HYSYS应用基础教程-Moudle2
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。
Add 在模拟中创建和安装流体包。
第2章 Hysys软件的使用介绍
类型
单元操作
·调节（Adjust） / ·平衡（Balance） 逻辑操作 （Logicals） ·原油转换（Black Oil Translator） ·Boolean And / ·Boolean CountDown ·Boolean CountUp / ·Boolean Latch ·Boolean Not / ·Boolean OffDly ·Boolean OnDly / ·Boolean Or / ·Boolean XOr ·因果矩阵表（Cause And Effect Matrix） ·数字控制点（Digital Control Point） ·DMCplus 控制器（DMCplus Controller） ·PROFIT 控制器（PROFIT Controller） ·MPC 控制器（MPC Controller） ·参数模型单元（Parametric Unit Operation） ·PID 控制器(PID Controller) / ·比率控制器(Ratio Controller) ·循环（Recycle） / ·选择器（Selector Block） ·变量设置（Set） / ·电子数据表（Spreadsheet） ·分离范围控制器（Split Range Controller） ·物流切割（Stream Cutter）/ ·调压控制器（Surge Controller） ·传递功能模块（Transfer Function Block）
表页的功能
• 当你选择了表页上的一个域(在域中单击鼠 标左键),窗口底部的提示区域给你有关该域 的信息 • 在域中的下箭头上单击，产生该域可能输入 值的列表 • 输入一个字母将在列表上产生以该字母开始 的下一个选择 • Tab 键将带你到表页的下一个域
HYSYS入门中文培训（启动模拟教材）
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简单使用
HYSYS简单使用首先，打开HYSYS软件。
在新建模块页面中，选择“Blank Simulation”，然后点击“OK”按钮。
接下来，会出现一个空白的工作界面。
添加组件后，可以开始建立流程图。
点击界面上方的“Flowsheet”按钮，可以选择不同的操作单元来模拟复杂的流程系统。
比如，可以选择加热器、冷却器、分离器等操作单元。
接下来，点击界面上方的“Connections”按钮，在工作界面中连接各个操作单元。
连接操作单元的方法是，先点击一个操作单元，然后按住鼠标左键，拖动到其他操作单元上释放鼠标。
这样就可以建立连接。
建立连接后，需要为操作单元设置参数。
可以双击一个操作单元，在弹出的窗口中设置其参数。
比如，可以设置加热器的入口温度、出口温度等参数。
在设置参数的过程中，可以使用HYSYS提供的计算器和工具来进行计算和分析。
比如，可以使用计算器来计算物料流量、热量传递等。
另外，还可以使用HYSYS提供的优化器来优化操作单元的参数，以达到最优操作效果。
完成参数设置后，可以运行模拟。
点击界面上方的“Run”按钮，HYSYS会自动计算和模拟流程系统。
运行结束后，可以在工作界面中查看结果。
比如，可以查看每个操作单元的出口温度、压力等参数。
此外，HYSYS还提供了丰富的数据分析和图表功能。
可以使用界面上方的“Data Browser”按钮来查看和分析模拟结果。
比如，可以查看流程系统的热力学性质、平衡曲线等。
另外，还可以使用界面上方的“Reports”按钮来生成模拟结果的报告。
总结来说，HYSYS是一款功能强大的流程模拟软件。
通过简单的操作，可以建立复杂的流程系统，并进行参数设置和模拟计算。
同时，HYSYS还提供了丰富的数据分析和图表功能，方便用户对模拟结果进行分析和优化。
无论是石油、化工还是制药等领域，HYSYS都是一个非常有用的工具。
HYSYS基础
单位
t
HYSYS中表示
tonne
备注
吨
质量流量
密度 体积 体积流量 气体流量 压力 压损 温度 温降 长度 功率 热量 传热系数
t/d
g/cc m3 m3/d Nm3/d MPa kPa ℃ ℃ m kW kJ W/m2.C
tonne/d
g/cm3 m3 m3/d Nm3/d(gas) MPag kPa C C m kW kJ W/m2-C
HYSYS应用基础教程
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HYSYS物流模拟
练习题1：
对照C7 、C7+和C8的属性： C7
Normal Boiling Point Ideal Liquid Density
C7+
C8
Molecular Weight
将所有组分加入组分列表，选中目标组分，单击 按钮。
HYSYS应用基础教程
•查看/删除/复制
流体包。
C:\Programefile\Hyprotech\Hysys3.2\Paks
HYSYS应用基础教程
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HYSYS物流模拟
Hysys构成：
模拟环境：
•
主流程
• 子流程
• 塔流程
HYSYS应用基础教程
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添加物流
面板 Workbook 菜单项 F11 从现有物流定义 连线 单元操作
Copyright LandTech 2008/10
7
HYSYS物流模拟
输入条件：
组分列表：
N2, H2S, CO2, C1, C2, C3, i-C4, n-C4, i-C5, n-C5, C6, H2O, C7+(NBP=110º C)
Hysys软件的使用介绍
•
组份列表
• 物性方法 • 虚拟组份 • 油管理器 • 反应列表
构成 ----Simulation Enviroment
模拟环境：
•
主流程
• 子流程
• 塔流程
(特殊子流程）
环境
• Hy 原油特性环境 主流程环境 子流程环境 塔环境
可模拟的操作类型
类型 单元操作 容器（Vessels） · 三相分离罐（3-Phase Separator） · 连续搅拌釜反应器（Continuous Stirred Tank Reactor） · 转化反应器（Conversion Reactor） · 平衡反应器（Equilibrium Reactor） · Gibbs 反应器（Gibbs Reactor） · 分离罐（Separator） · 大型储罐（Tank） · 空气冷却器（Air Cooler）（Air Cooler） 热交换设备 （Heat Transfer · 冷凝器（Cooler） Equipment） · 火焰加热炉（Fired Heater）（Fired Heater） · 换热器（Heat Exchanger） · 加热器（Heater） · LNG
菜单树 工具栏 模型库
流程图绘 制工具栏
流程图绘制区域
状态区域
工作窗口
• Design 使用多种方法显示过程信息 ——独立的物性窗口(Property View) 以显示特定对象的全部信息 ——PFD （Process Flow Diagram） 构建流程图和检查模拟过程连接性的图形环境工具 ——工作簿（Workbook） 以表格形式显示信息 ——图和表格摘要（Tabular Summaries） 显示当前安装的物流和单元模块
Hysys培训模拟基础
热力学方法
