HYSYS培训教程10动态模拟

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复杂物系压力容器安全阀泄放过程的HYSYS动态模拟

复杂物系压力容器安全阀泄放过程的HYSYS动态模拟

HYSYS 动态模型, 清晰地模拟出了某三相分离器压力安全阀在火灾工 况下的泄放过程, 得出了火灾工况下设备的最大泄放量及对应的物性参数 , 为复杂物系压力容 器安全阀的计算及选型提供了有益的参考。 关键词 : 复杂物系; 压力安全阀 ; HYSYS 动态; 泄放量
摘 文章编号 : 1006 5539( 2010 ) 06 0055 03 文献标识码 : A
要 : 通过建立的
下安全阀的泄放过程进行模拟。
0 引言
石油工业上常用的三相分离器 , 处理的是具有 宽沸点范围的多元混合物。在火焰连续燃烧下 , 容 器内流体的温度以及压力逐渐升高, 当达到设定点 时压力安全阀 PSV 打开, 开始泄放。在泄放压力下 温度继续升高, 各组分按沸点由低到高逐渐汽化, 溶 解的蒸气受热后也从液体中释放出来。 火灾工况下 , 随容器内蒸气的泄放, 容器内的蒸 气及液体组成是变化的, 温度和潜热值也是变化的 , 蒸气泄放的最大量不仅取决于吸热率, 也取决于容 [ 1~ 2] 器内各种组分的实际组成 , 因此采用常规方法 PSV 的最大泄放量及泄放流体的特性参数都是很难 确定的。对于有着宽沸点范围的多元混合物 , 必须 建立与时间有关的模型 , 才有可能计算出蒸气最大 [ 1] 的泄放量 。 HYSYS 是 H ypro tech 公司推出的一款石油化工 [ 3] 模拟软件 , 广泛应用于 石油化工的静态 模拟, 本 文利用 HYSYS 动态方法对复杂物系压力容器火灾
第 28 卷第 6 期 2010 年 12 月

然 气 与 石 油 N atural Gas And O il
V o. l 28 , No . 6 D ec . 2010
复杂物系压力容器安全阀泄放过程 的 HYSYS 动态模拟

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致谢
报告参考信息多数来自不同的公司的公开 资料。另有部分来自各种公开出版物、论文集和 学术报告等,在此对这些文献的作者表示感谢。 报告仅用于技术交流,不得用作商业用途。
= 5kmol /10kmol/m3 =0.5m3
Dynamics Assistant

流量控制器
压力控制器
液位控制器
Face Plate
Integrator
Strip Chart
Dynamics Assistant
Dynamics Assistant提供自由的选择从稳态模 拟切换到动态模拟。 经验:
SUB FLOWSHEET Streams Operations
COL SUB FLWSHT Simultaneous Solver
Each Sub-Flowsheet has it’s own “Environment”
HYSYS 结构
HYSYS 软件的基本 构件(目标)
物流 流程图 能流 单元操作
子流程-2
Main Flowsheet
主流程
Subflowsheet-1
子流程-3
Subflowsheet-2
子流程-3
Subflowsheet-4
子流程-1
Hysys Stand Alone Material Blocks
Material and Energy Streams
Unit Operations F4 Key Object Palette Sub-Flow Sheets and Columns (= Special types of Sub-Flow Sheets)
FIX
PI实时数库
数据校正
DCS

流程模拟软件HYSYSPPT课件

流程模拟软件HYSYSPPT课件

化学与化学工程学院
化学工业出版社
泰山医学院 Taishan Medical University
6.2.1 Aspen工程套件
Aspen Plus具有如下特点:
➢ 齐备的单元操作模块; ➢ 工业上最适用和完备的物性系统; ➢ 快速可靠的流程模拟技术; ➢ 具有经济评价功能; ➢ 方便灵活的用户操作环境。
6.1.3 模型化
稳态
动态
单 机理

元 模型





系统结 构模型
化学与化学工程学院
集中参数模型 代数方程
分布参 数模型
一维 多维
常微分方 程
偏微分方 程
经验模型
代数方程
图(矩阵)
常微分 方程
偏微分 方程
偏微分 方程
常微分 方程
化学工业出版社
泰山医学院 Taishan Medical University
化学与化学工程学院
化学工业出版社
泰山医学院 Taishan Medical University
6.2.5 DSO
该系统由仿DCS、物性数据库、单元操作模 块库、智能评分模块及调度模块等构成。DSO工 艺平台遵循大型系统软件开发原则,依据一定的 规则,将所要模拟的化工过程切分成为相互间没 有或只有较少交互作用的各个独立部分(对象), 主要包括组分、物流、设备、仪表、调节器、开 关、手操器、阀等,分别用相应的类予以描述。
6.1 化工流程模拟介绍
6.1.1 流程模拟分类 6.1.2 化工流程模拟的步骤 6.1.3 模型化 6.1.4 流程模拟
化学与化学工程学院
化学工业出版社
泰山医学院 Taishan Medical University

