HYSYS应用基础教程(总)

1、HYSYS应用基础教程应用基础教程大庆石化总厂培训中心仿真HYSYS应用基础教程应用基础教程 -2-第一章第一章 HYSYS入门入门v 教学重点教学重点：v 教学内容教学内容：v 教学目的教学目的：v定义一个流体包并在定义一个流体包并在PFD中加入物流：中加入物流：v理解闪蒸计算并学习使用理解闪蒸计算并学习使用Utility工具：工具：v熟悉熟悉HYSYS的使用：的使用：v定义流体包及在定义流体包及在PFD中加入物流：中加入物流：HYSYS应用基础教程应用基础教程 -3-v 数据类型：数据类型：第一章第一章 HYSYS入门入门 Hysys有四大数据类型，分别是组分数据、物性方有四大数据类型，分

2、别是组分数据、物性方法、物流数据以及单元操作模块：法、物流数据以及单元操作模块：v组分数据：组分数据： 装置设备及管道当中存在的物质装置设备及管道当中存在的物质v物流数据：物流数据： 包括物流的流量、温度、压力以及携带多少能量包括物流的流量、温度、压力以及携带多少能量v单元操作模块：单元操作模块： 就是指生产设备的操作参数及尺寸等。就是指生产设备的操作参数及尺寸等。v物性计算方法：物性计算方法： 是一些化工热力学方程。是一些化工热力学方程。HYSYS应用基础教程应用基础教程 -4-v Hysys构成：构成：第一章第一章 HYSYS入门入门v 模拟基础管理器模拟基础管理器 组份列表组份列表 物性

3、方法物性方法 假组份假组份 油管理器油管理器 反应列表反应列表HYSYS应用基础教程应用基础教程 -5-v Hysys构成：构成：第一章第一章 HYSYS入门入门v 模拟环境：模拟环境： 主流程主流程 子流程子流程 塔流程塔流程HYSYS应用基础教程应用基础教程 -6-v Hysys构成：构成：第一章第一章 HYSYS入门入门 Fluid Package Rxn Manager Main Flowsheet EOS Define Rxns Component Sub-flowsheet Oil Manager Hypothetical Column Define Oil Manager Sim

4、ulation Basis Simulation Environment HYSYS应用基础教程应用基础教程 -7-v 输入条件：输入条件：第一章第一章 HYSYS入门入门v组分列表：组分列表：N2, H2S, CO2, C1, C2, C3, i-C4, n-C4, i-C5, n-C5, C6, H2O, C7+(NBP=110C)v物性方法：物性方法：Peng RobinsonvGasWell 1(Mole Fraction)：N2H2SCO2C1C2C3iC4nC4iC5nC5C6C7+H2O0.00020.04050.01510.72500.08150.04550.01500.018

5、00.01200.01300.00900.02520.0000HYSYS应用基础教程应用基础教程 -8-v 输入条件：输入条件：第一章第一章 HYSYS入门入门vGasWell 2(Mole Fraction)：vGasWell 3(Mole Fraction)：v问题：问题： 哪些条件需要在模拟基础当中输入，哪些条哪些条件需要在模拟基础当中输入，哪些条件需要在模拟环境当中输入？件需要在模拟环境当中输入？N2H2SCO2C1C2C3iC4nC4iC5nC5C6C7+H2O0.00250.02370.00480.68000.19200.0710 0.0115 0.00850.00360.0021

6、0.00030.00000.0000N2H2SCO2C1C2C3iC4nC4iC5nC5C6C7+H2O0.00500.01410.02050.56640.25450.01450.00410.00750.00380.00370.00600.00900.0909HYSYS应用基础教程应用基础教程 -9-v 建流体包建流体包：第一章第一章 HYSYS入门入门建立组份列表建立组份列表 加入库组份加入库组份 自定义组份自定义组份 Sortlist组份组份 View组份组份 Remove组份组份HYSYS应用基础教程应用基础教程 -10-第一章第一章 HYSYS入门入门v 建流体包建流体包：导出组份列表

7、导出组份列表 Gasplant.cml导入组份列表导入组份列表 Gasplant.cml查看查看/删除删除/复制复制 组份列表。组份列表。C:ProgramefileHyprotechHysys3.2PaksHYSYS应用基础教程应用基础教程 -11-v 建流体包建流体包：v 进入模拟环境进入模拟环境v 选物性方法选物性方法 状态方程状态方程（气相）（气相） 活度系数活度系数（液相）液相）第一章第一章 HYSYS入门入门3HYSYS应用基础教程应用基础教程 -12-第一章第一章 HYSYS入门入门v 建流体包建流体包：C:ProgramefileHyprotechHysys3.2Paks导出流

8、体包导出流体包 Gasplant.fpk导入流体包导入流体包 Gasplant.fpk查看查看/删除删除/复制复制流体包。流体包。HYSYS应用基础教程应用基础教程 -13-第一章第一章 HYSYS入门入门v 文件操作文件操作：New：新建工况新建工况Open：打开工况打开工况Save：保存文件保存文件Save As：另存另存Close Case： 关闭当前工况关闭当前工况Exit：退出退出HysysHYSYS应用基础教程应用基础教程 -14-v 练习题练习题1：C7C7+C8Normal Boiling PointIdeal Liquid DensityMolecular Weightv对照

