流程模拟软件HYSYS

第6章化工流程模拟软件HYSYS,6.1化工流程模拟介绍6.2常用的流程模拟软件6.3HYSYS软件介绍6.4HYSYS单元操作应用实例6.5HYSYS流程应用实例,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,6.1.1流程模拟分类,根据化工流程模拟结果的不同，可将流程模拟分为稳态模拟和动态模拟。,稳态模拟与动态模拟的比较,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,不同的模拟方法区别在于求解非线性方程组的方法不同，主要有四种：序贯模块法联立方程法联立模块法(双层法)数据驱动法,6.2常用的流程模拟软件,6.2.1Aspen工程套件6.2.2HYSYS6.2.3PRO/II6.2.4ECSS6.2.5DSO,6.2.1Aspen工程套件,AspenPlus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。,6.2.2HYSYS,HYSYS是面向油气生产、气体处理和炼油工业的模拟、设计、性能监测的流程模拟软件，具有稳态模拟和动态模拟功能,HYSYS的特点是：拥有最先进的集成式工程环境。具有强大的动态模拟功能。在系统中设有人工智能系统，它在所有过程中都能发挥非常重要的作用。数据回归整理包提供了强有力的回归工具。内置严格物性计算包。开发有功能强大的物性预测系统。设有DCS接口。采用事件驱动模式。可计算各种塔板的水力学性质。,6.2.3PRO/II,PRO/II的特点是：功能强大。图形界面十分友好、灵活、易用。拥有完善的物性数据库。具有强大的热力学物性计算系统。拥有全面的单元操作。拥有解算特大型和复杂流程的能力。提供了优化器单元操作。,6.2.4ECSS,ECSS基本实现了结构模块化，接口标准化。用户可根据需要增加或替换某些模块，形成专用系统。ECSS自推出以来，已成功地应用于大型乙烯装置、天然气分离、芳烃抽提等过程的设计与优化，并开发了多个流程的专用模拟软件。,6.2.5DSO,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。,6.3HYSYS软件介绍,6.3.1HYSYS结构6.3.2HYSYS使用步骤,6.3.1HYSYS结构,HYSYS主要由模拟基础管理器和模拟环境两部分构成，前者负责热力学计算部分，后者负责流程搭建和模拟工作。,（1）模拟基础管理器这种方法有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,（2）模拟环境在模拟基础管理中完成了相关定义后，就可以点击右下侧的“EnterSimulationEnvironment”按钮进入模拟环境.可用的对象包括物流、能流、设备、调节器、数据表等，可通过点击移动点击的顺序放置在PFD图上。,模拟环境界面,模拟环境界面,（3）菜单栏“File”菜单项用于打开、保存、关闭、打印用户模拟方案和结果；“Edit”菜单项用于文字编辑（剪切、复制、粘贴）；“Simulation”菜单项用于改变模拟状态；“Flowsheet”菜单项用于修改流程图；“PFD”菜单项用于选择单元模块、改变物流联结关系、改变流程图大小等；“Tools”菜单项提供了便于用户查看结果的各种工具；“Window”和“Help”菜单项功能与常见的Windows程序相同，用于查看窗口和提供联机帮助。,HYSYS菜单栏,6.3.2HYSYS使用步骤,定义模拟基础，包括添加组分和指定热力学计算方法等。选择单位制。通过菜单“ToolsPreferences”打开选项窗口，点击其中的Variables标签弹出单位制选择窗口（图6-13）。添加物流。添加模块。通常利用对象面板来添加。分析结果。,图6-13在HYSYS中指定单位制,6.4HYSYS单元操作应用实例,6.4.1流体输送6.4.2传热6.4.3精馏6.4.4反应,6.4.1流体输送,【例6-1】用离心泵把20的水从开口贮槽送至表压为150kPa的密闭容器，贮槽和容器的水位恒定，个部分的相对位置如图6-14所示。管道均为1084mm的铸铁管，吸入管长为20m，排除管长为100m（各管段长度均包括所有局部阻力的当量长度）。已知真空表读数为42.7kPa，忽略两测压口之间的阻力。试求管路中水的流量、压强表的读数和离心泵的功率。,图6-14流体输送例题附图,针对该问题的模拟步骤如下：,例题6-1具体步骤.doc,6.4.2传热,例题6-2.doc,6.4.3精馏,例题6-3.doc,6.4.4反应,例题6-4.doc,6.5HYSYS流程应用实例,6.5.1稳态模拟6.5.2动态模拟,图6-75中，天然气原料首先经过冷却器E-101降低温度，然后将部分液化的天然气在气液分离器V-101中进行闪蒸。比例较大的气相出料经过产品冷凝器E-102全部液化，通过阀VLV-101减压后进入储罐V-102，液相作为产品出售，气相充当燃料气。V-101的液相出料含有较多的大分子烃（相