复杂物系压力容器安全阀泄放过程的HYSYS动态模拟

复杂物系压力容器安全阀泄放过程的HYSYS动态模拟
[ 4~ 5]
在达到最高蓄积压力之前, 随热量的输入, 组分 不断蒸发 , 容器内 压力逐渐升高 , 流体温度 持续上 升, 液体由于受热膨胀, 液位也可能不降反升; 泄放 的蒸气是泄放条件下与液相平衡的蒸气 , 因此在液 相中某组分蒸发完之前, 容器内流体温度和压力维 持不变, 但随液相的蒸发和流体的泄放 , 液位不断下 降; 某一组分蒸发完之后, 流体温度快速升高, 更高 沸点的组分依次蒸发, 由于受热膨胀, 液位也可能反
组分 组成 组分 组成 组分 组成 组分 组成 甲烷 0 . 002 670 异戊 烷 0 . 000 033 水 0 . 902 519 NBP[ 0] 390 0 . 010 500 乙烷 0 . 000 232 已烷 0 . 000 036 NBP[ 0] 76 0 . 001 750 NBP[ 0] 487 0 . 016 901 丙烷 0. 000 172 庚烷 0. 000 054 NBP [ 0] 146 0. 003 410 NBP [ 0] 587 0. 013 801
第 28 卷第 6 期 2010 年 12 月

然 气 与 石 油 N atural Gas And O il
V o. l 28 , No . 6 D ec . 2010
MBR 工艺在中水回用中的应用
刘晋萍
( 中国石油集团工程设计有限责任公 司西南分公司 , 四川 成都 610017) 要 : 膜生物反应技术 ( M BR )是一种新型污水处理技术 , 通过膜的高效截留作用 , 使反应
3 3
图 6 泄放物质特性的变化
从图 6 中可以查出, 泄放物系为单气相, 与最大 质量流率泄放工况对应的 泄放物系的物性 参数如 下: Cp /Cv 为 1 335 9 , 密度为 7 274 3 kg /m , 分子 量为 20 06 , 压缩系数为 0 935 2 。

HYSYS入门中文培训(启动模拟教材)

HYSYS入门中文培训(启动模拟教材)

HYSYS入门中文培训(启动模拟教材)启动模拟教程工况介绍启动模拟模块介绍创建HYSYS模拟所必需的一些基本概念。

在本工作间中定义3个气体物流,他们将用作气体加工厂的进料。

另外,要在此学习怎样通过使用相图和属性表公用工具确定物流的属性。

学习目的●HYSYS 结构和界面●定义流体包(物性包, 组分, 虚拟组分)●修改/自定义单位集●添加物流●理解闪蒸计算●使用物流公用工具 (相图, 属性表)●自定义工作薄模拟基础管理器HYSYS的流体包包含执行闪蒸和物性计算必需的所有信息。

这种方式把所有信息(物性包、组分、虚拟组分、交互作用参数、反应、列表数据等等)都定义在一个完整的环境里。

这种方法有4个突出优点:●所有相关的信息定义在一起,易于信息的创建和修改●流体包可以存储,作为完整定义的课题用于任何模拟●组分列表可以从流体包中单独提出来存储,作为完整定义的课题用于任何模拟●同一个模拟中可以使用多个流体包,但是它们都需在共同的基础管理器中定义模拟基础管理器是在模拟中创建和操纵多个流体包或组分列表的属性窗口。

模拟基础管理器的开放式表页可以创建独立的组分列表,能与工况中的单个流体包相联结。

基础管理器的第一个表页用于管理工况中的组分列表。

有几个按钮如下:图1:按钮标识意义View 访问所选组分列表的属性窗口。

Add 创建组分列表。

注:组分列表可以经由流体包性质窗口添加。

Delete 从模拟中删除所选组分列表。

Copy 拷贝所选组分列表。

Import 从磁盘中导入预先定义的组分列表。

组分列表的扩展名为(.cml)Export 把所选组分列表导出到磁盘中。

所导出的组分列表可以通过导入功能用在另外的工况中。

可以通过使用热键Ctrl B从模拟的任何地方重新进入模拟基础管理器,或通过点击工具栏的基础环境图标进入。

(注:基础环境图标。

)在当前流体包组别中有几个按钮:图2:按钮标识意义View 只是激活工况中存在的流体包,浏览所选流体包的属性窗口。

HYSYS培训教程气体集输

HYSYS培训教程气体集输

Copyright LandTech 2008/10
28
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LandTech培训材料
完成模拟
7. 向模拟中添加另外两个管段,提供下列值:
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完成模拟
注 意 保 存 工 况!
选做内容:
把工况转换成模板并保存!
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工艺预览
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培训内容
1. 工况介绍
2. 学习目的 3. 前提 4. 工艺预览
5. 搭接模拟
6. 添加管段 7. 完成模拟 8. 分析结果 9. 深入模拟
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工艺预览
每个支线的管线 直径是:
管线全部使用序 列40号钢,所有 支线都埋地1 米 (3寸)深。所 有管线都是非绝
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工艺预览
下表提供了每个支 线的梯度数据。对于那 些随地势呈波浪形变化 的支线,我们又把它细 分成小段,使每段内的 海拔只呈一个斜坡变化。 在示意图上,我们用斜 体字标出了管网中这些 分割点的梯度值。
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添加管段
9. 切换到全局HTC 单选按钮,输入环境温度5℃(40℉)。 10. 切换到估计HTC页,完成该页如下:

基于ASPEN HYSYS对蒸汽管网动态模拟分析

基于ASPEN HYSYS对蒸汽管网动态模拟分析

2 模 拟 条 件 与 合 理 简 化 及 基 本 设 定
2 . 1 模拟 条件 与合 理简 化 ( 1 ) 废 锅汽包 压 力 为 1 1 . 8 MP a ( g ) , 饱 和蒸 汽 温
中图分类号 : T P 3 9 3 . 0 3
文献标识码 : A
文章编 号 : 1 0 0 4— 8 9 0 1 ( 2 0 1 5 ) 0 1 一O 0 o 5— 0 3
Dy n ami c S i mu l a t i o n An al ys i s o n n ASPEN HYSYS
h i g h p r e s s u r e a n d l o w p r e s s u r e s t e a m p i p e l i n e n e t s,u s i n g t h e AS P EN HYS YS s o f t wa r e;a u t h o r h a s a n a l y z e d t h e r e a s o n a b i l i t y o f p r e s e n t d e s i g n,h a s o p t i — mi z e d t h e s e t t i n g p a r a me t e r s o f t h e c o n t r o l l e r ,S O i t p r o v i d e d t h e r a t i o n l a a n d d y n a mi c d a t a f o r i mp r o v i n g t h e d e s i g n . Ke y wo r d s: AS P EN HYS YS;s t e a m p i p e l i n e n e t ;d y n a mi c s i mu l a t i o n;f l o w s h e e t

HYSYS原油稳定工艺模拟优化培训教程

HYSYS原油稳定工艺模拟优化培训教程

HYSYS原油稳定工艺模拟优化培训教程一、HYSYS软件概述HYSYS是由美国AspenTech公司开发的一种化工过程模拟软件,广泛应用于石油、化工、制药、食品等行业的流程设计和优化中。

它具有直观的操作界面、强大的模拟计算能力和多种工艺模型,能够对各种流程进行稳态和动态模拟,并进行优化。

二、HYSYS软件安装与界面介绍1.安装HYSYS软件并进行注册;2.启动HYSYS软件,进入主界面;3.了解主界面的各个功能区,如工程拓扑图、物流图、热力图等;4.创建新工程文件并添加物料流和热力参数。

三、基本操作与模拟1.了解物料流的基本概念,如密度、黏度、沸点等;2.创建物料流,并设置其流量、物料性质等参数;3.在工程拓扑图中添加装置单元,如加热炉、冷凝器等;4.通过连接装置单元和物料流,建立整个工艺流程;5.设置装置单元的操作参数,如温度、压力等;6.进行稳态模拟计算,并分析计算结果。

四、原油稳定工艺模拟与优化1.了解原油稳定工艺的基本流程和原理,如加热、冷凝、分馏等;2.创建原油物料流,并设置其物料性质和流量;3.添加加热炉和冷凝器等装置单元,并设置其操作参数;4.通过连接装置单元和物料流,建立原油稳定工艺流程;5.进行稳态模拟计算,分析各个装置单元的工艺参数,如温度、压力等;6.设置优化目标,如提高产品收率、降低能耗等;7.通过调整工艺参数,进行优化计算;8.分析优化结果,并进行后续调整和优化。

五、案例分析与实践操作1.选择一个实际的原油稳定工艺案例进行分析;2.根据案例中的工艺流程和参数要求,建立HYSYS模型;3.进行稳态模拟计算,并分析计算结果;4.设置优化目标和参数,并进行优化计算;5.分析优化结果,并提出优化建议;6.进行后续调整和优化,验证优化效果。