9、对照C7 、C7+和和C8的属性：的属性：将所有组分加入组分列表，选中目标组分，单击将所有组分加入组分列表，选中目标组分，单击 按钮。按钮。第一章第一章 HYSYS入门入门HYSYS应用基础教程应用基础教程 -15-第一章第一章 HYSYS入门入门v 练习题练习题2：v建立由以下组份组成的组份列表：建立由以下组份组成的组份列表：N2, CO2, C1, C2, C3, i-C4, n-C4, i-C5, n-C5, C6 , H2Ov物性方法：物性方法：Peng Robinsonv输出流体包，并命名为输出流体包，并命名为Daqing.fpkv输出组份列表，并命名为输出组份列表，并命名为Daqi

10、ng.cmlHYSYS应用基础教程应用基础教程 -16-第一章第一章 HYSYS入门入门v 定义物流定义物流：v 按按F4打开模板库打开模板库v 单击物流图标单击物流图标v 单击加入按钮单击加入按钮v 双击打开属性窗口双击打开属性窗口v 修改物流名称修改物流名称v 输入输入P.V.T参数参数v 输入物流组成输入物流组成（基准）（基准）v 分析结果分析结果HYSYS应用基础教程应用基础教程 -17-v闪蒸计算：闪蒸计算：在物流组成确定的情况下，在物流组成确定的情况下，Vf, T, P, H, S等参数，等参数，HYSYS只要在这些变量中知道两个（且其中一个是只要在这些变量中知道两个（且其中一个是

11、T/P），），即可确定其它三个变量的值。即可确定其它三个变量的值。v完全定义物流：完全定义物流：闪蒸计算闪蒸计算 + 物流流率物流流率v露点计算：露点计算：（汽相中产生第一滴液体）（汽相中产生第一滴液体）给给Vf = 1, T = P, or Vf = 1, P = Tv泡点计算：泡点计算：（液相中产生第一个汽泡）（液相中产生第一个汽泡）给给Vf = 0, T = P, or Vf = 0, P = Tv 闪蒸计算闪蒸计算：第一章第一章 HYSYS入门入门HYSYS应用基础教程应用基础教程 -18-v对物流对物流GasWell 2执行执行P-T闪蒸计算，设置压力为闪蒸计算，设置压力为7500k

12、pa; 温度为温度为10C; 请问汽化分率是多少？请问汽化分率是多少？v对物流对物流GasWell 2执行露点计算，设置压力为执行露点计算，设置压力为7500kpa; 请问露点温度为多少？请问露点温度为多少？v对物流对物流GasWell 2执行泡点计算，设置压力为执行泡点计算，设置压力为7500kpa; 请问泡点温度为多少？请问泡点温度为多少？v按下所示数据完成物流条件按下所示数据完成物流条件第一章第一章 HYSYS入门入门v 练习题练习题3：StreamsTemperature PressureFlowrateGasWell140C4135KPa 425Kgmole/hGasWell245C

13、3450KPa 375Kgmole/hGasWell340C575Kgmole/hHYSYS应用基础教程应用基础教程 -19-v 定制单位集：定制单位集：第一章第一章 HYSYS入门入门v 选择系统单位集选择系统单位集v 单击单击Clonev 更改单位集名称更改单位集名称v 修改单位修改单位HYSYS应用基础教程应用基础教程 -20-第一章第一章 HYSYS入门入门v 练习题练习题4：v在系统单位集在系统单位集SI基础上，定制单位集基础上，定制单位集Daqing，更改如下表所示的单位：更改如下表所示的单位：单位名称单位名称默认单位默认单位更新单位更新单位 压力压力 KPa MPag 摩尔流率摩

14、尔流率 Kgmole/h NM3* 能量能量 KJ/h KW 标准密度标准密度 Kg/m3 g/cm3HYSYS应用基础教程应用基础教程 -21-第一章第一章 HYSYS入门入门v 练习题练习题5：v在系统单位集在系统单位集SI基础上，定制单位集基础上，定制单位集Refinery，更改如下表所示的单位：更改如下表所示的单位：单位名称单位名称默认单位默认单位更新单位更新单位 标准密度标准密度 Kg/m3 API-60HYSYS应用基础教程应用基础教程 -22-第一章第一章 HYSYS入门入门v 绘制相图绘制相图：vGasWell1的相图：的相图： vToolsUtilitiesHYSYS应用基础

15、教程应用基础教程 -23-v 属属 性性 表表：第一章第一章 HYSYS入门入门v考察考察GasWell2的质量密度在压的质量密度在压力力2500KPa,5000 KPa,7500KPa和和9000KPa 下随温下随温度变化的情况：度变化的情况：v热键热键Ctrl+UHYSYS应用基础教程应用基础教程 -24-v 练习题练习题6：第一章第一章 HYSYS入门入门v用相图找下列点：用相图找下列点：GasWell 1的临界点。的临界点。GasWell 1的临界凝结点。的临界凝结点。GasWell 3在在6000kpa下的泡点温度。下的泡点温度。GasWell 1在在4000kpa下的露点温度下的露

