HYSYS中文入门案例-Gas Processing

Gas Processing开始模拟1．单击File=>New Case菜单或New Case按钮，开始一个新的模拟案例。

Simulation Basis Manager如下图所示：2．在构造实例前需要设置Session Preferences。

打开Tools=>Preferences菜单，显示Session Preferences视图。

3．在Simulation标签Options页面上点击复选框使Use Modal Property Views选项失效。

创建新单位集构造实例的第一步是选择一个单位集。

在HYSYS中你不能更改列表中的3套默认的单位集。

但通过复制已存在的单位集你可以创建新的单位集。

步骤如下：1．点击Session Preferences视图上Variables标签，选择Units页面。

2．在Available Unit Sets中，选择Field选项。

3．单击Clone按钮，一个名为NewUser的单位集将会出现并自动处于高亮状态。

4．在Display Units中，注意Flow的默认单位是lbmole/hr。

对该例子更适合的单位是MMSCFD。

在Session Preferences视图的顶部有一个备选单位的下拉列表，点击下拉箭头或按下F2键及↓键。

5．在列表中选择MMSCFD。

新的单位集定义完毕。

关闭Session Preferences视图。

创建流体计算包下一步将创建流体计算包。

一个流体计算包最少包括组成和物性方法（例如状态方程）用于在流程中进行计算。

某些特殊流程的流体计算包可能会包含其他信息，例如反应和交互参数。

1．在Simulation Basis Manager视图中点击Add按钮，打开Fluid Package视图。

2．在Prop Pkg标签页上选择物性包。

按下述方法之一进行操作：·用键盘输入Peng Robinson，HYSYS将自动进行匹配。

·使用↑和↓键在备选物性包中选择。

·使用垂直滑动条在列表中选择。

通常在Component Selection Control使用默认设置，选择Only Property Package Compatible Components。

HYSYS将过滤物性库使其只包含与所选物性包匹配的物质。

选择组成1．点击Components标签或按下CTRL+SHIFT+N键。

有多种方法可选择组成。

其中一种是使用匹配特性。

每种物质有3种描述方式：SimName, FullName/Synonym, Formula。

通过选择不同的描述方式，HYSYS将找到与在Match空格中的输入匹配得最好的物质。

在该例中，有N2，CO2，C1，C2，C3，iC4和nC4共7种组份。

以加入N2为例：2．选中FullName/Synonym和Show Synonyms选项。

3．选中Match空格或按下ALT+M键。

4．输入N2。

HYSYS将只显示与你输入匹配的组份。

5．Nitrogen已被高亮显示，将其加入Current Composition List中：·按下ENTER键。

·按下Add Pure按钮。

·双击Nitrogen。

除使用匹配规则外，你也可以使用Family Filter来显示只属于某些族的物质。

以添加CO2为例：6．清除Match空格中的输入。

7．选中Use Filter，然后点击Family Filter按钮，出现Families视图。

8．CO2不属于任何标准族，因此选中Miscellaneous。

9．在列表中找到CO2，将其加入Component List。

在上述操作中，匹配准则同样适用。

按上述方法添加C1至nC4组份。

清除Miscellaneous选项，选中Hydrocarbons。

有一种同时加入在列表中连续显示的多种组份的方法：1．点击第一组份（该例中为C1）。

2．按下SHIFT键并同时点击最后一种组份（nC4）或将C1用鼠标一直拖至nC4然后松开鼠标。

3．按下Add Pure按钮。

完整的组份列表如下图所示。

查看组份物性要查看某种组份的物性，选中该组份然后单击View Component按钮。

在Component Property视图中，你只能查看组份的物性而不能进行任何修改。

但HYSYS允许你将物性库中的组份复制为假想组份（Hypothetical Component），这样你可以按需要进行修改。

在Simulation Basis 手册中有更多相关信息。

关闭Fluid Package视图返回Simulation Basis Manager，如下图所示。

完成了模拟的基本设置，我们将从Basis环境进入Simulation环境，操作如下：·点击Simulation Basis Manager视图上的Enter Simulation Environment按钮。

·或点击工具条上Simulation Environment按钮。

进入模拟环境当你进入模拟环境，最开始出现的视图决定于你对Initial Build Home View的设置。

有3种可能出现的视图：1．PFD2．Workbook3．Summary这3种视图可分别或同时出现。

但当你第一次进入模拟环境时只有一种出现。

HYSYS默认为PFD，如下图。

在继续操作加入物流或单元操作之前，保存这个例子。

默认路径为Cases子目录。

文件名可取为GASPLANT。

HYSYS将自动添加文件后缀.hsc。

流程描述本例将模拟一套天然气加工装置。

该装置使用丙烷致冷来冷凝进料，并用一个精馏塔来处理冷凝液。

该工艺的流程图如下图所示。

在该例中将使用3个逻辑操作来完成由标准单元操作无法完成的功能。

FunctionLogical FlowsheetBALANCE 复制物流Sales stream的组成来计算指定压力下的露点温度ADJUST 决定LTS的温度HYSYS计算SalesGas的净热值SPREADSHEET两种主要工具Workbook和PFD将用来添加物流和单元操作并检查模拟过程中的结果。