通过以上教程的学习和实践,可以掌握HYSYS软件的基本操作和原油稳定工艺模拟优化的方法,提高工程设计和优化能力。

同时,还可以进一步学习HYSYS软件的高级功能和应用,如动态模拟、控制策略优化等,实现更加全面的工艺优化效果。

Hysys动态模拟在LNG工厂的应用

Hysys动态模拟在LNG工厂的应用

2019年第1期新疆有色金属1Hysys 动态模拟技术化工模拟过程可分为稳态模拟和动态模拟(dy-namic simulation )两类。

动态模拟发展至今已有20多年的历史,它是计算装置的某个或多个参数发生变动时,其它所有参数如何随时间而发生变化。

因而它的计算永远不会终结,对于任何一个参数的变动,计算结果都是系统中所有工艺参数及相应的性质随时间变化的关系曲线[1]。

动态模拟主要用于过程动态特性的分析、控制方案的制定、开停车方案的优化以及操作工培训软件的开发等方面。

在实际生产过程中,过程参数不停的波动,最理想的状态也是一种动态平衡,而这种动态的状态运动,稳态模拟是不可能实现的。

因此动态模拟对实际生产更具指导意义。

2Hysys 动态模拟对象目前,世界上成熟的天然气液化工艺流程有三种类型,分别是复迭(阶式)循环流程、膨胀机制冷流程和混合冷剂制冷流程[2]。

(1)复迭制冷循环典型的复迭制冷循环由多个单独的制冷循环组成,多为丙烷、乙烯、和甲烷等数个不同温度级别的循环系统串联,每个系统均有一个压缩机组,获得所需各温度级位的冷剂。

在早期的天然气液化生产中,复迭制冷技术有较多的应用。

但是其缺点很明显,机组多,流程复杂,控制、操作和维修环节繁多,因而可靠度相对较低。

有些采用复迭制冷的大型LNG 生产装置为了提高开工率,每个冷剂系统都配备了双透平,虽然这样做可以使装置即使在某个透平出问题时仍然有可能保持生产,但操作越发复杂,单位投资也大大增加。

目前,在超大型的基地型液化工厂,改进型的复迭制冷流程尚有应用。

(2)膨胀致冷循环膨胀机流程为利用高压制冷剂如氮气、天然气或混合气,通过透平膨胀机绝热膨胀降温实现液化。

由于循环气量大、液化率低、换热器传热温差大,功耗大。

而且动设备多,尤其是膨胀机的工作性能受原料气压力和组成变化的影响较大。

此类工艺仅见于装置能力非常小或环境特殊的场合。

(3)混合制冷循环混合制冷剂制冷循环MRC 是采用N 2和C1~C5烃类混合物作为循环制冷剂的工艺。

Hysys培训模拟基础

Hysys培训模拟基础

热力学方法


PR:〉-271C,〈1000Bar SRK > -143C, <359Bar 半经验模型: CS (Chao – Seader) -18C – 260, < 100Bar GS ( Grayson - Streed) -18C – 425, < 200Bar GS是在CS的基础上发展起来的尤其适合高含氢系统。采用Lee-Kesler方法 计算系统的焓值。GS可用于高氢的加氢系统(CH4的含量<30% mol) PRSV:可处理弱极性体系,可对油品含H2O, CH3OH,甘醇等体系进行严 格3相闪蒸计算 Twu-Sim-Tassone (TST):也是立方型状态方程。可用于处原油系统或高 度非理想系统 Kabadi Danner:是SRK方程的修正改进型。在烃-水系统的3相平衡方面有 很大改善,尤其是在稀溶液方面。 Sour- PR/Sour SRK:考虑了碱(NaOH),羧基酸存在的体系,能够计算 OH-、H+、HS-的离子浓度对CO2、H2S、和NH3溶液溶解度的影响。将 状态方程和Wilson API-酸性模型结合起来,处理酸水系统




NRTL:This is an extension of the Wilson equation. It uses statistical mechanics and the liquid cell theory to represent the liquid structure. It is capable of representing VLE, LLE, and VLLE phase behaviour. UNIQUAC:Uses statistical mechanics and the quasi-chemical theory of Guggenheim to represent the liquid structure. The equation is capable of representing LLE, VLE, and VLLE with accuracy comparable to the NRTL equation, but without the need for a nonrandomness factor. van Laar:This equation fits many systems quite well, particularly for LLE component distributions. It can be used for systems that exhibit positive or negative deviations from Raoult's Law, however, it cannot predict maxima or minima in the activity coefficient. Therefore it generally performs poorly for systems with halogenated hydrocarbons and alcohols. Wilson:First activity coefficient equation to use the local composition model to derive the Gibbs Excess energy expression. It offers a thermodynamically consistent approach to predicting multi-component behaviour from regressed binary equilibrium data. However the Wilson model cannot be used for systems with two liquid phases.

