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Hysys. Destilacin Atmosfrica de crudo Petrolfero. Miguel ngel Garca Gallego

117

ANEXOS.

Anexo I. Libro de crudo del Arabia Ligero.

Anexo II. Banco de datos de crudos.

Anexo III. Clasificacin de crudos.

Anexo IV. Obtencin de datos.

Anexo V. Tutorial de refino.


118


119

ANEXO I. Libro de crudo del Arabia Ligero.

CRUDO ARABIA LIGERO MUESTRA TOMADA A LA DESCARGA DEL B/T..

Fecha 05 de mayo de 1989 Hoja 1

PROPIEDAD UNIDAD NORMA CRUDO

Densidad relativa 15,5/15,5C

ASTM D 1298 0,8632

API

ASTM D 1298 32,42

Azufre % peso ASTM D 4294 1,8

Presin de vapor Reid psig ASTM D 5191 3,5

Punto de vertido C ASTM D 97 -21

Viscosidad a 20C cSt ASTM D 445 11,6

Viscosidad a 40C cSt ASTM D 445 6,7

Residuo carbonoso % peso ASTM D 4530 4,48

Sulfhdrico disuelto ppm REPSOL 6

Sulfhdrico evolucionado a 340C ppm REPSOL 70

Nitrgeno ppm Quimiluminiscencia -

Vanadio ppm ASTM D 1548 20

Nquel ppm Abs. Atmica 5,5

Nmero de Neutralizacin mgKOH/gr ASTM D 664 0,08

Agua por destilacin % vol ASTM D 4006 menor a 0,1

Hidrocarburos C1-C4 % peso Cromat. Gases

C2 0,02

C3 0,18

i C4 0,13

n C4 0,7

i C5 0,6

n C5 1,15


120

CRUDO ARABIA LIGERO Hoja 2

CURVA TBP

Curva TBP

Temperatura, C % vol

15 1,49

65 5,79

77 6,39

105 9,93

132 14,17

155 18,43

160 19,82

190 24,83

213 29,39

216 29,96

240 34,19

261 38,58

284 42,97

299 45,67

325 49,98

335 52,42

355 54,86

370 59,51

412 64,11

427 66,38

445 69,77

468 73,17

494 76,56

520 79,95

538 82,73

565 85,48

RECOMPOSICION CURVA TBP

Fraccin, C % vol % peso

LPG

C5-77 4,8 3,59

77-105 3,54 2,89

105-160 9,89 8,57

160-190 5,01 4,52

190-216 5,13 4,69

216-240 4,23 3,94

240-299 11,84 11,08

299-335 6,75 6,71

335-370 7,08 7,26

370-427 6,87 7,13

427-565 19,1 20,82

565+ 14,83 17,77

370+ 40,8 45,72

538+ 17,58 20,83


121


NAFTAS

PROPIEDAD UNIDAD NORMA INTERVALO C

C5-77 77-105 105-160

Rendimiento s/crudo % vol

4,8 3,54 9,89

Rendimiento s/crudo % peso

3,59 2,89 8,57


ASTM D 1298 0,6456 0,7047 0,748

API

ASTM D 1298 87,68 69,29 57,67

Azufre mercaptano ppm UOP 163 66 81 96

Azufre total % peso ASTM D 2622 0,006 0,01 0,028

Anlisis PIONA % vol Crom. PIONA

i-Parafinas

41,02 34,67 36,29

n-Parafinas

50,41 42,27 32,73

Naftenos

7,36 17,62 17,96

Aromticos

0,92 4,96 12,21

Total olefinas

0,29 0,48 0,74

Polinaftenos

0,02

Superior 299C

0,05

Numero de octano Research

ASTM D 2699

Numero de octano Motor

ASTM D 2700

Nmero de neutralizacin mgKOH/g ASTM D 947 0,01 0,02 0,02

Presin de vapor Reid psig ASTM D 5191 4,6 1,5 0,5

Destilacin C ASTM D 86

P. Inicial

34 75 108

5 % vol

39 81 117

10

41 83 120

20

43 85 123

30

46 86 125

40

48 87 128

50

50 89 130

60

53 91 133

70

57 93 137

80

61 95 141

90

67 98 147

95

71 100 153

P.Final

75 108 157


122


KEROSENOS

PROPIEDAD UNIDAD NORMA INTERVALO C

160-190 190-216 216-240


5,01 5,13 4,23


4,52 4,69 3,94


ASTM D 1298 0,7788 0,7892 0,804

API

ASTM D 1298 50,19 47,8 44,5

Azufre mercaptano ppm UOP 163 105 99 85


Anlisis PIONA % vol Crom. PIONA

i-Parafinas

35

n-Parafinas

29,4

Naftenos

13,96

Aromticos

20,05

Total olefinas

0

Polinaftenos

1,06

Superiores a 200C

0,53

Monoaromticos % peso IP 391 22,9 23,42 19,18

Diaromrticos % peso IP 391 0,2 0,82 3,66

Poliaromticos % peso IP 391 0,03 0,03 0,08

Aromticos totales % peso IP 391 23,19 24,27 22,92

Aromticos (FIA) % vol ASTM D 1319

21,2 19,2

Punto de cristalizacin C ASTM D 2386 menor -60 -49 -39

Punto de humo mm ASTM D 1322 30 28 26

Viscosidad a 40C cSt ASTM D 445 0,93 1,17 1,56


Numero de neutralizacin mgKOH/G ASTM D 947 0,05 0,03 0,06

Presin de vapor Reid psig ASTM D 5191 0,5

ndice de cetano

ASTM D 976

49,8

Punto de anilina C ASTM D 611 52,6 56,4 61,8


P. Inicial

152 180 210

5 % vol

161 185 212

10

163 187 213

20

165 190 215

30

166 191 217

40

168 193 218

50

169 194 219

60

171 195 220

70

173 197 222

80

175 200 223

90

178 203 225

95

182 208 228

P.Final

186 218 232


123


DESTILADOS MEDIOS Y PESADOS ATMOSFERICOS

PROPIEDAD UNIDAD NORMA INTERVALO TEMPERATURA C

240-299 299-335 335-370


11,48 6,75 7,09


11,08 6,71 7,26


ASTM D 1298 0,8331 0,8581 0,8839

API

ASTM D 1298 38,35 33,4 28,59



Viscosidad a 50C cSt ASTM D 445 2,11 3,85

Viscosidad a 100C cSt ASTM D 445

2,44

Monoaromticos % peso IP 391 15,7 14,5 13,4

Diaromrticos % peso IP 391 11,1 10,7 10,1

Poliaromticos % peso IP 391 0,12 1 4,81

Aromticos totales % peso IP 391 26,91 26,2 28,3

Punto de congelacin C ASTM D 97 -21 0 12

Punto de niebla C ASTM D 2500 -21 -2 13

POFF C IP 309 -23 -2 12

ndice de cetano

ASTM D 976 51,1 51,1 46,1

Nitrgeno ppm Quimiluminiscencia

330

Nitrgeno bsico ppm UOP 269

59

ndice de refraccin a 60C

ASTM D 1747

1,4783

Residuo carbonoso % peso ASTM D 4530

MENOR A 0,1

Relacin C/H

Anal.Elemental

7,33



P. Inicial

241 290 326

5 % vol

248 299 334

10

250 301 338

20

252 303 340

30

254 305 341

40

256 306 342

50

259 307 343

60

261 309 345

70

264 311 347

80

268 314 350

90

274 317 356

95

278 319 367

P.Final

283 323 373


124


DESTILADOS A VACO

PROPIEDAD UNIDAD NORMA INTERVALO TEMPERATURA C

370-427 427-565


6,87 19,1


7,13 20,82

Densidad relativa

15,5/15,5C ASTM D 1298 0,8959 0,9409

API

ASTM D 1298 26,44 18,89

Azufre total % peso ASTM D 2622 2,19 2,55

Punto de anilina C ASTM D 611 80,6 82,6

Nitrgeno ppm Quimiluminiscencia 554 1195

Nitrgeno bsico ppm UOP 269

346



97,9


Punto de congelacin C ASTM D 97 21 39

Punto de niebla C ASTM D 2500 28


ASTM D 1747 1,4852 1,5075

Residuo carbonoso % peso ASTM D 4530 0,11 0,84

Relacin C/H

Anal.Elemental

Nquel ppm Abs. Atmica menor a 0,3 menor a 0,3

Vanadio ppm Abs. Atmica menor a 0,4 menor a 0,4

Hierro ppm Abs. Atmica menor a 0,2 menor a 0,2

Cobre ppm Abs. Atmica menor a 0,2 menor a 0,2

Sodio ppm Abs. Atmica menor a 0,4 0,5

Asfaltenos % peso ASTM D 3279

0,03

Nmero de neutralizacin mgKOH/g ASTM D 947 0,13 0,08

Destilacin a vaco C ASTM D 1160

P. Inicial

306 380

5 % vol

376 439

10

381 445

20

385 455

30

388 461

40

389 470

50

390 481

60

392 498

70

394 506

80

396 521

90

398 528

95

401 549

P.Final

404 562


125


RESIDUOS ATMOSFRICOS Y DE VACO

PROPIEDAD UNIDAD NORMA INTERVALO

TEMPERATURA C

370+ 427+ 565+


40,8 33,93 14,83


45,72 38,59 17,77

Densidad relativa

15,5/15,5C ASTM D 1298 0,9673 0,9818 1,0343

API

ASTM D 1298 14,78 12,62 5,31



Viscosidad a 50C cSt ASTM D 445 468 1537

Viscosidad a 82,2C cSt ASTM D 445

15998

Viscosidad a 100C cSt ASTM D 445 42,28 85,75 3370

Viscosidad a 40C cp Brookfield



Punto de congelacin C ASTM D 97 9 12 mayor a 51

Residuo carbonoso % peso ASTM D 4530 9,37 11,31 23,78

Asfaltenos % peso ASTM D 3279 3,42 4,12 9,59


Nquel ppm Abs. Atmica 14 16 36

Vanadio ppm Abs. Atmica 44 52 112

Sodio ppm Abs. Atmica 0,08

Silicio ppm Abs. Atmica

Aluminio ppm Abs. Atmica

Nitrgeno ppm Quimiluminiscencia 2242

Nitrgeno bsico ppm UOP 269 548

Punto de niebla C ASTM D 2500


ASTM D 1747

Penetracin 1/10 mm ASTM D 5

78

Anillo y bola C ASTM D 36

46,4

ndice de penetracin

NLT 181

-1,06