16、点温度。v用工作薄找下列值：用工作薄找下列值：GasWell 3在在6000kpa下的泡点温度。下的泡点温度。GasWell 1在在4000kpa下的露点温度。下的露点温度。HYSYS应用基础教程应用基础教程 -25-v 探探 讨讨：第一章第一章 HYSYS入门入门v由于由于GasWell 3的组份列表当中包含一些水，的组份列表当中包含一些水，所以不能用相图工具执行物流在各种压力所以不能用相图工具执行物流在各种压力下的泡点和露点计算；所以，请用属性表下的泡点和露点计算；所以，请用属性表工具完成压力从工具完成压力从100kpa到到10000kpa的泡点的泡点和露点曲线。和露点曲线。HYSYS应用

17、基础教程应用基础教程大庆石化总厂培训中心仿真HYSYS应用基础教程应用基础教程 -27-v 教学难点教学难点：v 教学重点教学重点：v 教学内容教学内容：v 教学目的教学目的：v掌握掌握HYSYS各类数据的输入：各类数据的输入：v理解理解HYSYS中信息的双向传递过程：中信息的双向传递过程：v考察流程考察流程/输入各类数据等：输入各类数据等：v利用利用HYSSYS搭建一个丙烷制冷流程：搭建一个丙烷制冷流程：第二章第二章 丙烷制冷循环丙烷制冷循环HYSYS应用基础教程应用基础教程 -28-第二章第二章 丙烷制冷循环丙烷制冷循环v 流程综述流程综述：请大家将文件保存为请大家将文件保存为C3loop

18、.hscHYSYS应用基础教程应用基础教程 -29-第二章第二章 丙烷制冷循环丙烷制冷循环v 建流体包建流体包：v 建组份列表建组份列表: C3v 物流物流1数据：数据：v 选物性方法选物性方法: Peng RobinsonC3(Mole Frac)TemperatureVapour Fraction1.000050C0.0000v 物流物流3数据：数据：C3(Mole Frac)TemperatureVapour Fraction1.0000-20C1HYSYS应用基础教程应用基础教程 -30-v 模拟实际设备：模拟实际设备：v 进行逻辑运算：进行逻辑运算：v 定义模块定义模块： 循环模块循

19、环模块 平衡模块平衡模块 调整模块调整模块化工厂化工厂计算值计算值初值初值 压缩机压缩机/换热器换热器/罐罐/塔塔第二章第二章 丙烷制冷循环丙烷制冷循环HYSYS应用基础教程应用基础教程 -31-v 连接物流：连接物流：v 输入数据：输入数据：v 加入模块：加入模块：v 定义模块定义模块：v 完成流程完成流程v 加其它模块加其它模块第二章第二章 丙烷制冷循环丙烷制冷循环HYSYS应用基础教程应用基础教程 -32-v 隐藏对象：隐藏对象：选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择Hide命令。命令。v 显示隐藏对象：显示隐藏对象：v显示表格：显示

20、表格：选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择Show table命令。命令。v 翻转：翻转：v 变换图标：变换图标：v Zoom Out/Zoom In/Zoom All/Attach Mode/Size Mode/Break Connection第二章第二章 丙烷制冷循环丙烷制冷循环v PFD操作：操作：在在PFD上单击鼠标右键，并在出现的下拉菜单中选择上单击鼠标右键，并在出现的下拉菜单中选择Reveal Hidden Objects命令。命令。选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择T

21、ransform命令，并命令，并在随后出现的子菜单中选择翻转的角度和方向。在随后出现的子菜单中选择翻转的角度和方向。选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择Change icon命命令，并在随后出现的对话框中选择所要的图标。令，并在随后出现的对话框中选择所要的图标。 在完成流程搭接之后，并不会出现一张完美的流程图，我在完成流程搭接之后，并不会出现一张完美的流程图，我们可以通过们可以通过PFD操作，来打造整洁、实用的画面，常用的操作，来打造整洁、实用的画面，常用的PFD操作包括：操作包括：HYSYS应用基础教程应用基础教程 -33-v 将将 .