学习记录-过程模拟实训-Aspen HYSYS教程

学习记录-过程模拟实训-Aspen HYSYS教程

1.快捷键:1)ctrl+M:进入模拟工况属性窗口2)F7:稳态和动态的切换3)F8:解算和挂起的切换。

4)ctrl+I:访问积分管理器5)F9:开始停止积分6)ctrl+w:访问工作簿7)ctrl+P:访问PFD8)ctrl+F4:关闭前置的窗口9)1,X,Y:1可以快速旋转图标,X或Y可以进行图标的镜像,注意该项在英文输入法下使用。

10)Home:显示完整留成都2.对象面板锁定功能,X号代表取消功能,+号是先选中某个单元,点击+号就可以添加到PFD。

3.对各个物流进行输入操作时,建议在workbook(ctrl+W)中进行,更高效。

同时在Workbook中可以右键setup,自定义需要显示的各个参数。

在工作簿中还可以添加删除修改物流或者单元。

4.模板是作为子流程快速定义的简便方法。

5.关于物性包,对于石化行业来说,选择PR状态方程。

对于处于低压(10atm以下)下的高度非理想液体混合物,推荐使用活度系数模型,其中UNIQUAC实用性很广。

6.定义虚拟组分。

7.在添加组分的时候,可以查看每个组分的物性,包括焓值或饱和蒸气压与温度的对应关系。

注意此处为不同T下的把组分看做理想气体时候的焓值。

8.逻辑单元SET:使某一特定的过程变量(PV)与另一个过程变量相互联系。

(y=a*x+b,只能线性的联系)。

可以双向求解。

9.电子表格必须以“+”“-”“@”开始,其中+和-用于加减乘除,@用于对数三角函数及逻辑运算等。

10.气液分离器本身就可以输入压降,例如在压缩机入口前的压降,可以直接在气液分离器页面直接设置。

11.管段的高度指的一段管初始和结束之间的竖直高度,长度指的初始与结束的直线长度也就是总长度的意思,所以长度≥高度。

管段中的Increments为将管段分割为多个小管段,对每个小管段进行计算。

越多越慢越精确。

一般不用修改。

除非在某一小区域发生剧烈的相变或者密度变化或者流速变化等等等等。

12.管壳式换热器单元,在Design,Parameters中右下角可以选择自动尺寸设计或交互尺寸设计。

hysys动态模拟介绍

hysys动态模拟介绍

hysys动态模拟介绍Hysys.Dynamic---动态流程模拟软件化工流程模拟系统分为两大类:稳态模拟及动态模拟系统。

稳态模拟系统以所有工艺参数不随时间变化为前提。

由于干扰的存在,实际装置的工艺参数是不断变化的。

我们无法用稳态软件,求出装置不同调节通道的时间常数和它的动态特性,所有的控制方案的选择只能靠参考已有的生产装置或大概的理论定性分析。

为了分析实际装置,找出最佳的操作条件,人们不得不冒极大的风险用实际装置做试验,而得到的只是某些特定条件下的回归公式。

动态模拟系统将时间变量引入系统,即系统内部的性质随时间而变。

它将稳态系统、控制理论、动态化工及热力学模型、动态数据处理有机地结合起来,通过求解巨型常微分方程组来进行动态模拟。

这种软件要求庞大的资源及多任务操作系统,过去只能在大型机上运行,同时由于操作非常复杂,动态模拟软件在国外也只能为极少数权威及专家所享用。

由于微机的高速发展及Microsoft Windows 软件的推出,改变了DOS 对微机资源及单任务的限制,使得动态模拟系统在微机上运行成为可能。

加拿大Hyprotech公司不负众望,以雄厚的技术实力,率先开发出微机版动态模拟系统Hysys1.0。

动态模拟系统Hysys的推广及应用必将给石油化工设计领域、生产领域、研究领域带来一场深刻的革命,成为石化领域划时代的里程碑。

化工模拟软件基本是沿两个方面发展和提高,一是在化工模拟理论和技术方面发展,以使软件应用范围更广泛;另一方面是在软件及计算机辅助工具发展,也就是研究更好的方法,使工程师更易掌握、使用这种软件,在研究方案中更灵活地运用这种软件。

近年来,第一方面发展很快,后一方面则进展很慢。

由于前一方面各家公司的水平都较高,所以后一方面就显得尤为重要。

将两者结合起来,利用新一代的编程工具开发新一代的模拟软件,必将给化工模拟行业带来一场变革。

Hyprotech在软件发展过程中始终坚持一个宗旨:“使软件操作简单、方便,工程师易学、易懂”。

Hysys模拟反应过程

Hysys模拟反应过程
• 定义反应集Reaction Set • 定义反应(选择Equilibrium) • 输入反应的化学计量系数 • 在Flowsheet →reaction package下建立当前反应
集(Current reaction set) • 建立equilibrium反应器单元,选择进料物流,给
定产物和热量流名称 • 在equilibrium中Reaction选项卡中选择Reaction
Yield Shift Reactor——变产率反应器
适用于没有模型或模型过于复杂的反应
• 根据每一种产物与输入物流间的产率关系进行反 应,只考虑总质量平衡,不考虑元素平衡
• 只知化学反应式和各产物间的相对产率,不知化 学计量关系
• 在变产率反应器中有两种方法设定反应: 产率或者转化率
(二)热力学平衡类反应器
1. Conversion Reactor
Hysys反应模块
CSTR Plug Flow
Conversion Reactor——转化率反应器
• 按照化学反应方程式中的计量关系进行反应,指 定某一反应物的转化率
• 已知化学反应方程式和每一反应的转化率或产量, 不知化学动力学关系。
• Conversion% (x%=C0+C1*T+C2*T2)
Conversion Reactor — 示例1
• 甲烷与水蒸汽在镍催化剂下的转化反应:
CH4 2H2O CO2 4H2
原料气中甲烷与水蒸汽的摩尔比为14,流量为100 kmol/hr。
若反应在恒压及等温条件下进行,系统总压为0.1013 MPa,温度为750 ℃,当反应器出口处CH4转化率为73% 时,CO2和H2的产量是多少?反应热负荷是多少? 步骤:定义组分、流体包、反应,定义原料,定义反应集

