4.   HYSYS Y TERMODINÁMICA

 

      Los paquetes de propiedades incorporados en HYSYS proveen predicciones precisas de propiedades termodinámicas, físicas y de transporte para hidrocarburo, no-hidrocarburo y fluidos químicos y producto petroquímicos.
La base de datos consta de un mas de 1500 componentes y mas de 16000 coeficientes binarios. Si un componente de la biblioteca no puede ser encontrado dentro de la base de datos, están disponibles una serie de métodos de estimación  para crear completamente componentes hipotéticos definidos.

 

4.1   Selección de un paquete de propiedades

        La siguiente tabla lista algunos sistemas típicos y correlaciones recomendadas:

  EOS          :  Ecuación de estado  
  PR            :  Peng Robinson  
  PRSV          :  Peng Robinson modificada  
  Sour PR     : Peng Robinson modificada  
  SRK           : Soave-Redlick-Kwong  
  Sour SRK   : Soave-Redlick-Kwong modificada  
  ZJ             : Zudkevitch Joffee  
  KD              : Kabadi Danner  
  LKP          : Lee Kesler Plocker  

 

4.2   Ecuación de Estado

       Para petróleo, gas y aplicaciones petroquímicas, la ecuación de estado de Peng-Robinson EOS (PR) es generalmente la recomendada. HYSYS actualmente ofrece las ecuaciones de estado de Peng-Robinson (PR) y Soave-Redlich-Kwong (SRK). En adición, HYSYS ofrece varios métodos los cuales son modificaciones de estos paquetes de propiedades, incluyendo PRSV, Zudkevitch Joffee (ZJ) y Kabadi Danner (KD). Lee Kesler Plocker (LKP) es una adaptación de las ecuaciones de Lee Kesler para mezclas, las cuales por si mismas fueron modificadas de la ecuación BWR. De todas estas, la ecuación de estado  Peng-Robinson soporta un amplio rango de condiciones de operación y una gran variedad de sistema. Las ecuaciones de estado (EOS) de Peng-Robinson  y Soave-Redlich-Kwong generan directamente todas las propiedades de equilibrio y termodinámicas. 

  • Las opciones del paquete de propiedades para Peng-Robinson son PR, Sour PR, y PRSV.

  • Las opciones de la ecuación de estado Soave-Redlich-Kwong son SRK, Sour SRK, KD y ZJ.

       Para la industria química debido a la ocurrencia común de sistemas altamente no-ideales, puede ser considerada la ecuación  PRSV EOS. Esta es una modificación de la ecuación de estado PR que extiende la aplicación del método original PR para sistemas altamente no-ideales.
 

4.3   Modelos para Actividades

     Los modelos de actividad producen los mejores resultados cuando son aplicados en la región de operación para la cual los parámetros de interacción fueron obtenidos.

La siguiente es un breve resumen de las opciones termodinámicas recomendadas para los coeficientes de actividad para diferentes aplicaciones.

Aplicación

Margules vanLaar Wilson NRTL UNIQUAC
Sistemas binarios A A A A A
Sistemas de Múltiple componentes LA LA A A A
Sistemas azeotrópicos A A A A A
Equilibrio Liquido-Liquido A A N/A A A
Sistemas diluidos ? ? A A A
Sistemas de asociación individual ? ? A A A
Polímeros N/A N/A N/A N/A A
Extrapolación ? ? G G G

• A    = Aplicable
• N/A = No Aplicable
• ?    = Cuestionable
• G   = Bueno
• LA  = Aplicación Limitada

 

4.4   Propiedades Físicas y Termodinámicas

Ejemplo:

Determinar las propiedades físicas para el Benceno y Tolueno

 

1.   Iniciar sesión: Abrir Hysys y desde el Menú File, seleccionar New / Case.  Esto abrirá el  Simulation Basis Manager como se muestra en la siguiente Figura.

 

 2. Adicionar los componentes.  Para adicionar estos componentes hacemos lo siguiente:

  • Hacemos clic en el botón Add, con lo cual se abre la lista de componentes

  • Escribir el nombre de los componentes a ser adicionados en la celda Match, por ejemplo Benzene.

  • Benzene aparecerá en la caja de componentes.  Resaltarlo y hacer clic sobre el botón Add Pure.  Esto es todo lo necesario para añadir un componente que está en lista en la Libreria de Hysys.   Seguir el mismo procedimiento e ingresar Toluene.  Colocamos un nombre (PropFisicas-1) y cerramos la ventana, con lo cual regresamos al Simulation Basis Manager

 

3. Modelo Termodinámico: En la ventana del Simulation Basis Manager seleccionamos la etiqueta Fluid Pkgs y en la nueva ventana que aparece  hacer clic en el botón Add.  Aparece el Fluid Package denominado por defecto Basis-1, Cambiamos de nombre (PropFisicas-1) .  De la lista de denominada Property Package Selection seleccionamos el método de Wilson ya que  es el mas adecuado para este sistema. El modelo para el Vapor deberá ser el de SRK ( Soave-Redlich-Kwong) ya que el sistema es no ideal. Note que la selección por defecto es Ideal.

 

      Con esto hemos definido nuestra Lista de Componentes y el Modelo termodinámico asociado a esta lista. Si deseamos usarlo en otras simulaciones debemos importar el Fluid Package para guardarlo en una carpeta seleccionada.

 

 

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