22、hsc文件转文件转 换成换成 .tpl文件文件 v另存文件另存文件v 保存模板保存模板：第二章第二章 丙烷制冷循环丙烷制冷循环C:ProgramefileHyprotechHysys3.2TemplateHYSYS应用基础教程应用基础教程 -34-第二章第二章 丙烷制冷循环丙烷制冷循环v 练习题练习题1：v 在这个例子当中，如果我们不知道在这个例子当中，如果我们不知道Chiller的的热负荷，但是知道压缩机标定功率为热负荷，但是知道压缩机标定功率为250hp，且以最大功率的且以最大功率的90%运行，那么当压缩机的效运行，那么当压缩机的效率为率为72%的时候，的时候，Chiller的热负荷是多少

23、？的热负荷是多少？v 如果把如果把Chiller的热负荷提高到的热负荷提高到1.5MMBTU/hr，假设压缩机以假设压缩机以250hp的功率运行，那么的功率运行，那么Chiller能能获得的最佳出口温度是多少（压缩机正常运行获得的最佳出口温度是多少（压缩机正常运行条件下）？条件下）？HYSYS应用基础教程应用基础教程 -35-第二章第二章 丙烷制冷循环丙烷制冷循环v 练习题练习题2：v如果制冷剂换成组成为摩尔百分比为如果制冷剂换成组成为摩尔百分比为95/5有有丙烷丙烷/乙烷混合物，会对整个循环有影响吗？乙烷混合物，会对整个循环有影响吗？如果有，这个新的组成能够承担制冷任务吗？如果有，这个新的组

24、成能够承担制冷任务吗？请同基础工况进行对比：请同基础工况进行对比：BaseCase:100%C3NewCase:5%C2;95%C3Flow,kgmole/h136.1107.9Condenser Q,kj/h1e61e6Compressor Q,hp305.216218.521HYSYS应用基础教程应用基础教程 -36-第二章第二章 丙烷制冷循环丙烷制冷循环v 练习题练习题3：v v加入一套优化装置加入一套优化装置,创建如下图所示的两级制冷循环创建如下图所示的两级制冷循环,在下在下表所示的物流条件下表所示的物流条件下,考察新流程的净压缩功为多少马力？考察新流程的净压缩功为多少马力？Strea

25、m1ChillerStream3Stream4MixerCondenserT=50CDP=7kpaT=-20 CP=625kpa Equal All PressuresDP=35kpaVf=0.0Q=1e6kj/h Vf=1.0请大家将文件保存为请大家将文件保存为C3loop2.hscHYSYS应用基础教程应用基础教程大庆石化总厂培训中心仿真HYSYS应用基础教程应用基础教程 -38-第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 教学难点教学难点：v 教学重点教学重点：v 教学内容教学内容：v 教学目的教学目的：v安装并收敛换热器安装并收敛换热器v安装并收敛换热器安装并收敛换热器v学习使用逻辑操作

26、模块：学习使用逻辑操作模块：v利用利用HYSYS搭建一个冷冻气厂搭建一个冷冻气厂v逻辑操作模块的使用逻辑操作模块的使用HYSYS应用基础教程应用基础教程 -39-Sales gas spec: HC dewpoint T -15C (5F) at 6000kPa 第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 流程综述流程综述：请大家将文件保存为请大家将文件保存为Gasplant.hscGas To LTST=-10CHYSYS应用基础教程应用基础教程 -40-换热器进行管、壳两侧的如下计算：换热器进行管、壳两侧的如下计算：v物料平衡计算物料平衡计算:进料进料=出料出料v能量平衡计算能量平衡计算:M

27、cold( H)cold-Qleak-Mhot( H)hot-Qloss=平衡允差平衡允差v可以算出可以算出 T, P, Duty,Flow,UA以及以及LMTD。 其中其中: Duty = K*A*LMTD UA = K*LMTD, 对于一个确定的换热器而言对于一个确定的换热器而言, UA是是 一个体现其单位面积换热能力的常数。一个体现其单位面积换热能力的常数。 LMTD =（ T1 - T2 ）/ ln( T1/ T2) T1 = Thot, out-Tcold,in, T2 = Thot, in-Tcold,out第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 换换 热热 器器：HYSYS应用

28、基础教程应用基础教程 -41-第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 流程搭接流程搭接：v定义连接页定义连接页 输入名称输入名称 连接进料及产品连接进料及产品v进入参数页进入参数页 HYSYS应用基础教程应用基础教程 -42-TH单单 相相H包含相变包含相变用端点法用端点法（End-Point）用权重法用权重法（Weighted） 将换热器分成不同区将换热器分成不同区域，精确计算域，精确计算LMTD第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 参参 数页数页：v换热模式：换热模式：HYSYS应用基础教程应用基础教程 -43-第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 流程搭接流程搭接：v定义参数页

29、定义参数页 选择换热模式选择换热模式 输入操作参数输入操作参数 端点法端点法 权重法权重法HYSYS应用基础教程应用基础教程 -44- 热平衡热平衡。是。是Hysys必加规定，且必加规定，且Heat Balance=0 温度温度 （T） 最小温差最小温差 （MinApproach） UA。 对数平均温差对数平均温差LMTD。v 换热规定：换热规定：第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 换换 热热 器器：HYSYS应用基础教程应用基础教程 -45-第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 流程搭接流程搭接：v定义换热规定：定义换热规定： 选择规定类型选择规定类型 输入规定值输入规定值 激活规