HYSYS培训教程10动态模拟

HYSYS培训教程10动态模拟
由槽中流出的流量,选择Object中的“L”流股,在Variable栏目中选择Molar Flow,点击OK按钮增加记录。为了增加记录液位,再一次点击“Insert”并选 择对象Separator中的Liquid Percent Level。这样就可以插入想要记录的所有 变量。 点击Strip Chart(曲线图)页面脚标。点击Add按钮。这样就设置了一个运行 数据记录器(Data Logger),该记录器此处记录L、V、液位及压力四个变量 的历程。你可以得到几个曲线图。 规定想要记录在这幅曲线图中的变量。通过设置右边Active列中的Active方框 选择要描绘在曲线图上的变量。 点击View就导至曲线图窗口。
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5
LandTech培训材料
稳态流程模拟的PFD页面
流程描述: 进料流F在70℃、 20bar下流入一个立 式筒型分离槽。当 流经控制阀V1,因 压降而发生闪蒸。 离开槽的液体流经 一个泵及阀V2流出 系统。蒸气流经过 控制阀V3排出。
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24
LandTech培训材料
将控制器打到手动或自动。如果控制器要从其他控制器接收其设定值,则点 击Connection页面上的“Remote”SP模式按钮,即调到“流程”模式。
最后一步是点击视窗底部的Faceplate按钮,这就导致在工作空间 (Workspace)中出现面板。我们常把所有控制器的面板都排列在屏幕上易 于看到的顶部,使受控制变量PV值和控制器输出值OP都像一个水平棒图一 样显示出来。PV显示顶部红色箭头表示设定值。当控制器处于自动模式,要 想改变设定值时,双击OP显示处就开启一个小视窗,此时你可输入你想要的 输出值给这个阀门。

Hysys培训理论

Hysys培训理论
ASPEN HYSYS 工艺流程模拟培训
新疆寰球工程公司
1
一.软件历史和用户 二.软件特点和功能 三.软件应用案例 四.接口软件
新疆寰球工程公司
2
ASPEN HYSYS
软件历史和用户
新疆寰球工程公司
3
软件历史
Hyprotech公司创建于1976年,是世界上最早开拓石
油、化工方面的工业模拟、仿真技术的跨国公司。 其技术广泛应用于石油开采、储运、天然气加工、石
Soave Redlich Kwong
Chao Seader Grayson Streed PRSV Kabadi Danner
T>-143℃;P<35.9MPa
18 ℃ <T<260℃;P<10MPa 18 ℃ <T<425℃;P<20MPa 主要处理弱极性体系,油品中含 水、醇等体系可进行严格计算 是SRK方程的修正改进型,在烃-水 系统的3相平衡方面有很大改善, 尤其是在稀溶液方面。 水蒸气系统等 高含氢系统等 极性化工系统
油化工、精细化工、制药、炼制等领域。
2002年7月Hyprotech公司被AspenTech公司收购。 它在世界范围内石油化工模拟、仿真技术领域占主导 地位。
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4
软件用户
HYSYS软件现已有1700多家用户,遍布80多个国家,其
注册用户数目超过世界上任何一家过程模拟软件公司。 目前世界各大主要石油化工公司都在使用HYSYS软件,
新疆寰球工程公司
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管线。它可以分析管子的垂直分布,入口装置,管子材料的成分和流体的性质
HYSYS Upstream™ Option
提供了处理石油流体的方法和技术的工业标准。可以在一个方便的界面中输入产品