Fraaas C IP 80

Ductilidad cm NLT 126


126


CROMATOGRAFA DE LA FRACCIN C5-160C

COMPONENTE % peso COMPONENTE % peso

Isobutano 0,02 Metilheptanos 6,76

n-butano 0,53 Dimetilciclohexano 0,73

Isopentano 3,85 Trimetilciclopentanos 0,36

n-pentano 7,99 Metiletilciclopentanos 0,87

2,2 dimetilbutano 0,05 n-octano 7,73

Ciclopentano 0,44 Dimetilheptanos 2,04

2,3 dimetilbutano 0,49 Trimetilhexanos 0,23

2 metilpentano 3,59 Trimetilciclohexanos 0,67

3 metilpentano 2,61 Metiloctanos 3,87

n-hexano 8,63 Propilciclopentano 1,17

2,2 dimetilpentano 0,05 Etilbenceno 1,37

Metilciclopentano 1,49 Etilciclohexanos 0,79

2,4 dimetilpentano 0,22 Etilmetilciclohexanos 0,57

Benceno 0,62 Naftenos C-9 0,82

Ciclohexano 1,1 p-xileno 0,6

2metilhexano 2,34 m-xileno 1,37

2,3 dimetilpentano 0,81 o-xileno 1,17

3 metilhexano 2,89 Isopropilbenceno 0,15

1,1 dimetilciclopentano 0,09 Propilbenceno 0,29

cis 1,3 dimetilciclopentano 0,32 Propilciclohexano 0,42

trans 1,3 dimetilciclopentano 0,34 i-nonano 0,11

3 etilpentano 0,24 n-nonano 5,69

trans 1,2 dimetilciclopentano 0,58 Dimetiloctano 0,28

n-heptano 8,63 Etilmetilbencenos 1,67

metilciclohexano 2,12 Metilnonano 0,94

dimetilhexanos 1,51 Isoparafinas C-10 0,55

etilciclopentano 0,05 Trimetilbenceno 0,56

trimetilciclopentanos 0,51 n-decano 0,33

Tolueno 2,57 Otros sin identificar 2,84

Metiletilpentano 0,37


127

ANEXO II. Banco de datos de crudos.

Datos globales de los crudos.

CRUDO ORIGEN Densidad

kg/l API

Azufre % peso

Congelacin C

Viscosidad a 50C cSt

Metales mg/Kg

ALBA MAR DEL NORTE 0,9388 19,22 1,19 -30 126 47

AMNA LIBIA 0,8407 36,81 0,18 18 9 1

ARABIA LIGERO ARABIA 0,8592 33,19 1,91 -27 6 16

ARABIA MEDIO ARABIA 0,8680 31,52 2,47 -30 9 39

ARABIA PESADO ARABIA 0,8839 28,59 2,64 -30 14 56

ASHTART TUNEZ 0,8768 29,88 0,88 -12 9 29

BACHAQUERO 17 VENEZUELA 0,9611 15,73 2,54

277 363

BONNY LIGHT NIGERIA 0,8502 34,93 0,14 9 3 1

BONNY MEDIO NIGERIA 0,8967 26,30 0,20 -36 8 1

BOSCAN VENEZUELA 1,0004 9,94 5,28 24 14500 1810

BOURI LIBIA 0,8963 26,37 1,74 12 21 44

BRASS RIVER NIGERIA 0,8120 42,76 0,08 9 2 1

BRENT MAR DEL NORTE 0,8339 38,18 0,38 0 4 6

CAO LIMON COLOMBIA 0,8817 28,99 0,48 3 15 20

CASABLANCA ESPAA 0,8624 32,58 0,24 0 9 1

CONDENSADO ARGELIA 0,7224 64,37 0,00 -45 1 0,1

DJENO CONGO 0,8930 26,95 0,26 9 40 1

DUBAI DUBAI 0,8651 32,06 1,91 -30 6 30

DUC MAR DEL NORTE 0,8541 34,17 0,25 -27 5 1

EKOFISK MAR DEL NORTE 0,8324 38,49 0,20 -12 4 2

ES SIDER LIBIA 0,8450 35,96 0,42 3 6 8

ESCALANTE ARGENTINA 0,9127 23,53 0,19 3 250 4

FLOTTA MAR DEL NORTE 0,8396 37,03 1,02 -15 4 12

FORCADOS NIGERIA 0,8772 29,81 0,18 -12 7 1

FORTIES MAR DEL NORTE 0,8290 39,19 0,34 -3 3 4

HARDING MAR DEL NORTE 0,9405 18,95 0,65 -30 103 12

IRAN LIGERO IRAN 0,8564 33,73 1,59 -18 6 50

IRAN PESADO IRAN 0,8766 29,92 1,89 -30 9 92

ITSMUS MEXICO 0,8592 33,19 1,28 -36 6 64

KIRKUK IRAK 0,8506 34,85 2,26 -21 5 32

KOLE CAMERUN 0,8610 32,84 0,31 -9 6 9

KUWAIT KUWAIT 0,8675 31,61 2,41 -24 9 45

MAYA MEXICO 0,9252 21,44 3,17 -36 73 405

ORIENTE ECUADOR 0,8816 29,00 0,99 -1 14 81

OSSBERG MAR DEL NORTE 0,8453 35,90 0,24 -6 4 0

OSSO CONDENSADO MAR DEL NORTE 0,7912 47,34 0,09

2 0

PENNINGTON NIGERIA 0,8540 34,19 0,12 -15 3 0

QATAR MARINO QATAR 0,8423 36,49 1,47 -3 5 1

RESIDUO E4 RUSIA 0,9397 19,08 2,05 18 162 87

RESIDUO M100 RUSIA 0,9637 15,33 2,30

ROPOMARE ITALIA 0,9751 13,61 6,54 -3 1021 355

SAHARA BLEND ARGELIA 0,8033 44,65 0,14 -0,36 3 4

SARIR LIBIA 0,8388 37,19 0,15 24 15 2

SIBERIA LIGHT RUSIA 0,8495 35,07 0,65 -12 5 12

SOUEDIE SIRIA 0,9175 22,72 32,52 -33 35 192

SUEZ BLEND EGIPTO 0,8770 29,85 1,72 3 12 30

URAL LIGERO RUSIA 0,8634 32,39 1,41 -3 7 56

ZARZAITINE ARGELIA 0,8144 42,25 0,10 -6 3 2

ZUEITINA LIBIA 0,8222 40,60 0,30 6 3 1


128

Rendimientos de destilacin (% peso).

CRUDO LPG C5

77C 77

160C 160

240C 240

299C 299

335C 335

370C 370

538C 370+

C 538+

C

ALBA 0,14 0,22 1,52 5,44 10,29 7,48 7,15 31,63 67,76 36,13

AMNA 1,18 3,57 11,39 11,81 11,02 7,06 5,74 25,33 48,23 22,90

ARABIA LIGERO 1,03 4,41 11,78 14,73 8,93 6,71 6,69 23,63 45,72 22,09

ARABIA MEDIO 1,90 5,11 10,95 12,26 9,21 5,83 5,71 22,13 49,03 26,90

ARABIA PESADO 1,16 3,39 9,93 12,82 7,86 5,00 6,31 22,68 53,54 30,85

ASHTART 0,65 2,93 11,54 13,24 9,79 6,50 6,17 26,78 49,18 22,40

BACHAQUERO 17 0,57 1,04 2,66 5,29 5,31 6,68 7,45 27,35 71,02 43,67

BONNY LIGHT 1,36 4,04 14,07 15,99 15,20 11,77 6,93 21,40 30,64 9,24

BONNY MEDIO 0,40 1,78 6,58 13,76 19,11 11,79 8,71 27,72 37,87 10,15

BOSCAN 0,00 0,10 1,71 3,96 4,31 5,38 3,61 24,48 80,93 56,45

BOURI 0,52 2,16 7,81 10,60 10,14 5,11 6,64 28,21 57,02 28,81

BRASS RIVER 2,81 6,72 22,51 17,54 15,91 7,80 6,12 16,53 20,59 4,06

BRENT 2,62 5,37 15,76 14,20 11,67 6,90 5,78 24,13 37,70 13,58

CAO LIMON 0,10 1,04 8,70 3,56 12,96 7,66 6,72 27,67 49,26 21,59

CASABLANCA 1,01 1,70 11,00 14,67 12,76 8,43 5,41 29,62 45,02 15,40

CONDENSADO 4,95 26,12 36,87 20,44 11,62

DJENO 1,00 1,81 6,23 8,71 9,37 6,07 5,85 25,79 60,95 35,15

DUBAI 1,53 4,31 12,53 13,72 9,85 7,47 6,26 25,99 44,33 18,34

DUC 1,92 4,94 14,82 13,41 11,79 6,96 5,54 23,17 40,62 17,45

EKOFISK 1,58 6,29 15,55 14,52 9,82 7,12 6,95 22,05 38,17 16,12

ES SIDER 2,01 4,75 13,02 12,62 11,99 8,32 6,07 25,25 41,22 15,97

ESCALANTE 0,15 1,47 4,55 7,40 7,13 6,51 4,73 23,49 68,06 44,57

FLOTTA 2,94 5,56 15,27 13,89 12,02 8,89 5,51 19,07 35,92 16,85

FORCADOS 0,07 1,88 9,39 15,55 18,77 8,49 9,12 28,02 36,73 8,71

FORTIES 2,71 6,65 18,22 14,00 11,53 7,23 6,03 22,95 33,63 10,68

HARDING 0,22 0,19 0,77 5,61 12,12 7,69 8,23 34,18 65,17 30,99

IRAN LIGERO 1,64 4,77 13,40 13,86 9,16 7,24 5,79 24,85 44,14 19,29

IRAN PESADO 1,21 4,27 12,14 12,09 10,21 7,17 6,31 19,67 46,60 26,93

ITSMUS 1,24 3,53 13,49 14,46 9,97 7,07 3,73 25,24 46,51 21,27

KIRKUK 1,01 5,56 13,92 14,84 11,54 6,32 6,35 20,21 40,46 20,25

KOLE 1,57 3,61 14,36 14,16 12,00 6,72 5,94 22,69 41,64 18,95

KUWAIT 2,21 4,57 11,26 12,56 7,33 6,51 4,89 24,07 50,67 26,60

MAYA 0,73 2,58 8,28 10,27 7,65 4,06 4,75 20,15 61,67 41,53

ORIENTE 1,06 3,13 10,01 11,71 11,28 7,57 6,56 22,78 48,68 25,90

OSSBERG 1,46 4,49 14,32 14,18 11,65 7,46 7,09 23,16 39,35 16,19

OSSO CONDENSADO 6,34 10,50 24,14 15,38 13,27 5,66 4,47 15,96 20,24 4,28

PENNINGTON 0,47 3,02 13,31 20,37 22,06 8,99 5,99 21,10 25,80 4,69

QATAR MARINO 1,77 4,95 14,91 15,62 9,72 6,80 5,31 24,78 40,92 16,14

RESIDUO E4 0,00 0,00 0,56 2,59 6,47 5,70 7,70 41,71 76,98 35,27

RESIDUO M100 0,00 0,00 0,01 0,84 1,47 1,74 3,38 42,94 92,54 49,60

ROPOMARE 0,26 3,29 6,42 6,80 6,59 5,04 4,71 23,89 66,89 43,00

SAHARA BLEND 2,29 7,21 17,31 18,79 13,79 6,18 7,23 17,78 27,20 9,42

SARIR 1,90 3,47 11,24 11,58 11,37 5,79 4,03 26,21 50,62 24,41

SIBERIA LIGHT 1,49 4,79 13,22 14,25 11,25 6,88 6,70 23,39 41,42 18,03

SOUEDIE 0,30 3,34 8,17 8,73 7,74 5,51 5,72 23,72 60,49 36,77

SUEZ BLEND 1,40 3,64 10,59 11,42 10,10 7,24 5,78 23,67 49,83 26,16

URAL LIGERO 1,39 3,61 11,40 12,89 11,14 4,03 5,85 26,90 49,69 22,79

ZARZAITINE 2,47 6,30 17,50 14,68 11,66 7,23 6,82 20,45 33,34 12,89

ZUEITINA 1,64 4,53 17,89 17,42 12,33 7,61 5,69 17,11 32,89 15,78


129

Densidades de destilados y residuos (kg/l).