30、定激活规定HYSYS应用基础教程应用基础教程 -46-v 流程搭接流程搭接：v完成流程完成流程v查看计算结果查看计算结果第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程HYSYS应用基础教程应用基础教程 -47-v 平衡模块平衡模块：v不模拟实际的生产设备，是逻辑运算工具。不模拟实际的生产设备，是逻辑运算工具。v可将入口物流的信息传递到出口物流上。可将入口物流的信息传递到出口物流上。v根据用户所作的选择，可完成能量及物料平衡。根据用户所作的选择，可完成能量及物料平衡。Mole 只传递每个组分的摩尔流量。只传递每个组分的摩尔流量。 (物料平衡物料平衡)Mass 只传递质量流量只传递质量流量。 (物料平衡物

31、料平衡)Heat 只传递热量。只传递热量。 (能量平衡能量平衡)Mole and Heat 传递热量及摩尔流量。传递热量及摩尔流量。 (物物/能平衡能平衡)Mass and Heat 传递热量及质量流量。传递热量及质量流量。 (物物/能平衡能平衡)第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程HYSYS应用基础教程应用基础教程 -48-第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 流程搭接流程搭接：v连接平衡物流连接平衡物流v定义平衡类型定义平衡类型HYSYS应用基础教程应用基础教程 -49-第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 调整模块调整模块： 从从SalesGas物流的计算结果可知，在物流的计算

32、结果可知，在6000Kpa的大气的大气压力下，该物流的露点温度为压力下，该物流的露点温度为-9.847，不能满足质量指不能满足质量指标标HC dewpoint T -15C ，想一下本流程中调整哪个变量想一下本流程中调整哪个变量可以满足指标的要求，独立变量和目标变量分别是什么？可以满足指标的要求，独立变量和目标变量分别是什么？ 物流的露点由组成决定，改变组成只有改变后冷的温度。物流的露点由组成决定，改变组成只有改变后冷的温度。 HYSYS应用基础教程应用基础教程 -50-v是一个逻辑运算工具。是一个逻辑运算工具。v 通过变化一个物流变量的值（自变量通过变化一个物流变量的值（自变量/调整变调整变

33、量）以满足其它物流或模块的要求值或规定量）以满足其它物流或模块的要求值或规定值（因变量值（因变量/目标变量）。目标变量）。v自动反复地做试差，调整自变量直到因变量自动反复地做试差，调整自变量直到因变量满足用户规定的目标值。满足用户规定的目标值。第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 调整模块调整模块：HYSYS应用基础教程应用基础教程 -51-v按照自变量的初值计算流程得到一个因变量的值按照自变量的初值计算流程得到一个因变量的值v与用户规定的目标值进行比较与用户规定的目标值进行比较,看差值是否小于允差看差值是否小于允差v若小于允差则流程收敛若小于允差则流程收敛v若大于允差，则根据用户给出的步

34、长，对自变量的初若大于允差，则根据用户给出的步长，对自变量的初值作出调整值作出调整v继续解算流程，直到算出的因变量的值与目标值相等。继续解算流程，直到算出的因变量的值与目标值相等。第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 计算模式计算模式：因变量因变量自变量自变量AdjustHYSYS应用基础教程应用基础教程 -52-第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 流程搭接流程搭接：v选择调整变量选择调整变量(自自)v选择目标变量选择目标变量(因因)v给出调整目标给出调整目标HYSYS应用基础教程应用基础教程 -53-v方法方法: 割线法（割线法（Secant），），收敛较慢但容易收敛。收敛较慢但容

35、易收敛。 拓宽法（拓宽法（Broaden），），收敛较快但容易发散。收敛较快但容易发散。v允差允差: Error=|因变量因变量-目标植目标植|Tolerance。 太大计算不精确，太小则不易收敛太大计算不精确，太小则不易收敛v步长步长:步长太小则模型收敛较慢，建议不要用得太小步长太小则模型收敛较慢，建议不要用得太小v最小值及最大值最小值及最大值: 二者确定迭代计算的范围。二者确定迭代计算的范围。v迭代次数迭代次数:根据最大值、最小值以及步长来确定迭代次数根据最大值、最小值以及步长来确定迭代次数.第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 参数规定参数规定：HYSYS应用基础教程应用基础教程 -

36、54-第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程v 流程搭接流程搭接：v选择调整方法选择调整方法v设定允差设定允差v给出步长给出步长v给出调整范围给出调整范围v给出迭代次数给出迭代次数HYSYS应用基础教程应用基础教程 -55-v 收敛技巧收敛技巧：v在运行调整模块以前流程要先有解在运行调整模块以前流程要先有解v调整变量调整变量(自自)必须是一个用户输入变量必须是一个用户输入变量(blue)v最好先手算试一下（不是真正的手算，而是手动最好先手算试一下（不是真正的手算，而是手动送值，比如说独立变量是温度的话，可以先把温送值，比如说独立变量是温度的话，可以先把温度提高一块，看怎么影响目标变量，再降低一