HYSYS动态模拟技术培训.pdf

HYSYS动态模拟技术培训.pdf
从稳态流程切换到动态流程,必须重新定义自由 度、定义所有的气相空间体积,定义所有的液相 持量。 对于动态模拟,体积大小直接关系到系统的时间 常数。
分离器设置
当分离器全满或全空之前,操作员必须要有至少 5分钟的预留时间,也就是“五分钟原则”。 分离器中的液体持量必须保证下游稳定至少5分 钟以上。 VL = (60kmol / hr )(5 min/ 60 min/ hr ) / ρV
物理单元
逻辑单元
流体包的结构
Fluids Pkgs 流体包
Prop Pkg 物性包
Components 成分名称
Other Property 其它物性
流体包和流程图的关系
Fluid Pkgs -3
Fluid Pkgs -1Βιβλιοθήκη Fluid Pkgs -2
Subflowsheet-1
子流程-1
Subflowsheet-2
工艺设计缺陷
工艺设计考虑不充分 控制策略问题 装置安全考虑不周
Aspen HYSYS
Aspen HYSYS 稳态模拟技术
面向油气和炼油行业 主要使用稳态模拟功能 稳态模拟可以扩展到动态模拟
Aspen HYSYS 动态模拟技术
自由选择简化模拟和详细模拟 用户界面友好 经过多年工业验证
Start HYSYS
内容简介
从稳态转换到动态 分离器的动态模拟
压力驱动和流量驱动
进料和产物的压力已知,流量是通过压差和物 流的阻力计算出来的。在动态模拟里面控制主 要是通过控制阀实现的,大部分动态模拟都是 采用Pressure Driven的。 压力驱动是由压力差引起的流动,而流量驱动 则是在动态模拟中常用的另一种方法,它是将 一股流量不经流量驱动设备(阀泵等)直接送 入系统。

利用HYSYS动态模拟解决油气分离的研究

利用HYSYS动态模拟解决油气分离的研究

原油以及天然气等伴生气已经成为世界上最有用的能源,原油在日常生活中被频繁使用。

原油的提取不仅是为了商业用途,也是为了安全和环境原因,它还会引起腐蚀和其他问题,可能会导致设备在分离过程中损坏。

因此在油气田开发过程中,油气储运行业也是其中必不可少的一部分,它涉及到原油油气分离,原油脱水,轻烃提炼,脱硫,原油外输等多方面。

本文利用HYSYS软件所模拟的动态特征,可解决从装置中长期特征获得的动态特征等问题,可利用于实际生产中。

在本次软件应用中,首先规划出设备的大概框架。

将提取的原油先送至三相分离器,将气、油、水分离。

然后,混合器进入一个两相分离器以去除更多的气体。

将油水从两相油水分离器中去除。

通过脱水和脱盐可以将水和盐从油中溶解。

对于气体分离,气体将被脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔除去,这些都将用于商业。

温度和压力应该包括在这个模拟中。

利用该模型可以获得一些有用的参数,为大部分单元操作的规模确定提供参考。

虽然HYSYS模拟是一种简单的方法,但与我们考虑的油气分离方法相比,它提供了更准确的参数。

一、软件应用在这一部分中,重点讨论了利用HYSYS对一个气油分离装置(GOSP)和气体处理装置进行模拟的过程。

从井口提取的原油中含有气体、水和其他杂质,在运输前必须将其分离,以减少任何经济和腐蚀问题。

在这个设计中,几乎所有的气体成分都被分离成不同的流,99.9%的甲烷,99.9%的乙烷,99.9%的丙烷,99.9%的丁烷。

最终的油品的里德蒸汽压等于29.77,这是稳定和安全的储存和运输的重要参数。

下表1,2显示了原油的原始数据和伴生气的组成。

表1 原油原始数据原油流速(bbl/day)815000含水(% vol)22.95剩余水 (% vol) 6.5伴生气(% wt)7.51盐度(ppm)27250 表2 伴生气成分气体%甲烷, C1 49乙烷, C2 21.8丙烷, C317丁烷, C4 9硫化氢 3.2流体的HYSYS模拟分析要求确定流体周围的热力学参数。

HYSYS动态模拟方法进行安全阀尺寸分析

HYSYS动态模拟方法进行安全阀尺寸分析

HYSYS动态模拟方法进行安全阀尺寸分析李涛;李昱江;苏敏;迟大炜;魏彦海【摘要】以原油处理站三相分离器为例讨论了堵塞和火灾两种工况下HYSYS计算安全阀尺寸的方法,并与另一种安全阀计算软件PSVPlus的计算结果进行了对比。

HYSYS动态模拟很好地反映了分离器憋压和安全阀泄放流量变化过程;堵塞工况HYSYS动态模拟方法与PSVPlus计算结果一致;火灾工况动态模拟方法的计算结果要小于PSVPlus计算结果。

【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P22-24)【关键词】安全阀;堵塞和火灾;HYSYS;设计;流量;压力【作者】李涛;李昱江;苏敏;迟大炜;魏彦海【作者单位】中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司;中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司;中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司;中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司;中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司【正文语种】中文在原油处理站场,安全阀作为一种压力泄放装置在特定条件下可以有效保护管线或容器设备不超过允许的最高工作压力。

