化工工程模拟软件Hysys基础应用
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Hysys基础应用
目录
一、基础管理器1
1.1、组分栏1
1.2、流体包栏3
1.3、模拟界面6
二、模拟过程6
2.1画流程6
2.2输入参数7
三、流程模拟7
3.1、单井集输工艺7
3.2、天然气浅冷工艺8
3.3、丙烷制冷10
3.4、天然气压缩14
四、常用功能17
4.1、查看气体的露点温度和液体的泡点温度17
4.2、查看特性参数18
4.3、公用工具19
4.4、油品模拟21
五、Hysys模拟计算故障调试的通用技巧23 2 / 31 六、塔的调试技巧24
6.1、自由度24
6.2、塔的诊断25
3、操作实例〔液化天然气分馏〕26 1 / 31 HYSYS 软件分动态和稳态两大部分，主要用于油田地面工程建设设计和石油石化炼油工程设计计算分析，其中动态部分还可用于指挥原油生产和储运系统的运行。对于油田地面建设该软件可以解决以下问题：
1〕各种集输流程的设计、评估及方案优化
2〕站内管网、长输管线及泵站
3〕管道停输的温降
4〕油气分离
5〕油、气、水三相分离
6〕油气分离器的设计计算
7〕天然气水化物的预测
8〕油气的相图绘制及预测油气的反析点
9〕天然气脱水〔甘醇或分子筛〕、脱硫装置设计、优化
10〕天然气轻烃回收装置设计、优化
11〕泵、压缩机的选型和计算
12〕胺脱硫、多级冷冻、压缩机组、脱乙烷塔和脱甲烷塔、膨胀装置、气体脱氢、水合物生成 / 抑制。
目前我们常用的是HYSYS 软件的稳态部分，下面就以天然气增压流程模拟为例，介绍HYSYS稳态模拟的基本应用。
一、基础管理器
首先双击HYSYS图标就进入基础管理器界面。
1.1、组分栏
组分栏包括七个选项：view、add、delete、copy、import、export、refresh。
各选项功能如下表所示：
选项 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。
Add 在模拟中创建和安装流体包。 2 / 31 Delete 从模拟中删除所选流体包。
Copy 拷贝所选流体包。除名称外，拷贝版本与原流体包一模一样，这对修改流体包很有用。
Import 从磁盘中导入预先定义的流体包。流体包的扩展名为〔.fpk〕
Export 把所选流体包导出到磁盘中。所导出的流体包可以通过导入功能用在另外的工况中。
Refresh 用来将所选中的成分单刷新，使之成为最新版本
当选择add选项后，出现：
上图中间还有五个选项分别是：add pure、substitude、remove、sort list、view ponent，各选项功能如下表所示：
选项 标识意义
add pure 用来增加一种新的成分
Substitude 用来对所选成分表中的当前高亮成分与总成分表中的高亮成分进行替代操作
Remove 用来删除所选成分表中的某一成分
sort list 用同组成分替换某种所选成分
view ponent 用来查看某种选中的成分的特性参数
有几种不同的方法添加组分。
项目 用法
Match Cell 1. 通过选择相应的单选按钮，分子式、模拟名称、全称/异名三种名称格式选一。
2. 点击匹配框，输入组分名称，根据你所选的类型不同，匹配你输入的组分列表会有所不同。
3. 击亮想要的组分，然后
·敲ENTER键
·点击添加纯组分按钮
·双击组分，把它添加到模拟中
ponent List 1. 使用组分列表的滚动条，滚动选择想要的组分。 3 / 31 2. 添加组分，也是
·敲ENTER键
·点击添加纯组分按钮
·双击组分，把它添加到模拟中
Filter 1. 先确保匹配框是空的，点击浏览过滤器按钮。
2. 选择使用过滤器复选框，显示各种族类过滤器。
3. 从族类过滤器列表中选择想要的族类〔如：烃类〕，则只显示该类型组分。
4. 使用上述两种方法之一，选择想要的组分。
1.2、流体包栏
流体包栏主界面不很复杂，在点击view或add后，出现另一个选择流体包对话框。
点击add或view可以显示流体包性质栏。
上图中左侧所列为用于模拟的流体包〔特性方程〕，中间六个复选框为流体包特性过滤器。其中：
All Types—现实所有流体包列表；
EOSs—只显示状态方程；
Activity Models—只显示液体活度系数模型；
Chao Seader Models—只显示基于半试验方法的Chao Seader模型；
Vapour Pressure Models—只显示各种蒸气压模型；
Miscellanous Types—上述各类都不包括的其他模型；
下面就上述5大类模型中的流体包进行分别描述：
1〕EOSs〔状态方程〕