37、点度提高一块，看怎么影响目标变量，再降低一点看怎么影响，可以知道所设变量变化的区间是什看怎么影响，可以知道所设变量变化的区间是什么，看是让它往大变还是往小变。）么，看是让它往大变还是往小变。）第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程HYSYS应用基础教程应用基础教程 -56-v 工况研究工况研究:v使用户有机会观察一个关键的过程变量是怎样使用户有机会观察一个关键的过程变量是怎样对模拟过程的变化作出反应。对模拟过程的变化作出反应。v相当于在小范围内把静态模拟变为动态模拟，相当于在小范围内把静态模拟变为动态模拟，是多次重复性的模拟计算。是多次重复性的模拟计算。v用第二章的用第二章的Challenge

38、示例研究改变第一段压缩示例研究改变第一段压缩机出口压力对制冷循环所要求的总功率的影响。机出口压力对制冷循环所要求的总功率的影响。v示例文件：示例文件：C3loop2.hsc改变物流改变物流4的压力。的压力。考察所有压缩机对能量的总需求。考察所有压缩机对能量的总需求。第三章第三章 冷冻气厂流程冷冻气厂流程HYSYS应用基础教程应用基础教程大庆石化总厂培训中心仿真HYSYS应用基础教程应用基础教程 -58-第四章第四章 NGL精馏流程精馏流程v 教学难点教学难点：v 教学重点教学重点：v 教学内容教学内容：v 教学目的教学目的：v完成塔的模拟：完成塔的模拟：v理解理解HYSYS中的塔子流程环境中的

39、塔子流程环境：v应用输入专家工具加入塔模块应用输入专家工具加入塔模块：v在塔模块中添加特殊规定：在塔模块中添加特殊规定：v学习利用学习利用HYSSYS完成塔的模拟：完成塔的模拟：HYSYS应用基础教程应用基础教程 -59-v 流程综述流程综述：Recover C1Recover C2Recover C3第四章第四章 NGL精馏流程精馏流程HYSYS应用基础教程应用基础教程 -60-v 物流条件：物流条件：第四章第四章 NGL精馏流程精馏流程NameFeed1Feed2Temperature-95 C-85 CPressure2275 Kpa2290 KpaFlowrate1620 kgmole

40、/h215 kgmole/hComponentMole FractionMole FractionN20.00250.0057CO20.00480.0029C10.70410.7227C20.19210.1176C30.07060.075I-C40.01120.0204N-C40.00850.0197I-C50.00360.0147N-C50.00200.0102C60.00030.0037C70.00020.0047C80.00010.0027HYSYS应用基础教程应用基础教程 -61-v 预建塔模板预建塔模板：v Absoborv Reboiled absoborv Refluxed ab

41、soborv Distillation在假定进料完全规定的条件下：在假定进料完全规定的条件下：液液气气Absobor0 DOF第四章第四章 NGL精馏流程精馏流程液液气气Refluxed absoborV=1 不冷凝不冷凝, 1DOFV/F 部分冷凝部分冷凝, 2DOF V=0 全凝全凝, 1DOF液液气气DistillationV=1 不冷凝不冷凝, 2DOFV/F 部分冷凝部分冷凝, 3DOF V=0 全凝全凝, 2DOF液液气气Reboiled absobor1 DOFHYSYS应用基础教程应用基础教程 -62-v塔的自由度数与的塔模型结构有关塔的自由度数与的塔模型结构有关vDOF =

42、#Side Exchangers + #SideDraws + #SideStrippers + #Pump roundsv再沸器和冷凝器作为侧线换热再沸器和冷凝器作为侧线换热（side exchangers）v每个中段回流及侧线汽提都有侧线采出每个中段回流及侧线汽提都有侧线采出.vHYSYS能自动算出能自动算出DOF数数v塔规定的数目必须塔规定的数目必须 满足满足DOF的数目（即数目的数目（即数目相等，有多少相等，有多少DOF就做多少个塔规定）。就做多少个塔规定）。第四章第四章 NGL精馏流程精馏流程v 塔自由度塔自由度：HYSYS应用基础教程应用基础教程 -63-v 输入专家输入专家:第四

43、章第四章 NGL精馏流程精馏流程v引导用户通过塔的安装步骤引导用户通过塔的安装步骤:v有有4个连续页，在信息提供完全情况下才能到个连续页，在信息提供完全情况下才能到下一页下一页:v目标是提供运行塔所要求的基本信息：目标是提供运行塔所要求的基本信息：v 引导进入塔的属性窗口：引导进入塔的属性窗口：v 可在可在Tools/preferences/Simulation/Column选选择专家系统可用或不可用：择专家系统可用或不可用：HYSYS应用基础教程应用基础教程 -64-v 输入专家输入专家(第第1页页):第四章第四章 NGL精馏流程精馏流程HYSYS应用基础教程应用基础教程 -65-第四章第四

44、章 NGL精馏流程精馏流程v 输入专家输入专家(第第2页页):HYSYS应用基础教程应用基础教程 -66-第四章第四章 NGL精馏流程精馏流程v 输入专家输入专家(第第3页页):HYSYS应用基础教程应用基础教程 -67-第四章第四章 NGL精馏流程精馏流程v 输入专家输入专家(第第4页页):HYSYS应用基础教程应用基础教程 -68-第四章第四章 NGL精馏流程精馏流程v 加塔规定加塔规定:HYSYS应用基础教程应用基础教程 -69-v 塔子流程塔子流程：v HYSYS中特殊类型的子流程：中特殊类型的子流程：第四章第四章 NGL精馏流程精馏流程主模拟环境塔子流程v 独立的塔解算器：独立的塔解

