HYSYS培训教程10动态模拟

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。

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。

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.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”。

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。