CRUDO C5

77C 77

160C 160

240C 240

299C 299

335C 335

370C 370

538C 370+

C 538+

C

ALBA 0,702 0,800 0,843 0,871 0,895 0,912 0,937 0,971 1,003

AMNA 0,658 0,735 0,784 0,821 0,834 0,844 0,876 0,912 0,956

ARABIA LIGERO 0,654 0,734 0,791 0,835 0,853 0,884 0,922 0,966 1,012

ARABIA MEDIO 0,655 0,734 0,792 0,833 0,865 0,888 0,931 0,988 1,040

ARABIA PESADO 0,657 0,732 0,794 0,841 0,858 0,887 0,925 0,989 1,045

ASHTART 0,679 0,756 0,812 0,848 0,868 0,884 0,912 0,959 1,015

BACHAQUERO 17 0,668 0,760 0,829 0,869 0,899 0,924 0,961 1,016 1,055

BONNY LIGHT 0,663 0,759 8,190 0,859 0,868 0,889 0,922 0,938 1,003

BONNY MEDIO 0,683 0,771 0,843 0,885 0,898 0,919 0,947 0,963 1,003

BOSCAN 0,715 0,774 0,829 0,884 0,903 0,924 0,963 1,035 1,069

BOURI 0,666 0,754 8,090 0,850 0,873 0,886 0,917 0,971 1,026

BRASS RIVER 0,668 0,757 0,807 0,852 0,861 0,876 0,905 0,923 1,001

BRENT 0,668 0,751 0,802 0,839 0,859 0,872 0,905 0,932 1,256

CAO LIMON 0,669 0,738 0,793 0,835 0,858 0,877 0,914 0,965 1,038

CASABLANCA 0,657 0,744 0,796 0,834 0,850 0,870 0,911 0,955 1,051

CONDENSADO 0,652 0,732 0,778 0,828

DJENO 0,658 0,750 0,813 0,852 0,871 0,882 0,909 0,949 0,981

DUBAI 0,661 0,747 0,803 0,850 0,871 0,897 0,930 0,978 1,054

DUC 0,662 0,751 0,829 0,864 0,885 0,900 0,933 0,954 0,954

EKOFISK 0,662 0,749 0,800 0,838 0,849 0,869 0,901 0,926 0,966

ES SIDER 0,660 0,744 0,801 0,837 0,853 0,874 0,905 0,937 0,993

ESCALANTE 0,678 0,738 0,796 0,841 0,862 0,878 0,911 0,961 0,988

FLOTTA 0,670 0,753 0,804 0,847 0,870 0,895 0,925 0,960 1,006

FORCADOS 0,667 0,764 0,833 0,876 0,887 0,904 0,930 0,946 0,990

FORTIES 0,667 0,756 0,807 0,844 0,860 0,881 0,914 0,939 0,991

HARDING 0,657 0,784 0,860 0,883 0,903 0,921 0,943 0,969 1,000

IRAN LIGERO 0,656 0,741 0,797 0,840 0,860 0,886 0,925 0,967 1,027

IRAN PESADO 0,668 0,749 0,800 0,844 0,886 0,894 0,936 0,990 1,039

ITSMUS 0,663 0,744 0,797 0,841 0,861 0,884 0,913 0,960 1,015

KIRKUK 0,665 0,738 0,794 0,833 0,858 0,882 0,915 0,972 1,028

KOLE 0,675 0,761 0,811 0,846 0,864 0,878 0,917 0,958 1,011

KUWAIT 0,653 0,734 0,794 0,836 0,860 0,884 0,925 0,981 1,037

MAYA 0,662 0,746 0,800 0,851 0,876 0,897 0,937 1,020 1,077

ORIENTE 0,651 0,745 0,806 0,843 0,869 0,885 0,916 0,976 1,037

OSSBERG 0,670 0,753 0,802 0,829 0,865 0,878 0,911 0,941 0,988

OSSO CONDENSADO 0,667 0,759 0,809 0,842 0,853 0,866 0,898 0,916 1,005

PENNINGTON 0,674 0,768 0,830 0,862 0,877 0,892 0,924 0,944 0,997

QATAR MARINO 0,657 0,739 0,793 0,837 0,854 0,875 0,913 0,950 1,012

RESIDUO E4

0,816 0,850 0,870 0,888 0,925 0,968 1,021

RESIDUO M100 0,747 0,728 0,802 0,834 0,858 0,875 0,921 0,974 1,025

ROPOMARE 0,668 0,730 0,794 0,852 0,892 0,926 0,978 1,082 1,133

SAHARA BLEND 0,657 0,737 0,798 0,834 0,854 0,864 0,895 0,917 0,959

SARIR 0,662 0,741 0,789 0,817 0,831 0,849 0,870 0,918 0,977

SIBERIA LIGHT 0,659 0,747 0,805 0,843 0,861 0,880 0,913 0,951 1,001

SOUEDIE 0,660 0,732 0,798 0,850 0,879 0,902 0,939 1,011 1,067

SUEZ BLEND 0,691 0,744 0,799 0,844 0,865 0,883 0,924 0,982 1,041

URAL LIGERO 0,665 0,743 0,803 0,846 0,858 0,875 0,917 0,956 1,007

ZARZAITINE 0,658 0,741 0,793 0,829 0,843 0,861 0,889 0,916 0,951

ZUEITINA 0,658 0,738 0,793 0,827 0,846 0,860 0,886 0,924 0,969


130

Contenido en azufre de fracciones y residuos (% peso).

CRUDO 160

240C 240

299C 299

335C 335

370C 370

538C 370+

C 538+

C

ALBA 0,09 0,25 0,58 0,82 0,99 1,56 2,05

AMNA 0,06 0,11 0,14 0,16 0,19 0,28 0,38

ARABIA LIGERO 0,14 0,94 1,59 2,01 2,63 3,41 4,23

ARABIA MEDIO 0,20 0,93 1,79 2,43 2,96 4,31 5,43

ARABIA PESADO 0,21 1,13 1,54 2,33 2,86 4,30 5,35

ASHTART 0,09 0,67 0,95 1,03 1,13 1,38 1,68

BACHAQUERO 17 0,25 0,64 1,22 1,85 2,05 3,20 3,63

BONNY LIGHT 0,02 0,08 0,13 0,17 0,22 0,31 0,53

BONNY MEDIO 0,03 0,10 0,17 0,25 0,29 0,36 0,56

BOSCAN 2,58 3,76 4,28 4,52 4,91 5,70 6,04

BOURI 0,12 0,90 1,48 1,67 1,89 2,61 3,30

BRASS RIVER 0,01 0,06 0,11 0,14 0,19 0,24 0,48

BRENT 0,02 0,10 0,32 0,44 0,59 0,83 1,26

CAO LIMON 0,02 0,13 0,27 0,41 0,60 0,83 1,13

CASABLANCA 0,01 0,07 0,16 0,28 0,35 0,44 0,60

CONDENSADO 0,02

DJENO 0,14 0,15 0,16 0,16 0,16 0,26 0,33

DUBAI 0,33 1,39 1,78 2,29 2,64 3,26 4,14

DUC 0,05 0,13 0,21 0,29 0,34 0,48 0,65

EKOFISK 0,01 0,06 0,14 0,24 0,33 0,44 0,60

ES SIDER 0,09 0,22 0,34 0,44 0,53 0,78 1,18

ESCALANTE 0,02 0,04 0,10 0,14 0,20 0,26 0,28

FLOTTA 0,10 0,51 0,97 1,35 1,55 2,17 2,86

FORCADOS 0,03 0,07 0,15 0,24 0,27 0,34 0,57

FORTIES 0,02 0,12 0,33 0,50 0,63 0,81 1,19

HARDING 0,03 0,12 0,34 0,58 0,66 0,87 1,11

IRAN LIGERO 0,14 0,78 1,26 1,83 2,17 2,94 3,93

IRAN PESADO 0,25 0,96 1,38 1,87 2,19 3,29 4,08

ITSMUS 0,09 0,67 1,02 1,42 1,65 2,30 3,18

KIRKUK 0,21 0,93 1,60 2,30 2,76 4,60 6,44

KOLE 0,06 0,18 0,26 0,31 0,40 0,58 0,78

KUWAIT 0,16 0,96 1,59 2,30 2,79 4,15 5,38

MAYA 0,62 1,77 2,15 2,56 2,96 4,46 5,19

ORIENTE 0,08 0,36 0,63 0,80 1,22 1,79 2,29

OSSBERG 0,02 0,09 0,20 0,25 0,39 0,51 0,68

OSSO CONDENSADO 0,02 0,08 0,15 0,16 0,20 0,31 0,67

PENNINGTON 0,04 0,08 0,14 0,21 0,23 0,28 0,47

QATAR MARINO 0,14 0,72 1,12 1,81 2,18 2,92 4,04

RESIDUO E4 0,36 0,98 1,32 1,57 1,83 2,31 2,88

RESIDUO M100 0,18 0,49 0,80 1,05 1,75 2,51 3,17

ROPOMARE 0,61 2,35 3,63 4,51 6,96 8,88 9,95

SAHARA BLEND 0,01 0,05 0,13 0,19 0,26 0,39 0,65

SARIR 0,01 0,06 0,12 0,15 0,18 0,26 0,34

SIBERIA LIGHT 0,03 0,22 0,48 0,74 0,97 1,29 1,68

SOUEDIE 0,38 1,66 2,47 2,85 3,37 5,05 6,14

SUEZ BLEND 0,19 1,02 1,41 1,71 2,12 2,79 3,40

URAL LIGERO 0,20 0,77 1,01 1,34 1,72 2,35 3,25

ZARZAITINE 0,01 0,04 0,07 0,10 0,15 0,24 0,46

ZUEITINA 0,11 0,24 0,31 0,35 0,40 0,62 0,87


131

Viscosidad a 100C de fracciones y residuos (cSt).