45、算器：v 选择应用不同的流体包：选择应用不同的流体包：v 构建用户模板：构建用户模板：v 同步解算多个操作模块：同步解算多个操作模块：HYSYS应用基础教程应用基础教程 -70-第四章第四章 NGL精馏流程精馏流程v 练练 习习 题题：v塔计算结果查看塔计算结果查看v进出塔子流程进出塔子流程HYSYS应用基础教程应用基础教程大庆石化总厂培训中心仿真HYSYS应用基础教程应用基础教程 -72-v 教学重点教学重点：v 教学内容教学内容：v 教学目的教学目的：v定义化验分析数据：定义化验分析数据：v定义化验分析数据：定义化验分析数据：v生成虚拟组分：生成虚拟组分：v在流程中安装油品：在流程中安装油

46、品：v掌握石油表征的步骤掌握石油表征的步骤：第五章第五章 油品表征油品表征HYSYS应用基础教程应用基础教程 -73-v 综述综述：第五章第五章 油品表征油品表征v石油是一种成份复杂的混合物，且存在地区石油是一种成份复杂的混合物，且存在地区差异，很难用几种组份描述清楚，差异，很难用几种组份描述清楚，Hysys利用利用所输入的分析化验数据，可以自动分割出虚所输入的分析化验数据，可以自动分割出虚拟组分，完成油品的表征。因此，在拟组分，完成油品的表征。因此，在Hysys当当中定义油品分以下步骤：中定义油品分以下步骤：定义分析化验数据定义分析化验数据生成虚拟组分生成虚拟组分安装油品安装油品请大家将文件

47、保存为请大家将文件保存为Crude.hscHYSYS应用基础教程应用基础教程 -74-第五章第五章 油品表征油品表征v 定义油品定义油品：v 使用自定义单位使用自定义单位 集集Refineryv导入流体包导入流体包v进入油品环境进入油品环境HYSYS应用基础教程应用基础教程 -75-v 定义化验分析数据定义化验分析数据:第五章第五章 油品表征油品表征v定义化验数据类型定义化验数据类型v输入数据输入数据v计算计算v外推方法外推方法v查看结果查看结果 Assay BasisHYSYS应用基础教程应用基础教程 -76-v 定义化验分析数据定义化验分析数据:第五章第五章 油品表征油品表征v 总体属性：

48、总体属性： 分子量：大于分子量：大于16 (UOP)K因子：小于因子：小于8大于大于15 质量密度：大于质量密度：大于250小于小于2000kg/m3 总体密度：给出两点温度，通常为总体密度：给出两点温度，通常为37.78和和98.89HYSYS应用基础教程应用基础教程 -77-第五章第五章 油品表征油品表征v 生成虚拟组份生成虚拟组份:v导入化验数据导入化验数据v选择切割方式选择切割方式 给出切割点给出切割点提交提交HYSYS应用基础教程应用基础教程 -78-第五章第五章 油品表征油品表征v 切割方式：切割方式：自动切割：自动切割：用户点：系统依据规定的点数按如下权重表所示比例切割。用户点：

49、系统依据规定的点数按如下权重表所示比例切割。用户范围：规定沸点范围及每段范围的点数。用户范围：规定沸点范围及每段范围的点数。切割范围切割范围切割点切割点37.8-42528425-6508650-8704切割范围切割范围切割点切割点37.8-42528425-6508650-8704v 生成虚拟组份生成虚拟组份:HYSYS应用基础教程应用基础教程 -79-第五章第五章 油品表征油品表征v 安装油品安装油品：v转到安装油品页转到安装油品页v定义油品物流名定义油品物流名HYSYS应用基础教程应用基础教程 -80-v 练练 习习 题题：第五章第五章 油品表征油品表征v我们在井喇我们在井喇3816-1

50、7-223、井喇、井喇3813-16-232、喇、喇2904计量计量间采取油样，经过化验分析，获取如下数据，导入组份列间采取油样，经过化验分析，获取如下数据，导入组份列表表Daqing.cml，并根据下述条件分别定义安装二股油物流，并根据下述条件分别定义安装二股油物流290及及381（物性方法选用（物性方法选用PR方程，切割选项为方程，切割选项为“User Point”切割点数为切割点数为5，保存文件为，保存文件为Daqing.hsc）：）：间间2904井井17-223蒸馏曲线蒸馏曲线HYSYS应用基础教程应用基础教程 -81-v 练练 习习 题题：第五章第五章 油品表征油品表征HYSYS应用

