores de otras
variables que se exportarn para asignarlas a algnobjeto, ya sea unidad de proceso o corriente.
ESTUDIO TRAMPA LANZADORA
Se tiene la siguiente informacin de un Lanzador
de Chancho existente.
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ESTUDIO TRAMPA LANZADORA
Se pide verificar si el dimetro de la lnea de pateo
y la lnea principal se encuentran correctamente
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dimensionadas para ello se debe verificar lasvariables criticas de flujo como ser la velocidad del
gas y la gradiente de presin (DELTA P/100 PIES)
el gas se encuentra a 90 F y una presin de 915psia y un flujo de 25 MMSCFD y se tiene la
siguiente cromatografa:
ESTUDIO TRAMPA LANZADORA
Composicion del GasComponente %Molar
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Metano
0.8569
Etano 0.053
Propano 0.03
IButano
0.021
nButano 0.023
IPentano 0.0044
nPentano
0.0037
Hexano 0.008
sad
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COLUMNA DE DESTILACIONSIMPLIFICADA
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COLUMNA DE DESTILACIONSIMPLIFICADA
La Shortcut Column (COLUMNA DE DESTILACIONSIMPLIFICADA) se estiman:
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Los flujos de vapor en la seccion de rectificacion yagotamiento.
Flujo de lquido en la seccion de rectificacion y
agotamiento. Flujo de Calor en el Condensador
Flujo de Calor en el Rehervidor
Plato de Alimentacion optimo
Numero de Platos ideal
COLUMNA DE DESTILACIONSIMPLIFICADA
Esta unidad da valores iniciales para las
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torres rigurosas
Est limitado para torres simples.
COLUMNA DE DESTILACIONSIMPLIFICADA
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COLUMNA DE DESTILACIONSIMPLIFICADA
Para insertar la ShortCut Column se lo encuentra con el
botn de la paleta de objetos.
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COLUMNA DE DESTILACIONSIMPLIFICADA
Parmetros Valor
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LightkeyPropanein
Bottoms
0,025
HeavyKeyiButanein
Distillate
0,025
CondenserPressure 100
psia
Reboiler Pressure 103psia
COLUMNA DE DESTILACIONSIMPLIFICADA
Se observa que solo basta con introducir el
t j d P l t d
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porcentaje de Propano en la parte pesada y
en el i-Butano en la parte liviana calcula el
reflujo minimo A que se debe el calculo delreflujo minimo?
COLUMNA DE DESTILACIONSIMPLIFICADA
Se debe a que ya teniendo solo las
i i d l f i d
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composiciones de la fraccion pesada y
liviana se puede hallar el reflujo minimo
mendiante la siguiente ecuacion:
COLUMNA DE DESTILACIONSIMPLIFICADA
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COLUMNA DE DESTILACIONSIMPLIFICADA
Al insertar la relacin deReflujo (External RefluxRatio) llega a convergerla columna dedestilacion simplificada
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Con lo cual hallar e flujo devapor liquido tanto para la zonade agotamiento como para lazona de rectificacin y el calor
tanto para el condensadorcomo para el rehervidor
destilacion simplificada
sad
COLUMNA DESPOJADORA
DE AGUA ACIDA (SOUR
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DE AGUA ACIDA (SOURWATER STRIPPER)
COLUMNA DE DESTILACIONMETODO RIGUROSO
Esta columna de Destilacion a diferencia de la
ShortCut Column o torre de Destilacion
simplificada no me p ede calc lar ni el n mero
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simplificada no me puede calcular ni el numero
de platos ni el reflujo minimo ni el plato optimo
de alimentacion, ya que en esta columna con
criterio y base se debe insertar datos teniendo
siempre en cuenta Manuales o Normas, o bien
utilizar especificaciones de una torre ya
implementada
COLUMNA DE DESTILACIONMETODO RIGUROSO
HYSYS dispone de tres columnas dedestilacin rigurosa con rehervidor parcial que
se diferencian en el tipo de condensador
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se diferencian en el tipo de condensador.
En una columna de destilacin con
condensador total, el vapor de tope setransforma completamente en lquido en supunto de burbuja y este, a su vez, se divide endos fracciones de reflujo y destilado parte de
este es recirculado a la columna y la otra partees recogida como el destilado
COLUMNA DE DESTILACIONMETODO RIGUROSO
En una columna de destilacin con
condensador parcial el vapor de tope sed i l t d f
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condensador parcial, el vapor de tope secondensa parcialmente en dos fases
lquido-vapor en equilibrio. La fraccin
condensada, a su vez es dividida en reflujoy destilado. Si el condensador es parcial con
reflujo total todo el condensado es
recirculado a la columna
COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
Una corriente de agua que contiene cido sulfhdrico yamonaco se precalienta mediante el calor transferido poruna corriente que proviene de los fondos de una columnade destilacin.