CRUDO 370-538 C 370+ C 538+ C

ALBA 12 72,9 92,1

AMNA 6 30,1 523

ARABIA LIGERO 7,2 37,4 729

ARABIA MEDIO 7,8 95,4 4814

ARABIA PESADO 7,6 119,4 5575

ASHTART 7,6 35,8 1300

BACHAQUERO 17 13,5 413,6 23407

BONNY LIGHT 8,4 18,1 1904

BONNY MEDIO 12,4 28,2 831

BOSCAN 13,8 1929 237944

BOURI 7,5 54,1 2764

BRASS RIVER 7,7 13,3 828

BRENT 7,6 20,9 390

CAO LIMON 8,5 64,5 29037

CASABLANCA 8 31,2 30250

CONDENSADO

DJENO 8,7 85,7 1605

DUBAI 9,8 50,2 8140

DUC 9,1 32 290

EKOFISK 7,2 23,2 232

ES SIDER 8 34,3 1836

ESCALANTE 9,8 172

FLOTTA 8,4 31,8 372

FORCADOS 10 19,6 448

FORTIES 7,7 19,2 471

HARDING 12,8 61,8 962

IRAN LIGERO 8,8 43 2373

IRAN PESADO 9,6 133,2 4563

ITSMUS 5,7 34,7 987

KIRKUK 7,8 52,9 1631

KOLE 9,8 52,6 1741

KUWAIT 8,7 83,2 3300

MAYA 8,5 992,6 152615

ORIENTE 9,1

OSSBERG 7,8 25,8 412

OSSO CONDENSADO 6,3

PENNINGTON 9 15 561

QATAR MARINO 5,4 17,3 462

RESIDUO E4 8,8 44,2 2028

RESIDUO M100 8,5 65,5 1784

ROPOMARE 11,1 18558

SAHARA BLEND 7,1 17,2 202

SARIR 4,5 32,1 8208

SIBERIA LIGHT 7,8 29,6 479

SOUEDIE 8,5 247

SUEZ BLEND 8,3 73,8 3223

URAL LIGERO 7,1 35,5 894

ZARZAITINE 7,6 18,3 179

ZUEITINA 5,4 20,2 148


132


133

ANEXO III. Clasificacin de crudos.

Viscosity Gravity Constant.

La constante Viscosidad Densidad viene definida por las siguientes

expresiones:

Donde V1 y V2 son las viscosidades a 100 C y a 210 C respectivamente en

Segundos Saybolt Furol.

El valor de VGC da una indicacin del carcter parafnico, naftnico o

aromtico del crudo.

Clasificacin del Bureau of Mines.

El Bureau of Mines de los EEUU aplica un sistema en funcin de la densidad

API de dos fracciones de destilacin a diferentes temperaturas (la N1 de 250 a 275 C

a 760 mm Hg y la N2 de 275 a 300 C a 40 mm de Hg) con lo que todos los crudos

pueden incluirse en nueve grandes grupos y de acuerdo con la siguiente tabla.

API de la Fraccin N1

API de la Fraccin N2 Base del crudo Fraccin N1

Fraccin N1

API 30 Parafnica Parafnica

API 29,9-20,1 Parafnica Intermedia

API 20 Parafnica Naftnica

API 30 Intermedia Parafnica

API 29,9-20,1 Intermedia Intermedia

API 20 Intermedia Intermedia

API 30 Naftnica Parafnica

API 29,9-20,1 Naftnica Intermedia

API 20 Naftnica Naftnica

Clasificacin de SACHANIN.

Sachanin propuso un sistema de clasificacin de crudos en nueve grupos

distintos en funcin del contenido en hidrocarburos parafnicos, naftnicos, aromticos

y en resinas y asfaltenos. Adicionalmente, cada tipo se divide en dos segn que su


134

contenido en azufre es inferior a 0.5%, crudo no azufroso, o superior al 0.5%, crudo

azufroso. En la siguiente tabla visualizamos los distintos grupos.

Tipo Parafinas

% Naftenos

% Aromticos

% Resinas

%

1 Parafnico 75

2 Naftnico

70

3 Aromtico

50

4 Asfltico

60

5 Parafnico/Naftnico 60-70 20

6 Parafnico/Naftnico/Aromtico ~ ~ ~ ~

7 Naftnico/Aromtico

36 36

8 Naftnico/Aromtico/Asfltico > 25 > 25 > 25

9 Asfltico

36 36

Clasificacin de CREANGA.

Creanga desarrollo un sistema ms avanzado y que se basa en la utilizacin de

dos series de medidas experimentales. En primer lugar, los crudos se clasifican en

siete tipos bsicos utilizando unos parmetros estructurales que representan los

porcentajes de tomos de carbono que forman parte de estructuras parafnicas,

ncleos naftnicos y ncleos aromticos, definidos como %CP, %CN y %CA,

respectivamente. Estos parmetros pueden calcularse fcilmente a partir de medidas

experimentales, como son la densidad a 20 C (d), ndice de refraccin a 20 C (n) y

punto de anilina (PA), por medio de las ecuaciones siguientes:

La clasificacin principal de este mtodo se refleja en la siguiente tabla:

Tipo % CP % CN % CA % CP + % CN % CP + % CA

1 Parafnico 72

2 Parafnico/Naftnico 50

90

3 Parafnico/Aromtico 50

90

4 Parafnico/Naftnico/Aromtico 50 > % CA > 10

5 Parafnico/Aromtico/Naftnico 50 > 10 > % CN

6 Naftnico/Aromtico < 50 > % CA

7 Aromtico/Naftnico < 50

> % CN


135

Adicionalmente y teniendo en cuenta los resultados de una serie de medidas

experimentales, tales como C, contenido en parafinas solidas, r, contenido en

compuestos asflticos y resinas y contenido en azufre S se obtiene la siguiente serie

de subgrupos:

Subgrupo

Parafinoso % C 25

No parafinoso % C < 2

Ligeramente resinoso % r < 10

Resinoso % r 10 - < 25

Asfltico % r 25

No azufroso % S < 0,5

Azufroso % S > 9,5


136


137

ANEXO IV. Obtencin de datos.

Aspen Hysys necesita una serie de datos mnimos para poder simular correctamente

que describimos a continuacin como obtenerlos a partir de los datos que tenemos.

Nuestro crudo a tratar es un Arabia ligero con una gravedad API de 33.9 y de los datos

iniciales de los que disponemos es de la siguiente curva de destilacin TBP.

Figura V.1. Curva TBP de un crudo Arabia ligero.

Mediante datos que se pueden observar en esta grfica obtenemos los datos de peso

molecular, densidad API y viscosidad a dos temperaturas (100F y 210F) de la forma que

explicamos a continuacin.

Lo primero es dividir la curva en cortes, nos serviremos de los cortes ya marcados en el

grfico; el primero de los cortes (0-1,71%) refleja a los componentes ligeros del crudo y no lo

tendremos en cuenta ya que disponemos de la composicin de estos ligeros finales. Debemos

obtener la temperatura de ebullicin media de cada corte, dicha temperatura es la que trazando

una horizontal en el corte el rea que queda por encima de la curva sea igual a la que queda


138

por debajo. En la siguiente grfica se reflejan los cortes con las temperaturas de ebullicin del

corte y la fraccin media de destilado que ser la correspondiente a la de la temperatura de

ebullicin.

Figura V.2. Grafica TBP con temperatura ebullicin.


139

Una vez que tenemos estos datos recogidos calculamos la densidad API de cada corte

entrando en la siguiente grfica bien con la temperatura de ebullicin o con el porcentaje de

destilado medio.

Figura V.3. Grfica caracterstica de un crudo Arabia ligero.

El siguiente paso es calcular la densidad relativa estndar (S) de cada corte aplicando

la siguiente frmula:

El factor de caracterizacin Kuop o factor de Watson Kw es un valor que se puede

considerar constante e indica la naturaleza del crudo. Para calcular el Kuop del crudo

calculamos el factor de Watson de cada corte y multiplicamos este valor por el peso en

porcentaje de cada corte y sumamos todos los valores.

Si: densidad relativa estndar de cada corte. Kw: factor de Watson. Tbi: temperatura de ebullicin de cada corte.

Para el clculo del peso molecular API recomienda la siguiente frmula establecida por Riazi:


140

Tambin existe el mtodo de Lee y Kesler para calcular el peso molecular:

)

El mtodo de Riazi se aplica a las fracciones cuya densidad relativa estndar es inferior

a 0.97 y el punto de ebullicin est por debajo de 840K. El de Lee y Kesler es aplicable a las

fracciones petrolferas en las que el peso molecular est comprendido entre 60 y 650.

El error medio de los dos mtodos es de 5% aproximadamente.

Asumiendo que el factor de Watson es igual a 12.02 obtenemos un valor para la

densidad relativa de nuestro crudo de 0.8556 y calculando la temperatura de ebullicin (650F)

y la formula de Riazi calculamos el peso molecular medio de nuestro crudo (282.62 Kg/Kmol).

Los pesos moleculares de cada fraccin sern calculados por la formula de Riazi, ya

que no superan el rango de aplicacin, excepto el corte nmero 9, que ser calculado por el

mtodo de Lee y Kesler.

Por ltimo debemos calcular las viscosidades dinmicas a dos temperaturas. Las

viscosidades de los lquidos a 100F y 210F sirven para caracterizar las fracciones petrolferas

y en especial las fracciones pesadas.

Cuando las viscosidades no son conocidas, es posible estimarlas por medio de las

relaciones propuestas por Abbot:

En estas ecuaciones la A representa a la densidad API y el resultado que obtenemos

es la viscosidad cinemtica y lo que nosotros necesitamos es la viscosidad dinmica o absoluta

que es igual a la viscosidad cinemtica multiplicada por la densidad. Debemos tener en cuenta

las unidades para poder obtener la viscosidad en centipoise y sabiendo que las formulas

anteriores dan el resultado en mm2/s.

Estas relaciones de viscosidad no deben utilizarse si Kw es menor de 10 y la densidad

API es menor a 0.


141

Todos los clculos explicados hasta ahora pueden ser obtenidos mediante respectivas

grficas. En la tabla siguiente se reflejan los resultados obtenidos.