51、基础教程应用基础教程 -82-v 练练 习习 题题：第五章第五章 油品表征油品表征HYSYS应用基础教程应用基础教程 -83-v 练练 习习 题题：第五章第五章 油品表征油品表征HYSYS应用基础教程应用基础教程 -84-v 练练 习习 题题：第五章第五章 油品表征油品表征v要点：要点：粘度为运动粘度，任意选择两个温度下的粘度粘度为运动粘度，任意选择两个温度下的粘度由于由于17-232油品没有蒸馏曲线，所以选用油品没有蒸馏曲线，所以选用UOPK特性因子特性因子12.1外推方法选择：外推方法选择：HYSYS应用基础教程应用基础教程大庆石化总厂培训中心仿真HYSYS应用基础教程应用基础教程 -86

52、-v 流程综述流程综述：第六章第六章 气体集输流程气体集输流程v利用管段模块模拟输气管线利用管段模块模拟输气管线HYSYS应用基础教程应用基础教程 -87-v 流程综述流程综述：请大家将文件保存为请大家将文件保存为Gasgather.hsc第六章第六章 气体集输流程气体集输流程HYSYS应用基础教程应用基础教程 -88-v 管段模块管段模块：管段模块可用于计算：管段模块可用于计算：v给出管段规定及物流流率解算压降给出管段规定及物流流率解算压降v给出压降、物流流率及管径解算管长给出压降、物流流率及管径解算管长v给出管径、管长及压降解算流率给出管径、管长及压降解算流率总之，在四个数据中知道三个可算

53、出第四个总之，在四个数据中知道三个可算出第四个第六章第六章 气体集输流程气体集输流程HYSYS应用基础教程应用基础教程 -89-v 流程搭接流程搭接：第六章第六章 气体集输流程气体集输流程v连接页：连接页： 连接物流连接物流 连接能流连接能流(不可省不可省)v参数页：参数页： 选择物流计算方法选择物流计算方法 提供压降提供压降/总散热量总散热量HYSYS应用基础教程应用基础教程 -90-v 计算方法：计算方法：第六章第六章 气体集输流程气体集输流程物流计算方法选择：物流计算方法选择：v单相物系使用达西方程（单相物系使用达西方程（Darcy equation）v多相物系使用下表所示方法多相物系使

54、用下表所示方法HYSYS应用基础教程应用基础教程 -91-v 流程搭接流程搭接：第六章第六章 气体集输流程气体集输流程v管段尺寸管段尺寸： 管长管长/海拔高度海拔高度 管径管径/壁厚壁厚v热量传递热量传递 环境温度环境温度 导热系数导热系数HYSYS应用基础教程应用基础教程 -92-第六章第六章 气体集输流程气体集输流程 D y2 C x2 x3 y1 B A x1 管道的管长及海拔高度变化：管道的管长及海拔高度变化：v 管段模块管段模块：HYSYS应用基础教程应用基础教程 -93-v 流程搭接流程搭接：第六章第六章 气体集输流程气体集输流程v定义管道尺寸：定义管道尺寸： 管长管长/海拔变化海

55、拔变化 管径管径/壁厚壁厚HYSYS应用基础教程应用基础教程 -94-第六章第六章 气体集输流程气体集输流程v 传热计算传热计算：传热计算方法选项：传热计算方法选项：v规定总的规定总的HTC:如果管道的总导热系数及环境温度已如果管道的总导热系数及环境温度已知，则每个管段均可进行严格的导热计算。知，则每个管段均可进行严格的导热计算。v估算单项估算单项HTC：包括管壁导热系数（由材质决定）：包括管壁导热系数（由材质决定） 包括管壁内膜导热系数包括管壁内膜导热系数 包括保温层导热系数包括保温层导热系数 包括环境导热系数（土壤包括环境导热系数（土壤/水水/空气）空气）HYSYS应用基础教程应用基础教程

56、 -95-第六章第六章 气体集输流程气体集输流程v 流程搭接流程搭接：v热量传递：热量传递： 定义环境温度定义环境温度 提供导热系数提供导热系数v分析结果：分析结果： 表格表格 曲线曲线HYSYS应用基础教程应用基础教程 -96-第六章第六章 气体集输流程气体集输流程v 练习题练习题1： 如果如果GasWell2的产气量增加到的产气量增加到1000kgmole/h，那那么现有的管道能够处理增加的物流吗？如果不能，是么现有的管道能够处理增加的物流吗？如果不能，是哪一根管子限制了系统物流，采取什么方式可以使问哪一根管子限制了系统物流，采取什么方式可以使问题得到解决？题得到解决？ 如果天然气厂报告说管网出口的温度为如果天然气厂报告说管网出口的温度为38C，压力压力为为7457KPa，请你利用模拟模型，找出各井的压力是多请你利用模拟模型，找出各井的压力是多少？少？HYSYS应用基础教程应用基础教程大庆石化总厂培训中心仿真HYSYS应用基础教程应用基础教程 -98-第七章第七章 两级压缩流程两级压缩流程v 教学难点教学难点：v 教学重点教学重点：v 教学内容教学内容：v 教学目的教学目的：v循环模块的使用：循环模块的使用：v物流撕裂位置的选择：物流撕裂位置的选