Workbook将用来构建流程的第一部分，包括进料、气/气热交换器。

PFD将用来添加其他操作，包括冷却器、精馏塔等。

使用WorkbookWorkbook以表格形式显示物流和单元操作信息，而PDF以图形方式显示流程。

按下工具条上Workbook按钮激活Workbook窗口。

添加进料通常当你进入模拟环境后的第一步是添加进料，步骤如下：1．在标有**New**的表格中输入新的物流名Feed 1。

2．按下ENTER，HYSYS将自动创建你所命名的物流。

Workbook如下图所示。

下面将定义该进料的条件。

1．点击Feed 1的Temperature格，输入60，注意你的输入会显示在窗口顶部的编辑条内。

2．按下ENTER或编辑条左边的Accept按钮。

在输入压力时，假设该进料使用的是另一个单位而不是默认的psia，例如bar，你不需要去查转换系数，HYSYS将自动为你转换。

Feed 1的压力是41.37bar，则：1．输入41.37。

2．按下SPACE键转入Units格，点击下拉箭头打开备选单位列表。

3．在列表中找到bar，或直接输入bar。

HYSYS将会自动定位。

4．按下ENTER或Accept按钮，HYSYS将自动转换到默认单位psia。

在Molar Flow格中输入6 MMSCFD。

输入组成1．关闭Workbook窗口。

在PFD上有一个浅蓝色箭头。

该箭头代表刚才创建的物流Feed 1。

双击该箭头，出现Feed 1对话框。

2．进入Compositions页。

默认单位为Mole Fraction。

3．移到Nitrogen，输入0.01并回车。

HYSYS将显示Input Composition for Stream视图。

4．移到CO2的输入格，输入0.01并回车。

5．继续输入进料的其它组成，如下图所示。

6．按下OK按钮。

Feed 1已定义完整，HYSYS将自动计算该物流的其它物性。

返回Workbook，在Material streams页中，注意你指定的物性值为蓝色而HYSYS计算的物性值为黑色。

除了用Workbook添加物流，还有其它几种方法：·按下F11键。

·点击Flowsheet=>Add Stream菜单。

·在Object Palette上双击Material Stream按钮。

如果Object Palette未出现，按F4。

·在Object Palette上点击Material Stream按钮，再按下Add Object按钮。

按上述方法之一再添加一股物流：1．命名该物流为Feed 2。

2．在Temperature, Pressure和Molar Flow格分别输入60，600和4。

3．转到Composition页，点击Edit按钮，出现Input Composition for Stream视图。

4．将Composition Basis改为Mass Fractions。

5．按下图组成输入各种组份。

6．按下Normalize按钮进行归一化，HYSYS将你的输入转为质量比。

7．按下OK按钮关闭该视图。

查看相图使用HYSYS的Envelope Utility，你可以查看任一物流的相图：1．在Feed 2物性视图上点击Attachments标签并选择Utilities页。

2．点击Create按钮，出现Available Utilities视图。

3．选择Envelope，并点击Add Utility按钮。

HYSYS构造并显示该物流的相线。

默认的包线类型为PT。

添加单元操作添加混合器要安装的第一个操作是混合器（MIXER），用来混合两股进料。

添加操作也有多种方法。

一种就是通过Workbook上的Unit Ops：1．打开Workbook窗口，移到Unit Ops标签。

2．按下Add UnitOp按钮，打开列有所有单元操作的UnitOps视图。

点击Add按钮或回车键，HYSYS将添加当前高亮的操作。

3．选择MIXER，点击Add按钮，或按回车键。

MIXER的属性视图如上图所示。

要完成Connections页：1．点击**Stream**格，激活Inlets矩阵。

2．点击视图上方的下拉箭头打开编辑条进料下拉列表。

3．从列表中选择Feed 1。

重复上述步骤，添加Feed 2。

状态条现在显示Requires a product stream。

要指定一股出料：1．点击Outlet格。

2．在空格中输入MixerOut，并回车。

HYSYS将自动添加一股新物流。

状态条显示为绿色OK，表明该单元及相连的物流都计算完毕。