CORTE Interv.T (F) Interv.T (%) Xmedia (%) % Dest. Tb (F) Tb (K) API S

1 (-40)-50 0-1,71 0,855 1,71 5 258,15 - -

2 50-180 1,17-9 5,4 7,28 115 319,26 83 0,6597

3 180-210 9-12,17 10,5 3,17 199 365,93 67 0,7128

4 210-380 12,17-26,37 20 14,2 299 421,48 53,8 0,7636

5 380-520 26,37-35,46 30 9,09 456 508,71 44 0,8063

6 520-650 35,46-49,29 42 13,83 596 586,48 35 0,8498

7 650-750 49,29-60,14 54,8 10,85 700 644,26 27 0,8927

8 750-930 60,14-78,69 70 18,55 835 719,26 23,2 0,9147

9 930-1300 78,69-95 87,2 16,31 1115 874,82 16 0,9593

CORTE Kwi MW log 100 100 (mm2/s) V100 (cP) log 210 210 (mm

2/s) V210 (cP)

1 - - - - - - - -

2 12,60 75,34 -0,441 0,362 0,239 -0,465 0,343 0,226

3 12,21 97,58 -0,349 0,448 0,319 -0,524 0,300 0,214

4 11,94 127,11 -0,085 0,822 0,627 -0,356 0,441 0,337

5 12,04 185,52 0,259 1,816 1,464 -0,093 0,806 0,650

6 11,98 251,07 0,752 5,647 4,799 0,268 1,854 1,576

7 11,77 307,22 1,463 29,031 25,918 0,719 5,242 4,680

8 11,92 405,32 1,988 97,353 89,046 0,999 9,980 9,128

9 12,13 591,70 3,971 9357,802 8977,146 1,771 59,010 56,610

Tabla V.1. Datos y clculos de la TBP.

En las tablas que se muestran a continuacin se muestran los datos anteriormente

calculados resumidos, que sern los datos que requiere Aspen Hysys para la simulacin.

PROPIEDADES DEL CRUDO

COMPOSICION LIGEROS FINALES %VOL.

MW 282,62

PROPANO, C3 0,306

API Gravity 33,9

i-BUTANE, Ic4 0,224

n-BUTANE, Nc4 1,18

ENSAYO DE DESTILACION TBP

i-PENTANE, Ic5 0,954

% DESTILADO TEMPERATURA (F) MW

n-PENTANE,nc5 1,201

0,855 5 -

5,4 115 75,34

DATOS DE GRAVEDAD API

10,5 199 97,58

% DESTILADO API

20 299 127,11

10,5 67

30 456 185,52

30 44

42 596 251,07

54,8 27

54,8 700 307,32

70 23,2

70 835 405,32

87,2 16

87,2 1115 591,7


142

DATOS DE VISCOSIDAD

% DESTILADO VISCOSIDAD A 100F (cP) VISCOSIDAD A 210F (cP)

10,5 0,319 0,214

20 0.627 0.337

30 1,464 0,650

54,8 25,918 4,680

70 89,046 9,128

Tablas V.2. Datos para introducir en la simulacin.


143

ANEXO V. Tutorial de refino.

V.1.- Introduccin.

La simulacin de este tutorial de refino puede ser construida siguiendo los siguientes

pasos bsicos.

1. Crear un conjunto de unidades.

2. Elegir un paquete de propiedades (mtodo termodinmico).

3. Seleccionar los componentes no aceitosos.

4. Caracterizacin del crudo.

5. Crear y especificar las corrientes de crudo precalentado y vapor.

6. Instalar y definir las unidades de operacin en el tren antes del fraccionamiento.

7. Instalar y definir la columna de fraccionamiento del crudo.

V.2.- Simulacin en estado estacionario.

V.2.1.- Descripcin del proceso.

Este tutorial modela un proceso de fraccionamiento de crudo que consiste de un tren

de precalentamiento del crudo y una columna de destilacin atmosfrica de crudo de donde se

obtienen las corrientes productos.

El crudo precalentado es alimentado a un pre-flash, modelado como un separador,

donde el vapor es separado del crudo liquido. Este lquido es calentado posteriormente hasta la

temperatura de entrada en la columna en un horno, modelado como un calentador. El vapor del

pre-flash es combinado con el lquido calentado mediante un mezclador. La mezcla de las dos

corrientes es el alimento a la columna de separacin atmosfrica de crudo.

La columna de crudo es modelada como un Refluxed Absorber, equipado con tres

pump-around y tres stripper laterales.

La columna principal consiste en 29 platos ms un condensador parcial. La

alimentacin entra en la torre por el plato 28, mientras que vapor supercalentado es alimentado

por la ltima etapa.

V.2.2.- Establecer las preferencias.

La primera tarea es elegir las preferencias para la simulacin.

1. Abrimos el simulador Aspen Hysys y creamos un nuevo caso. Podemos ver la siguiente

pantalla.


144

2. Desde el men Tools de la parte superior abrimos Preferences. la preferencia ms

importante que se debe elegir es el set de unidades. Hysys no te permite cambiar las

unidades que aparecen en la lista por defecto, pero puedes crear un nuevo set de

unidades por clonacin de una ya existente.

3. En la pestaa Variables, nos situamos en la pgina Units.

4. En el recuadro Available Unit Sets seleccionamos Field como set de unidades.

5. Haciendo clic en el botn Clone nos aparecer un nuevo set de unidades llamado por

defecto NewUser y es automticamente seleccionado como el conjunto de unidades

actual.

6. Renombramos este set de unidades, en el recuadro Unit Set Name, como refino.


145

7. En este set de unidades si podemos cambiar las unidades y lo haremos en el cuadro

de Display Units. Los cambios que se realizan se recogen en la siguiente tabla.

Unidad antigua

Unidad nueva

Standard Density

lb/ft3 API_60

Mass Density lb/ft3 API

8. Los cambios de unidades se realizan haciendo clic sobre la unidad escrita para

desplegar la lista de posibles unidades y seleccionando la nueva unidad de dicha lista.

9. El nuevo set de unidades est definido. Cerramos la ventana de preferencias y nos

situamos en la ventana Simulation Basis Manager.

V.2.3.- Construyendo la simulacin.

Seleccin de componentes.

Antes de definir el paquete de fluido en Aspen HYSYS, se debe crear una lista de componentes

para el paquete de fluidos. En nuestro caso los componentes a definir en este paso sern los

componentes no aceitosos y ligeros finales, ya que el crudo ser creado posterior al paquete

de fluido. Los componentes sern introducidos desde la librera de


146

1. Clic en la tabla Components, despus clic en el botn Add. La lista de componentes

que aparece es la siguiente.

2. Hysys te da varias opciones para buscar e introducir los componentes: introduciendo la

formula, el nombre completo o un sinnimo, segn marquemos un botn u otro de los

tres que aparecen debajo de la celda Match. Para esta simulacin los componentes no

aceitosos y ligeros que se aadirn son: H2O, C3, i-C4, n-C4, i-C5 y n-C5.

3. Marcamos el botn Full Name/Synonym e introducimos el nombre de Water en la celda

Match.

4. Con el componente Agua seleccionado pulsamos en el recuadro de Add Pure para

aadirlo a la lista de componentes.

5. Otra forma de seleccionar los componentes es a travs del botn View Filters que se

encuentra a la derecha de la celda donde se introduce el nombre. Aqu nos aparecer

una serie de filtros para buscar los componentes por familia.

6. Clic en el recuadro View Filter y, en la nueva ventana que nos aparece, marcar la

opcin Use Filter primero y despus marcar la familia de los hidrocarburos.


147

7. Introducimos los componentes que nos faltan. Se pueden introducir todos a la vez si

tenemos pulsada la tecla control del teclado a la vez que los vamos seleccionando de

la lista.

8. Por ltimo, cambiamos el nombre de la lista de componentes que Hysys pone por

defecto. Escribimos el nombre de Lista de Componentes Refino en el recuadro de la

parte inferior de la ventana.

9. Cerramos la ventana volviendo a la de la Simulacin Bsica.

Definicin del paquete de fluido o mtodo termodinmico.

El siguiente paso es definir el paquete de fluido. Un paquete de fluido contiene los

componentes y mtodos que hysys usara para sus clculos para un caso particular.

Dependiendo de lo que se requiera, el paquete puede incluir tambin otras informaciones,

como puede ser caracterizacin de un fluido de petrleo.


148

1. Nos situamos en la pestaa Fluid Pkgs y pulsamos el botn Add para seleccionar el

paquete termodinmico. Aparecen una serie de pestaas en las que se puede

suministrar toda la informacin necesaria para definir completamente el paquete de

fluido.

2. Dentro de la primera pestaa seleccionamos el paquete Peng Robinson de la lista.

3. Al igual que para la lista de componentes Hysys da un nombre por defecto al crear este

paquete (Basis-1) que cambiaremos por el de Paquete Refino en el recuadro Name de

la parte inferior de la pantalla.

4. Debemos asegurarnos que este seleccionada la lista de componentes que hemos

creado (Component List Selection) para que el programa aplique este fluido a dicha

lista.

5. Cerramos la ventana para volver a la de Simulacin Bsica.


149

Definicin del crudo.

El siguiente paso es crear y aadir el crudo, que ser creado como una mezcla de

pseudocomponentes.

En la simulacin se usaran los siguientes datos obtenidos del laboratorio.

Propiedades del crudo

MW 282.62

API Gravity 33.9

Ligeros finales % v/v

Propano 0.306

i-Butane 0,224

n-Butane 1.18

i-Pentane 0,954

n-Pentane 1.201


150

Ensayo Destilacin TBP

% v/v Destilado Temperature (F) MW

0.855 5 -

5.4 115 75.34

10.5 199 97.58

20 299 127.11

30 456 185.52

42 596 185.52

54.8 700 307.32

70 835 405.32

87.2 1115 591.70

Datos de densidad API

% v/v Destilado API

10.5 67

30 44

54.8 27

70 23.2

87.2 16


151

Datos de Viscosidad

% v/v Destilado Viscosidad (cP) 100F Viscosidad (cP) 210F

10.5 0.319 0.214

20 0.627 0.337

30 1.464 0.650

54.8 25.918 4.680

70 89.046 9.128

El siguiente paso es la caracterizacin del crudo para convertir los datos de laboratorio en

pseudocomponentes, para ello Hysys dispone de la herramienta Oil Characterization.

1. Dentro de la ventana de Simulacin Bsica, abrimos la pestaa Oil Manager. El texto

de la derecha nos indica que antes de acceder al desarrollo del crudo debemos tener

en cuenta dos consideraciones, una es que el paquete de fluido este definido y

seleccionado y otra que dicho paquete sea capaz de manejar los componentes

hipotticos que se van a crear.


152

2. Hacemos clic en el recuadro Enter Oil Environment.

3. Dentro de la ventana que nos ha aparecido nos situamos en la pestaa Assay y

pulsamos el recuadro Add para poder crear nuestro crudo.

4. En la pestaa desplegable de Assay Data Type seleccionamos la opcin TBP.


153

5. Seleccionamos del men desplegable de ligeros finales la opcin Input Composition.

6. En la parte de la derecha marcamos el botn Light Ends y elegimos la opcin Liquid

Volume % de la pestaa desplegable para introducir la composicin de los ligeros

finales.