Kabadi Danner—这是SPR状态方程的修正模型。改进了烃水体系〔特别是在稀溶液X围内〕的气液平衡计算；
Lee Kesler Plocher—这个模型对非极性物质和混合物是最标准的通用方法；
Peng-Robinson—这是我们计算过程中一般选用的模型，它其实是对PR方程的增强，改进了对非理想体系预测的准确性； 4 / 31 PRSV—对PR方程进行了双重修正，将PR方程的应用扩展到高度非理想体系；
SRK—许多情况下可以得到与PR方程相近的结果。但是其应用X围要窄的多，并不能可靠的用于非理想体系；
Sour PR—将PR方程与Wilson的API—Sour模型结合起来处理酸水体系；
Sour SRK—将SRK方程与Wilson的API—Sour模型结合起来处理酸水体系；
Zudkevitch Joffee—是Redlich Kwong状态方程的改进。可以较好的预测烃类系统及含氢体系的气液平衡。
2〕Activity Models〔活度模型〕
虽然状态方程可以在想当广泛的操作条件下非常好的预测大多数烃类为主的流体性质，但是其应用X围基本上局限于非极性或弱极性组合。对于非理想体系最好用活度模型。计算时可以采用以下活度模型性质包：
Chien Null—提供一个统一的框架，将已有的活度系数模型逐一应用于各个二元对。这样可以在一个CASE中为每个二元对选择最好的活度系数；
Extenal NRTL—它是NRTL模型的扩展，它在组合活度系数的定义中采用了更多的二元相互作用参数，主要用于以下体系：
（1） 组分间的沸点X围较宽；
（2） 需要同时解算气—液平衡和液—液平衡，且组分间的沸点X围、浓度X围较宽；
General NRTL—应用X围同上；
Margules—这是开发出来得第一个Gibbs自由能表达式。该方程没有任何理论基础，但可一用于快速估算和数值内插；
NRTL—这是Wilson方程的一个扩X，采用统计学机理和液体晶格理论来描述液体的结构。可以描述气液平衡、液液平衡。
UNIQUAC—采用统计学机理和Guggenhiem的准化学理论来描述液体结构。
Van Lear—此方程能很好的吻合许多体系，特别是液液平衡中的组分分配。但是不能预测活度系数的极大值或极小值。因此对含有卤代烃和醇的体系通常结果较差。
Wilson—第一个用局部组成模型导出Gibbs自由能的活度系数方程，由回归的二元平衡数据来预测多组元体系的行为，但它不能用于双液相体系。 5 / 31 3〕Chao Seader Models
Chao Seader法和Grayson Streel法是较早的半试验方法，主要应用于重烃体系。
Chao Seader—用于压力低于1500psia，温度为0～500F的重烃体系；
Grayson Streel—推荐用于高氢含量的重烃体系的模型；
4〕Vapour Pressure Models〔蒸气模型〕
蒸汽压模型用于在低压下的理想混合物，理想混合物包括烃类体系以及诸如酮和醇的混合物。
Antoine—用于理想的低压系统；
Braun K10—严格的用于低压重烃体系。此法采用Braun的收敛法，提供一个组分的正常沸点，计算系统温度和10pisa下的K值。
ESS 0K—严格的用于低压下的烃类。
5〕Miscellanous Types〔其他模型〕
Amine—专有的胺装置模拟器的热力学模型；
ASME Steam—严格用于H2O这一单组分，采用ASME 1967中的蒸汽表；
NBS Steam—严格用于H2O这一单组分，采用NBS 1984中的蒸汽表；
MBWR—这是Benedict/Webb/Rubin方程的一个改进。
选择了peng－robinson方程后所出现的对话框。
EOS enthalpy method specification选项〔选择多数状态方程后会出现该选项〕
这里选择的是计算焓的方法
状态方程法：运用状态方程包中所包含的计算焓的方法
Lee－Kesler法：是一个组合的特性包，运用适当的状态方程来进行气液平衡计算，这种方法对于重炭氢系统其焓值会更精确，但要求更多CPU资源。
peng－robinson option选项〔peng－robinson状态方程所特有选项〕
HYSYS：HYSYS peng－robinson状态方程类似于peng－robinson状态方程，只是在原方程上做了一些改进，扩展了它的使用X围并使其对于复杂系统有了更优异的气液平衡表现。
Standard：标准的peng－robinson状态方程是对RK方程的修正，以求对于天然气系统有更精确的气液平衡性能。
Use EOS Density与Smooth Liquid Density选项〔当选择PR、Sour PR、SRK或Sour SRK特性包时出现此两个选项〕