安全阀尺寸的计算需要泄放介质的物性参数和泄放流量等参数,稳态设计方法可参照API521[1],API521中提到合理利用动态的模拟方法计算结果可以更接近实际。

本文利用HYSYS动态模拟了三相分离器堵塞与火灾两种工况,并与一种稳态软件PSVPlus计算得到的结果进行了对比分析。

某原油中心处理场,卧式三相分离器直径4 m,长23 m,操作液位2 m,操作温度40~60℃,操作压力1 100 kPa,设计压力1 600 kPa,设计温度85℃。

原油处理量400 m3/h,含水率10%,气油比113 sm3/sm3。

1.1 对于堵塞工况(1)三相分离器的气相管线误关闭。

入口和液相出口阀门正常操作,气相在分离器内不断积聚达到安全阀的开启压力,安全阀的开启压力1 600 kPa,容器内允许超压1 760 kPa。

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培训内容
1. 稳态条件 2. 槽的尺寸设定 3. 转向动态模拟 4. 设置控制器 5. 放置和定义记录器的性能 6. 启动模拟计算 7. 问题交流
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转向动态模拟
当稳态模拟收敛,且管路设置也已完成给定,就可以点击顶部工具栏中的 Dynamics按钮。这时“动态助手”将建议你在一些规定中做一些改变,以便使流动 驱动模拟能正确地设置好。
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分离槽信息:
立式筒型分离槽 容积:2.13m3 直径:1.1m 高度:2.2m 操作压力:5bar 绝热操作 稳态下分离槽温度:27.5℃
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稳态流程模拟的PFD页面
流程描述: 进料流F在70℃、 20bar下流入一个立 式筒型分离槽。当 流经控制阀V1,因 压降而发生闪蒸。 离开槽的液体流经 一个泵及阀V2流出 系统。蒸气流经过 控制阀V3排出。
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控制阀V2 压降:2bar(200KPa) 开度:50%
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控制阀V3 压降:2bar(200KPa) 开度:50%
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设置控制器
设置一个控制器的步骤如下:
点击图标版面上的Controller 图标,并用鼠标的右键按住, 将其拽到PDF图上来。
双击Controller图标激活 Controller的对话框,其第一 页脚缀为Connetion(连接), 如右图所示。
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(1752Kg/h)(m3/10.6Kg)(h/3600s)=0.046m3/s 通常可以用简单的经验公式来估算最大容许蒸气速度,该速度又与密度有关, 密度越大容许最大速度越小,采用“F因子”
F因子 Vmax
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对于分离槽,F=0.61。因此最大容许蒸气速度为:
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槽的尺寸设定
槽的容积已经给定为2.13m3,在做稳态模型时该值是没有必要知道的,但在进 行动态模拟时这个值就非常重要。
设置泵的动态规格
双击泵图标,点击 Dynamics页面,泵 的动态界面如右图所 示,点击其中的 Pressure rise和 Efficiency按钮,这意 味着在动态模拟时当 流量变化时泵、压头 及效率不变。
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培训内容
V max 0.61 0.187m / s 10.6
所以基于蒸气负荷可算出槽截面应是: (0.046m3/s)(s/0.187m)=0.246m2
对应的槽直径为0.560m 再来计算基于滞留量要求的尺寸。液体流量为3500Kg/h,其密度为548Kg/m3。 可算出体积流量为:
(3500Kg/h)(h/60min)(m3/548Kg)=0.1065m3/min 对于10min的滞留量,液体容积应为1.065m3。因液体占50%,则总容积因当是 2.13m3。假定L/D比为2,则直径可按下公式计算:
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培训内容
1. 稳态条件 2. 槽的尺寸设定 3. 转向动态模拟 4. 设置控制器 5. 放置和定义记录器的性能 6. 启动模拟计算 7. 问题交流
(D2 / 4)(2D) 2.13m3
得到直径1.11m。因为这个值比由蒸气负荷算出的直径(0.560m)大,选择两 个指中的最大者。
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这样槽尺寸即可在 Dynamics页面上给 定,其中页面百分 数为50%。
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稳态条件
液体进料流F的组分:
组分 乙烷 丙烷 异丁烷 正丁烷
摩尔分数 10% 20% 30% 40%
液体进料流F的流体信息:
温度:70℃ 压力:20bar 流量:100Kg﹒mol/h
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HYSYS的稳态模拟结果页面
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控制阀设计
控制阀V1 压降:15bar(1500KPa) 开度:50%
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槽的尺寸设定要看两个指标: 蒸气的表现速度必须足够低,以便于气/液离析。这意味着其横截面积必须足 够大。 液体在槽中的滞留量必须满足所要求的振荡容量(surge capacity)。槽内 50%容积液体时10min的滞留。 检验蒸气负荷,可以看到蒸气流量为1752Kg/h,其密度为10.6Kg/m3,则体积 流量为:
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陆地科技 2008年10月பைடு நூலகம்
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1. 稳态条件 2. 槽的尺寸设定 3. 转向动态模拟 4. 设置控制器 5. 放置和定义记录器的性能 6. 启动模拟计算 7. 问题交流
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