7. Rellenamos la tabla con la composicin.

8. Dentro del men desplegable de Bulk Properties elegiremos la opcin Used.

9. En el recuadro de Molecular Wt. Curve seleccionamos la opcin Dependent.

10. En el resto de pestaas desplegables elegiremos en todas la opcin Independent.

11. Seleccionando todo esto aparecen una serie de botones en la parte de la derecha, que

tendremos que ir seleccionando para introducir los datos del ensayo.


154

12. Seleccionando el botn Bulk Props introducimos el peso molecular del crudo (282.62) y

la densidad API (33.9).

13. Antes de seguir introduciendo los datos del ensayo hay que elegir los mtodos de

extrapolacin que Hysys usara para los clculos. Dentro de la pestaa Calculation

Defaults elegimos Lagrange para todas las curvas.


155

14. Volvemos a la pestaa Input Data, marcamos el botn Distillation y elegimos la opcin

Liquid Volume en el recuadro de Assay Basis.

15. Hacemos clic en el recuadro Edit Assay y nos aparecer una tabla donde

introduciremos los datos de porcentaje destilado y temperatura del ensayo TBP.

16. Pulsar Ok cuando se acabe de introducir los datos.

17. Seleccionamos el botn Molecular Wt y hacemos clic en Edit Assay e introducimos los

valores de los pesos moleculares del ensayo TBP.

18. Clic en Ok cuando se acabe de introducir los datos.


156

19. Seleccionamos el botn Viscosity 1 y tambin seleccionamos el botn Use Both.

20. Clic en Edit Assay e introducimos los datos de viscosidad para la temperatura 1 (100 F)

y pulsar Ok cuando se hayan introducido.

21. Repetir estos dos ltimos pasos para introducir los datos de viscosidad para la

temperatura 2 (210 F).

22. Seleccionamos el botn Density y pulsamos Edit Assay para introducir los datos de

densidad API.


157

23. Clic en Ok. El crudo est completamente definido mediante los datos del ensayo de

laboratorio.

24. Hacemos clic en el botn Calculate, que aparece en la parte inferior derecha, para que

Hysys haga los clculos.

25. La franja de color inferior, que antes era de color amarillo, ha cambiado a color verde

indicando que los clculos se han realizado con xito.

26. Hacemos clic en la pestaa Working Curves y observamos que con los datos

introducidos, Hysys ha calculado 50 puntos para cada una de las curvas.

27. Estos puntos se pueden ver de forma grafica en la pestaa Plots y seleccionando del

men desplegable la curva que queramos ver.


158

28. Cerramos la ventana.


159

Creacin de los pseudocomponentes y la mezcla.

Ahora que los datos han sido calculados el siguiente paso es cortar el ensayo en

pseudocomponentes individuales del petrleo.

1. Nos vamos a la pestaa Cut/Blend y hacemos clic en el botn Add.

2. En la lista de ensayos esta seleccionado el ensayo que hemos creado (Assay-1).

Pulsamos el botn Add.

3. Hysys ha calculado por si mismo los cortes basndose en sus opciones por defecto,

esta opcin se puede cambiar en la pestaa de la derecha (Cut Option Selection),

seleccionando otra opcin diferente a la que est marcada (Auto Cut).

4. Si nos situamos en la pestaa Tables podemos ver que Hysys ha creado 38

pseudocomponentes y ha calculado sus propiedades.


160

5. Dentro de esta pestaa se pueden ver datos de inters que Hysys ha calculado

variando la opcin del men desplegable Table Type.

6. En la pestaa Property Plot se pueden ver los datos calculados, visto antes tabulados,

en forma de grafica y distribuido en volumen de lquido destilado, en masa o en moles.


161

7. Otra de las pestaas interesantes a observar es la Composite Plot, aqu se compara la

grafica que Hysys ha calculado con la grafica que Hysys crea al introducir los datos.

8. Cuando se hayan observados todos los resultados cerramos la ventana para volver a la

de Caracterizacin del crudo.

Instalacin del crudo.

1. Nos situamos en la pestaa Install Oil.

2. En la celda Stream Name introducimos el nombre de la corriente que abastecer la

simulacin con la alimentacin de crudo (Crudo Precalentado).


162

3. Ahora pulsamos el recuadro inferior derecho (Return to Basis Environment).

4. Si nos vamos a la pestaa de componentes y vemos nuestra lista de componentes

observaremos que se han aadido a la lista los pseudocomponentes.

5. Si volvemos a ver nuestro paquete de fluidos podremos observar que el nmero de

componentes que trata ha aumentado hasta 44 debido a los pseudocomponentes.


163

V.2.4.- Entrando en el entorno de simulacin (PFD).

1. Pulsamos el recuadro Enter Simulation Environment y se puede observar la siguiente

imagen.

2. A la derecha se encuentra la paleta de objetos de donde se pueden introducir

corrientes, unidades de operacin, unidades lgicas, etc.

3. En el mapa de dibujo encontramos una corriente de material que fue creada durante la

instalacin del crudo.

4. Desde el men Tools, en la parte superior, seleccionamos el Workbook.

5. Aqu podemos ver la corriente creada y su composicin.


164

V.2.5.- Instalando corrientes de alimentacin.

En general el primer paso en la simulacin es instalar y definir las corrientes de

alimentacin del proceso.

1. Introducimos la temperatura (450 F) y la presin (50 psia) de la corriente de

alimentacin en la pestaa Material Streams del Workbook.

2. Introducimos el caudal de la corriente (100000 barriles/da) en la celda Liquid Volume

Flow.

3. Como la composicin de la corriente qued definida en la creacin del crudo, la

corriente est completamente definida.

4. Ahora instalamos la corriente de vapor que ser utilizada de alimentacin por el fondo

de la torre.

5. Hacemos clic en la celda **New** del Workbook e introducimos el nombre de esta

corriente (Vapor de Fondo).

6. Introducimos la temperatura (375 F), presin (150 psia) y el caudal msico (7500 lb/h).


165

7. Creamos una nueva corriente llamada Vapor Diesel e introducimos las condiciones de

temperatura (300 F), presin (50 psia) y caudal msico (3000 lb/h).

8. Para que ambas corrientes estn completamente definidas debemos definir su

composicin. Para ello nos situamos en la pestaa Compositions del Workbook.

9. Si introducimos el valor 1 en la composicin del agua para una de estas corrientes y

pulsamos intro nos aparece la siguiente ventana.

10. Esta corriente est compuesta solo de agua, pulsamos el recuadro Normalize para que

los dems valores marquen 0.

11. Hacemos clic en Ok para cerrar la ventana y realizamos la misma operacin para la

otra corriente creada.

12. Si cerramos el Workbook podemos ver que las corrientes creadas aparecen en el

entorno de simulacin.


166

13. En Hysys se pueden introducir las corrientes de varias formas, otra de ellas puede ser

seleccionndola de la paleta de objetos.

14. Clic en la flecha de Material Stream de la paleta de objetos y despus clic en un punto

del entorno de simulacin para instalar la corriente.

15. Hacemos doble clic sobre la corriente instalada para abrir su hoja de datos e

introducimos la temperatura (300 F) y la presin. Cambiamos el nombre por el de

Vapor AGO.

16. Dentro de la pestaa Worksheet nos dirigimos a la pgina Composition.

17. Para especificar el caudal msico (2500 lb/h) pulsaremos el cuadro Edit y

seleccionaremos Mass Flows para especificar la composicin e introducimos el valor

en la celda del componente agua.

18. Pulsamos ok.

19. Cerramos la ventana de la corriente.


167

V.2.6.- Instalacin de unidades de operacin.

El siguiente paso es instalar las unidades de operacin necesaria para procesar el crudo.

Instalando el separador.

La primera operacin es un separador para separar la alimentacin en dos corrientes, una

liquida y otra gas. Como los dems comando de Hysys instalar una operacin puede hacerse

de varias formas, una es desde el Workbook.

1. Clic en el icono de Workbook.

2. Abrimos la pestaa de Units Ops y hacemos clic en el recuadro Add UnitOp. Aparecer

una lista de unidades de operacin.

3. Dentro de la categora seleccionamos el botn Vessels y dentro de las unidades

disponibles seleccionamos Separator.

4. Clic en Add y aparecer la siguiente ventana.


168

5. Cambiamos el nombre que viene por defecto (V-100) por el de PreFlash.

6. Ahora debemos conectarles las corrientes de entrada y de salida. La corriente de

entrada ser Crudo Precalentado que la seleccionaremos del men desplegable de la

matriz Inlets. Las corrientes de salida sern creadas ambas e introduciremos sus

nombres en los recuadros correspondientes: PreFlash Vapor en el recuadro Vapor

Outlet y PreFlash Liquido en el recuadro Liquid Outlet.

7. El separador est definido completamente.

8. Dentro de la pestaa diseo, abrimos la pgina Parameters y observamos el valor de

los parmetros para el equipo, que son todos aceptables para este caso.

9. Se pueden ver los resultados de los clculos que Hysys ha realizado para las

corrientes de salida en la pestaa Worksheet.


169

10. Cerramos la ventana del PreFlash y observamos que el equipo instalado aparece en el

entorno de simulacin y tambin lo hace en el Workbook donde se refleja su nombre y

las corrientes de entrada y salida.

Instalacin del horno.

El horno para calentar la corriente liquida que sale del separador ser diseado como un

calentador.

1. Seleccionamos un Heater de la paleta de objetos (presionar F4 si la paleta no est

visible)

2. Introducimos el Heater en el PFD.


170

3. Cambiamos el icono del calentador haciendo clic con el botn derecho del ratn sobre

l y seleccionando Chage Icon del men.

4. Seleccionamos el icono Wire Frame Heater 5 y pulsamos Ok.

5. Ahora aadimos las corrientes al calentador sirvindonos para ello del icono Attach.

6. Clic en el icono Attach.

7. Posicionamos el cursor en el final de la corriente liquida del separador y cuando este

visible la palabra Out hacemos clic y arrastramos hasta el calentador.

8. Con la opcin aun activada y poniendo el ratn sobre el horno aadimos una corriente

producto y una corriente de energa.


171

9. Hacemos doble clic en el icono del horno y dentro de la ventana que nos aparece nos

situaremos en la pgina Conections de la pestaa de diseo.

10. Cambiamos el nombre que viene por defecto por el de Horno.

11. Para que el horno este completamente definido hara falta especificar la perdida de

carga (10 psi) y el calor absorbido en la pgina Parameters.

12. Especificando la temperatura de la corriente de salida Hysys calcula el calor, pero esta

temperatura no es conocida.

13. Este equipo y su corriente de salida quedaran definida cuando instalemos el mezclador

del cual si sabemos a que temperatura tiene que salir la corriente.

14. Cambiamos el nombre de la corriente de salida por el de Crudo Calentado.


172

Instalando el mezclador.

La siguiente unidad es un mezclador utilizado para unir las corrientes de Crudo Calentado y

PreFlash Vapor.