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de destilacin. La corriente de agua cida caliente se destila a unas
condiciones tales que el producto de fondo es agua del99.99 % mol pura y es recogida como el producto del
tratamiento despus de su utilizacin como fluido calienteen el pre-calentador.
El vapor que emerge de la columna de destilacin es unamezcla de vapor de agua concentrado en los otros dos
componentes que deber determinarse si se sigue tratandoo se aprovecha, pero en esta simulacin se deja como elotro efluente del proceso.
COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
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COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
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COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
Luego de especificar la corriente alimentohacemos pasar el fluido por el intercambiadorde calor el cual se encuentra representado
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de calor el cual se encuentra representadocon el siguiente boton en nuestra paletade objeto
Porque lado debe pasar la corrienteAlimento? Por los tubos o por la coraza?Porque?
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COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
Luego procederemos a insertar nuestra
columna de destilacion la cual set t l t d bj t
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columna de destilacion la cual seencuentra en nuestra paleta de objeto
con el siguiente boton luego
procederemos a insertar las corrientesde entrada y salida y las lneas de
energa
COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
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COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
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Luego dar Next, si se tuviera especificacion de temperatura se puede dar de igualmanera y luego dar click en Done si se tuviera alguna especificacion de reflujo o
flujo de vapor se puede especificar.
COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
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COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
Para proceder a dar especificacion ya sean de flujo de vapor, relacion dereflujo y otras especificacion se debe ir a la opcion de Specs,procedemos a eliminar todas y observamos los grados de libertad.
Los grados de
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Los grados delibertad son losnumeros deespecificacionesque yo puedosuministrar a lacolumna dedestilacion paraque puedaconverger.
COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
Parmetros Especificacion
Especificar Fraccion de
un
componente a
la
salida Column Component FractionEspecificar Relacion deReflujo Colum Reflux Ratio
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p j
Especificar Porcentaje deRecuperacion por
componente
Column Component Recovery
Especificar flujo (masico,
molar
o
volumetrico)
de
corrientes desalida Column Draw Rate
Especificar relacion decomponente Column ComponentRatio
COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
Nos dan los siguientes parametros:
Contenido de Amoniaco en la corriented f d d b d 10
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de fondo no debe ser mas de 10 ppm =
1E-5 % mol de NH3.
Relacion de Reflujo = 10
COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
Para aadir una especificacion hacemos
click en Add y segn la anterior tablaseleccionamos el tipo de especificacion
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y gseleccionamos el tipo de especificacion
para el % de Amoniaco presente en la
corriente fondo seleccionamos ColumnComponent Fraction y para el reflujo
seleccionamos Column Reflux Ratio
COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
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COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
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Podemos observar que al darle especificaciones elnumero de grados de libertad van disminuyendo
COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
Luego vamos a la opcion Monitor y luego de haberespecificado nuestra columna procedemos a dar click enel boton Reset y luego Run
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COLUMNA DESPOJADORA DEAGUA ACIDA
TypeofColumn DampingFactor
Allhydrocarbon
columns
from
demethanizers to
debutanizerstocrudedistillationunits.
1.0
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Nonhydrocarboncolumnsincludingair
separation,nitrogenrejection.
1.0
MostpetrochemicalcolumnsincludingC2=and
C3=splitters,BTXcolumns.
1.0
Aminesabsorber Amines
absorber
Aminesregenerator,TEGstrippers,sourwater
strippers
0.25to0.50
Highlynonidealchemicalcolumnswithout
azeotropes.
0.25to0.50
Highlynon
ideal
chemical
columns
with
azeotropes.
0.50to
1.0
sad
PLANTA DE AJUSTE DE
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PLANTA DE AJUSTE DEPUNTO DE ROCIO
PLANTA DE AJUSTE DEPUNTO DE ROCIO
El proceso de ajuste de punto de roco de gas consiste en
el enfriamiento del mismo mediante refrigeracin mecnica
para eliminar los componentes ms pesados, ya que estospueden condensar durante la fase de transporte.
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Para el enfriamiento se utiliza un gas refrigerante como
etano, propano o amonaco, dependiendo de laespecificacin que se pretenda alcanzar y de la cantidad
de lquidos que se requiere recuperar. El propano es el
refrigerante ms comnmente utilizado.
PLANTA DE AJUSTE DEPUNTO DE ROCIO
Mediante un ciclo frigorfico, el refrigerante enfra
el gas, produciendo que sus fracciones ms
pesadas condensen y puedan ser removidas de lacorriente por gravedad en un separador fro
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corriente por gravedad en un separador fro.
Adems del ajuste del punto de roco de gas, loshidrocarburos lquidos separados generan un
impacto econmico ya que tanto el LPG como la
Gasolina obtenida tienen un alto valor de venta.
PLANTA DE AJUSTE DEPUNTO DE ROCIO
Parametros para el tren de fraccionamiento de Gas Natural
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Fuente.- GPSA
PLANTA DE AJUSTE DEPUNTO DE ROCIO
La simulacion ira siguiendo el siguiente diagrama
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