1. Seleccionamos el Mixer de la paleta de objetos y lo posicionamos en el PFD.

2. Unimos las corrientes de entrada de algunas de las formas explicadas con anterioridad.

3. Creamos una corriente producto llamada Alimentacin Torre.

4. En esta corriente introducimos la temperatura de entrada a la torre (650 F).


173

5. Al marcar la temperatura de esta corriente Hysys ha calculado la corriente anterior y el

calor necesario en el horno.

Instalacin de una corriente de energa.

1. Seleccionamos Energy Streams de la paleta de objetos.

2. La introducimos en el PFD y le cambiamos el nombre por el de Q-Alimentacin.

Instalacin de la columna.

Hysys tiene un numero de columnas predefinidas que tu puedes instalar y operara cambiando

los nombres de las corrientes, el numero de etapas y las especificaciones por defecto, y aadir

equipos laterales o auxiliares. Para este caso la columna elegida es un Refluxed Absorber con

un condensador total.

1. Nos dirigimos al men de preferencias de Hysys desde la pestaa superior Tools.

2. Dentro de la pgina de opciones debemos comprobar que est marcada la opcin Use

Input Experts.

3. Cerramos la ventana e instalamos el Refluxed Absorber desde la paleta de objetos.

4. Si hacemos doble clic en la figura nos aparecer la ventana para definir la torre que

est dividida en 4 pasos.


174

5. Introducimos el numero de etapas en #Stages como 29 platos tericos.

6. En la matriz Optional Inlet Streams debemos introducir las corrientes de alimentacin la

torre (Alimentacin Torre y Q-Alimentacin) y seleccionar el plato de entrada (ambas

en el plato 28).

7. Como corriente de entrada de cola (Bottom Stage Inlet) debemos seleccionar el vapor

que entrara por cola (Vapor Fondo).

En el condensador vemos que por defecto es de tipo parcial y aparecen dos corrientes

de salida, una vapor y otra liquida. En nuestro caso dejaremos esta opcin por defecto y la

corriente vapor no tendr caudal. Tendremos dos corrientes en fase liquida, una de


175

hidrocarburos y otra de aguas. Todas las corrientes productos debern ser creadas

introduciendo sus nombres en los recuadros correspondientes.

8. Introducimos las corrientes Off Gas y Nafta en los recuadros de Ovhd Outlets.

9. En la tabla Optional Side Draws introducimos la corriente Agua y especificamos el tipo

de corriente (Type W) y la etapa de salida (Condensador).

10. Cambiamos el nombre que viene por defecto por el de Torre Atmosfrica.

11. En la pestaa de liquido de cola (Bottoms Liquid Outlet) introducimos la corriente

producto Residuo.

12. En la pestaa de Condenser Energy Stream introducimos el nombre de Q-

Condensador.

13. Hysys te da la opcin de numerar las etapas de arriba abajo (Top Down) o de abajo

arriba (Bottom Up) en los botones de Stage Numbering.

14. La primera pgina est completamente definida y por lo tanto aparecer visible el

recuadro Next para avanzar a la siguiente pgina de la configuracin de la torre. Clic en

Next.

15. En esta pgina se van a estimados de presin del equipo: 19.7 psia en la presin del

condensador, 9 psi en la perdida de presin del condensador y 32.7 en la presin de la

etapa de salida.


176

16. La pgina est completamente definida y hacemos clic en Next.

17. La siguiente pgina sirve para introducir estimaciones opcionales de valores de

temperaturas, Hysys normalmente no requiere de estimaciones para producir la

convergencia de la columna, obtiene resultados buenos en una rpida solucin.

Introduciremos los siguientes valores: 100 F en el condensador, 250 F en Top Stage

y 700 F en Bottom Stage.

18. Clic en Next para avanzar hasta la ltima pgina de definicin de la torre.

19. En general una torre de este tipo con un condensador parcial tiene dos grados de

libertad y Hysys proporciona dos especificaciones por defecto, el ratio de vapor y el

ratio de reflujo, que es lo que nos aparece en esta ultima pgina.

20. De la pestaa desplegable de Flow Basis elegimos la opcin Volume.


177

21. Introducimos los valores de 0 para el ratio de vapor y 1 para el ratio del reflujo.

22. Hacemos clic en el recuadro Done y nos aparecer la siguiente ventana.

El estatus se muestra en color rojo, lo cual indica que la torre aun no est

completamente especificada para su simulacin.

23. Seleccionamos la pgina Monitor de la pestaa Diseo de la columna. Esta pgina

muestra el estado de la columna y se calcula y actualiza la informacin con cada

iteracin. Tambin puedes cambiar los valores de especificaciones, y activar o

desactivar las especificaciones utilizadas por el solucionador de la columna. Esta


178

pgina nos muestra los grados de libertad y marca que actualmente es 1, con lo cual

necesitamos una especificacin. Como ya se dijo antes la columna genera dos grados

de libertad y requiere de dos especificaciones activas. En nuestro caso se ha creado un

tercer grado de libertad al crear la corriente Q-Alimentacin, ya que es desconocida su

especificacin. Hysys no ha creado ninguna especificacin para este grado de libertad

y tenemos la necesidad de crearlo.

24. Nos dirigimos a la pgina Specs para introducir la especificacin que nos falta.

25. En el recuadro Column Specifications, borramos las especificaciones Reflux Rate y

Btms Prod Rate.

26. Hacemos clic en Add y de la lista que aparece seleccionamos Column Draw Rate y clic

en el botn Add Spec(s).


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27. Cambiamos el nombre que viene por defecto por el de Waste H2O y no har falta ms

informacin ya que esta especificacin estimara su valor cuando simulemos la torre.

Tenemos ahora 0 grados de libertad.

Instalacin de los equipos laterales.

1. Nos situamos ahora en la pgina Side Stripper de la pestaa Side Option.

2. Hacemos clic en el recuadro Add para aadir un stripper lateral.


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3. Cambiamos el nombre por KeroSS.

4. Introducimos la etapa de extraccin (Draw Stage) en la etapa 9 y la etapa de

reintroduccin (Return Stage) en la etapa 8.

5. En Flow Basis marcamos el botn Std Ideal Vol.

6. Debemos crear una nueva corriente producto (Keroseno) en Product Stream en el cual

debemos introducir un valor aproximado de caudal. Este valor se calcula fijndonos en

los valores que Hysys nos dio al principio de la composicin de nuestro crudo. El valor

que nos daba era de 0.069, esto multiplicado por el caudal de alimentacin hace que

este valor sea de 7000 barril/da aproximadamente. Este valor es introducido en la

celda Draw Spec.

7. El equipo est completamente definido y hacemos clic en el recuadro Install.


181

8. Cerramos la ventana y observamos un resumen de la informacin del equipo que

hemos instalado.

9. Siguiendo los mismos pasos instalamos dos stripper laterales ms. Las siguientes

figuras recogen toda la informacin a introducir.


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10. Nos dirigimos a la pgina Monitor y vemos las nuevas especificaciones que Hysys ha

creado. La instalacin de los equipos laterales ha creado 4 grados de libertad y Hysys

ha creado 3 especificaciones de caudal producido y una especificacin adicional para

el hervidor que se crea en el stripper del Keroseno. Actualmente tenemos 7 grados de

libertad y debemos de tener 7 especificaciones activas.

Instalacin de los Pump Arounds.

1. Desde la pestaa Side Ops seleccionamos la pgina Pump Arounds.

2. Hacemos clic en Add y nos aparece una ventana para introducir los datos.

3. En la pestaa Return Stage marcamos la etapa 1.

4. En la pestaa de Draw Stage seleccionamos la etapa 2.


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5. Hacemos clic en Install y aparece la siguiente ventana.

6. Cada Pump Around tiene dos especificaciones asociadas a l. Por defecto hysys

marca estas especificaciones como el ratio de circulacin y la diferencia de

temperatura. En este caso cambiaremos la especificacin de la temperatura por la de

calor.

7. Introducimos el valor de la primera especificacin como 5000 barril /da.

8. Hacemos doble clic en el nombre de la segunda especificacin y nos aparecer otra

ventana, donde seleccionaremos Duty del men desplegable de Spec Type.

9. En el valor de la especificacin introducimos -55e6 Btu/h.


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10. Cerramos la ventana y volvemos a la ventana anterior. El resto de datos es calculado

por el resolvedor de la columna.


12. Creamos dos Pump Around mas siguiendo los pasos anteriores. En las siguientes

figuras se reflejan los datos introducidos.


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13. Volvemos a la pgina Monitor. Observamos que Hysys ha creado 6 nuevas

especificaciones ya que la adicin de los pumpa round ha creado 6 nuevos grados de

libertad (13 en total). Debemos tener 13 especificaciones activas.


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Aadiendo especificaciones a la columna.

La pagina Monitor nos muestra que los grados de libertad son 0 y que la columna esta

lista para ser resuelta. Sin embargo el estatus sigue de color rojo, lo cual nos indica que alguna

de las especificaciones deben ser cambiadas. Reemplazaremos las especificaciones

WasteH2O Rate y KeroSS BoilUp.

1. Nos situamos en la pgina Specs.

2. Pulsamos el botn de Add y seleccionamos Column Liquid Flow y hacemos clic en Add

Spec(s).

3. Cambiamos el nombre que viene por defecto por el nombre de Overflash. En la celda

de Stage seleccionaremos la etapa 27. Un valor tpico para este tipo de especificacin

es un 3-5% del total de la alimentacin de la columna en este caso marcaremos el

3.5% y ser 3500 barril/da.

4. Cerramos la ventana y la especificacin habr sido aadida.


187

5. Pulsamos el botn Add y seleccionamos Column Duty y hacemos clic en Add Spec(s).

6. Cambiamos el nombre por defecto por el de Kero Reb Duty.

7. En la celda Energy Stream seleccionamos Kero_SS_Energy@COL1.

8. En la celda de Spec Value introducimos 7.5e6.


Simulando la columna.

1. Seleccionamos la pgina Monitor para ver la matriz de especificaciones. Los grados de

libertad son cero, la columna esta lista para ser calculada, pero un valor para la

especificacin del ratio de destilado de nafta debe ser supuesto inicialmente. Hay

algunas especificaciones que actualmente estn activas y t quieres usar solo como

estimacin y viceversa.

2. En el Specified Value para Distillate Rate introducir 2e4.

3. Activar la especificacin Overflash seleccionndola como activa.

4. Activar la especificacin Kero Reb Duty.

5. Activar la especificacin Vap Prod Rate.

6. Desactivar la especificacin Reflux Ratio.

7. Desactivar la especificacin Waste H2O Rate.

8. Desactivar la especificacin KeroSS BoilUp Ratio.

9. Hysys empieza a calcular y la informacin va apareciendo en la siguiente figura con

cada iteracin.


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10. Hacemos clic en la pestaa Performance y seleccionamos la pgina Column Profiles o

Feed/Products para ver ms detalles de cada etapa.


189

Perfiles de temperatura de las corrientes productos.

1. Nos situamos en la pgina Plots dentro de la pestaa Performance.

2. Seleccionamos la propiedad de temperatura en el primer recuadro y en el segundo

seleccionamos Boiling Points Assay.

3. Hacemos clic en View Graph.

4. Hacemos clic en el recuadro Profile Data Control.


190

5. Seleccionamos el botn Multi Tray y aparece una matriz con las etapas del proceso,

donde tenemos que seleccionar las etapas que queremos ver.

6. Activamos las etapas: condenser, 29_Main TS (Residue), KeroSS_Reb (Kerosene),

3_DieselSS (Diesel) y 3_AGOSS (AGO).

7. Del men desplegable inferior seleccionamos la opcin TBP.

8. Marcamos los botones de Liquid Vol y Light Liquid.

9. Cerramos la ventana y podemos ver las curvas.


191

10. Cerramos la ventana para volver a la ventana de datos de la columna.

Movindose dentro del diagrama de flujo de la columna.

1. Hacemos clic en el recuadro inferior Column Environment.

2. Vemos un sub-diagrama de flujo de la columna.


192

3. Para ver el diagrama de esta forma hemos personalizado la columna.

4. Teniendo seleccionada la columna, pulsamos el botn derecho del ratn y

seleccionamos la opcin Show Trays.

5. En la ventana que aparece marcamos el botn Selected Expansion y hacemos clic en

el recuadro Check All para marcar y que aparezcan en el PFD todos los platos.

6. Ahora desmarcamos las etapas que no nos interesa ver de la lista Selected control.

7. Del men Tools seleccionamos la opcin Auto Position All y Hysys recolocara el PFD.

8. Haciendo clic en el icono del Workbook podemos ver las propiedades de todas las

corrientes de materia y energa y unidades de operacin.


193

9. Pulsamos el icono Enter Parent Simulation Environment para volver al PFD de la

simulacin completa.

10. Si utilizamos la opcin de autoposicionar tendremos el diagrama de flujo como se

muestra en la figura.

V.2.7.- Viendo y analizando resultados.

Los resultados calculados para cada equipo y para las corrientes de entrada y salida

se pueden ver usando el Workbook.


194

Otra forma que ofrece Hysys para poder ver los resultados es usar el Object Navigator,

para ver un equipo, corriente u operacin en particular.

1. Si pulsamos este botn nos aparece la siguiente ventana.

2. Desde aqu puedes seleccionar lo que deseas buscar para ver sus resultados.

3. Por ejemplo, si queremos ver el resultado de una corriente marcaramos el botn

Streams y de la lista seleccionaramos la corriente la corriente de la cual queremos ver

los resultados y pulsamos el recuadro View.

V.2.8.- Instalando curvas de puntos de ebullicin.

Previamente se han visto los puntos de ebullicin de las corrientes productos usando la

pestaa Plots. Tambin se pueden ver las curvas para una corriente producto usando la

herramienta Aspen HYSYSBP Curves Utility.

1. Abrimos el Navigator.

2. Seleccionamos el botn Streams.

3. De la lista seleccionamos Keroseno.

4. Hacemos clic en el botn View.

5. En la ventana que aparece nos situamos en la pgina Utilities de la pestaa

Attachments y hacemos clic en Create.


195

6. Seleccionamos la opcin Boiling Point Curves y hacemos clic en aadir utilidad.

7. En la ventana que nos aparece cambiamos el nombre por el de Keroseno Curva BP.

8. Para ver los resultados abrimos la pestaa Performance para ver la matriz de datos.


196

9. Seleccionamos la pgina Plots y aparecen estos datos graficados.


11. Las siguientes graficas reflejan las curvas TBP de las dems corrientes productos.


197

V.2.9.- Usando el Databook.

La herramienta databook de Hysys nos servir para poder ver diferentes resultados de

nuestras variables ms importantes al cambiar el escenario de simulacin. Estos resultados se

pueden ver de forma tabular o grafica. Para abrirlo lo seleccionamos del men desplegable

Tools.


198

El primer paso es aadir las variables al databook dese la pestaa Variables. En este

ejemplo la especificacin Overflash ser variada y examinada para investigar sus efectos en

las variables siguientes:

D1160 Boiling Temperature para el 5 % del volumen del punto de corte de la corriente

de Residue.

Corriente de calor de la corriente Trim Duty.

Ratio de reflujo de la columna.

1. Hacemos clic en el recuadro Insert.

2. Seleccionamos el botn UnitOps.

3. Seleccionamos Torre Atmosfrica de la lista de objetos y Reflux Ratio de la lista de

variables.

4. Clic en Add y la variable aparece en el Databook y tambin en el Navigator.


199

5. Para introducir las otras dos variables nos fijamos en las siguientes figuras.

6. El nombre de la variable puede ser cambiado en el recuadro inferior de la ventana.

7. Cerramos la ventana y observamos las variables que se han introducido.

8. El siguiente paso es crear una tabla de datos. Nos situamos en la pestaa Process

Data Tables.


200

9. Hacemos clic en Add y Hysys creara una tabla de datos en la que cambiaremos el

nombre por defecto por el de Variables Llaves.

10. Marcamos las tres variables para que aparezcan en la tabla creada.

11. Hacemos clic en el recuadro View y observamos la tabla que Hysys ha creado.


201

12. Supongamos que quieres hacer algunos cambios en la simulacin pero te gustara

recordar los valores de algunas variables antes de hacer estos cambios, t puedes

usar el Databook para ello. Nos situamos en la pestaa Data Recorder.

13. Clic en el botn Add y Hysys crea un escenario llamado Scenario 1

14. Activamos las tres variables.

15. Hacemos clic en Record y aparecer una nueva ventana para darle un nombre a este

primer estado de la simulacin.

16. Cambiamos el nombre por el de 3500 O.F. y pulsamos OK.


202

17. Marcamos ahora el botn Table y hacemos clic en View.

Cambiando la especificacin Overflash.

1. Clic en Object Navigator.

2. Marcamos el botn UnitOps.

3. Seleccionamos Torre Atmosfrica y hacemos clic en View.

4. Nos vamos a la pgina Monitor de la pestaa de diseo.

5. Cambiamos el valor de la especificacin por 1500 barril/da y Hysys automticamente

recalcula el sistema.

6. Guardamos estos datos en otro estado en el databook.

7. En la siguiente figura se muestran el valor de las variables de diferentes estados para

el escenario 1.


203

V.3.- Simulacin Dinmica.

En este tutorial la capacidades dinmicas de aspen Hysys sern incorporadas dentro

del caso bsicos del modelo de refino.

Un simple fraccionador facilita productos como nafta, keroseno, diesel, gas oil, residuo

atmosfrico a travs de la alimentacin de un crudo pesado. En este tutorial el crudo

precalentado fue alimentado a un separador de fases para separar el lquido del vapor. El

lquido fue calentado en un horno y vuelta a combinar con el vapor. La combinacin de ambas

corrientes sirvi de alimentacin a una columna de fraccionacin atmosfrica. En la parte

dinmica de este tutorial solo consideraremos la columna de crudo. Es decir, eliminaremos el

tren de precalentamiento del diagrama de flujo.

V.3.1.- Simplificar el diagrama de flujo en estado estacionario.

1. Continuamos con el caso tal y como lo hemos dejado en el apartado de anlisis de

resultados de la parte esttica.

2. Seleccionamos Preferences en el men Tools.

3. Nos dirigimos a la pgina Dynamics de la pestaa Simulation.

4. Marcar las opciones que aparecen en la imagen.

5. Nos vamos a la pestaa de variables y seleccionamos la pgina de Units.

6. En Available Unit Sets seleccionamos SI.


8. Aadimos una corriente de material al PFD.

9. En el nombre de la corriente escribimos Store. Esta corriente ser utilizada para

almacenar la informacin de la corriente de alimentacin a la torre.


204

10. Hacemos clic en el botn de la parte inferior Define from Other Stream.

11. En el grupo de Available Streams seleccionamos la corriente Alimentacin Torre.

12. Hacemos clic en Ok y copiara la informacin de la corriente Alimentacin Torre a la

nueva corriente creada (Store).


14. Borramos las corrientes y unidades de operacin anteriores a la alimentacin de la

torre. Despus de borrar todo esto la corriente Alimentacin Torre no est especificada

completamente.

15. Abrimos la ventana de propiedades de la corriente Alimentacin Torre.

16. Pulsamos el botn Define from Other Stream.

17. Seleccionamos la corriente Store y hacemos clic en Ok.


205

18. Cerramos esta ventana y borramos la corriente Store.

19. Guardamos el caso y tenemos en cuenta que este seleccionado el botn Standard

Windows file picker de la pestaa Files de la seccin de preferencias.

V.3.2.- Definiendo tamao de los equipos y la columna.

Tamao de la columna de fraccionamiento.

1. Abrir la ventana de propiedades de Utilities pulsando CTRL U.

2. Bajamos por la lista hasta la opcin Tray Sizing.

3. Hacemos clic en Add Utility.


206

4. Cambiar el nombre por el de Main TS.

5. Clic en el botn Select TS.

6. En la lista de Flowsheet seleccionamos Torre Atmosfrica y en la lista de objetos

seleccionamos Main TS. Y pulsamos Ok.

7. En la lista Use Tray Vapour seleccionamos Always Yes.

8. Hacemos clic en Auto Section, por defecto aparecer seleccionada el tipo Valve.

9. Dejamos el valor por defecto y hacemos clic en Next.

10. Dejamos los valores que aparecen y hacemos clic en Complete AutoSection.

11. Aspen calcula el tamao de los platos basndose en los parmetros de las corrientes

del estado estacionario y del tipo de plato que queramos. Tres secciones han

aparecido una seccin que incluye los platos del 1 al 25, otra que incluye los platos 26


207

y 27, y otra que incluye los platos 28 y 29. Ya que hay tres tipos de condiciones de flujo

volumtrico tres secciones de tamao de plato son necesarias.

12. Nos dirigimos ahora a la pgina Specs de la pestaa de diseo.

13. Ahora nos vamos a la pestaa Performance y seleccionamos la pgina Results para

ver la dimensin y la configuracin de los platos de las diferentes secciones. Debemos

recordar los datos que se recogen en la siguiente tabla.


208

Seccin 1 Seccin 2 Seccin 3

Dimetro (m) 5,486 3,962 3,353

Distancia entre platos (mm) 50,8 50,8 50,8

Distancia entre poros (mm) 609,6 609,6 609,6

Numero de lneas de flujo 2 2 2

Altura total (m) 8,594 5,545 5,805

Max. DP/Plato (kPa) 0,893 0,916 0,641

14. El numero de flujo es dos por tanto la longitud actual es la altura total dividida entre dos

(4.297 m.).

15. Confirmamos la mxima prdida de presin por plato y el nmero de platos de la

columna, la prdida de presin total de la columna ser el nmero de platos por la

mxima perdida de presin de plat

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