PR：〉-271C，〈1000Bar SRK > -143C, <359Bar 半经验模型： CS （Chao – Seader) -18C – 260, < 100Bar GS ( Grayson - Streed) -18C – 425, < 200Bar GS是在CS的基础上发展起来的尤其适合高含氢系统。采用Lee-Kesler方法 计算系统的焓值。GS可用于高氢的加氢系统（CH4的含量<30% mol） PRSV：可处理弱极性体系，可对油品含H2O, CH3OH,甘醇等体系进行严 格3相闪蒸计算 Twu-Sim-Tassone (TST):也是立方型状态方程。可用于处原油系统或高 度非理想系统 Kabadi Danner：是SRK方程的修正改进型。在烃-水系统的3相平衡方面有 很大改善，尤其是在稀溶液方面。 Sour- PR/Sour SRK：考虑了碱（NaOH），羧基酸存在的体系，能够计算 OH-、H+、HS-的离子浓度对CO2、H2S、和NH3溶液溶解度的影响。将 状态方程和Wilson API-酸性模型结合起来，处理酸水系统
NRTL：This is an extension of the Wilson equation. It uses statistical mechanics and the liquid cell theory to represent the liquid structure. It is capable of representing VLE, LLE, and VLLE phase behaviour. UNIQUAC：Uses statistical mechanics and the quasi-chemical theory of Guggenheim to represent the liquid structure. The equation is capable of representing LLE, VLE, and VLLE with accuracy comparable to the NRTL equation, but without the need for a nonrandomness factor. van Laar：This equation fits many systems quite well, particularly for LLE component distributions. It can be used for systems that exhibit positive or negative deviations from Raoult's Law, however, it cannot predict maxima or minima in the activity coefficient. Therefore it generally performs poorly for systems with halogenated hydrocarbons and alcohols. Wilson：First activity coefficient equation to use the local composition model to derive the Gibbs Excess energy expression. It offers a thermodynamically consistent approach to predicting multi-component behaviour from regressed binary equilibrium data. However the Wilson model cannot be used for systems with two liquid phases.
HYSYS应用基础教程(总)
Fluid Package EOS Component Rxn Manager Define Rxns Main Flowsheet
Sub-flowsheet
Oil Manager Define Oil
Hypothetical Manager
Column Simulation Environment
•导出流体包 Gasplant.fpk •导入流体包 Gasplant.fpk
•查看/删除/复制
流体包。
C:\Programefile\Hyprotech\Hysys3.2\Paks
HYSYS应用基础教程
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第一章 HYSYS入门
文件操作：
•New：新建工况 •Open：打开工况 •Save：保存文件 •Save As：另存
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Change icon命 变换图标： 令，并在随后出现的对话框中选择所要的图标。 Zoom Out/Zoom In/Zoom All/Attach Mode/Size Mode/Break Connection
KPa Kgmole/h KJ/h Kg/m3
更新单位
MPag NM3* KW g/cm3
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HYSYS应用基础教程
第一章 HYSYS入门
练习题5：
在系统单位集SI基础上，定制单位集Refinery， 更改如下表所示的单位： 单位名称
标准密度
默认单位
Kg/m3
更新单位
API-60
HYSYS应用基础教程
GasWell 3(Mole Fraction)：
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第二章 丙烷制冷循环
建流体包： 建流体包
建组份列表: 建组份列表 C3 选物性方法: 选物性方法 Peng Robinson 物流1数据 数据： 物流 数据：
C3(Mole Frac) 1.0000 Temperature 50ºC Temperature -20ºC Vapour Fraction 0.0000 Vapour Fraction 1
HYSYS应用基础教程 应用基础教程
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第二章 丙烷制冷循环
练习题1： 练习题 ：
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250hp， 热负荷，但是知道压缩机标定功率为 ， 且以最大功率的90%运行，那么当压缩机的效 运行， 且以最大功率的 运行 率为72%的时候，Chiller的热负荷是多少？ 的时候， 的热负荷是多少？ 率为 的时候 的热负荷是多少 如果把Chiller的热负荷提高到 的热负荷提高到1.5MMBTU/hr， 如果把 的热负荷提高到 ， 假设压缩机以250hp的功率运行，那么 的功率运行， 假设压缩机以 的功率运行 那么Chiller能 能 获得的最佳出口温度是多少（ 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）？
上单击鼠标右键， 在 上单击鼠标右键 并在出现的下拉菜单中选择Reveal 显示隐藏对象： 显示隐藏对象： PFD上单击鼠标右键，并在出现的下拉菜单中选择 Hidden Objects命令。 命令。 命令
显示表格：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。 显示表格：选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择 命令
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物流3数据： 物流 数据： 数据
C3(Mole Frac) 1.0000
HYSYS应用基础教程 应用基础教程
第二章 丙烷制冷循环
定义模块： 定义模块
模拟实际设备： 模拟实际设备：
•
压缩机/换热器 罐 塔 压缩机 换热器/罐/塔 换热器
进行逻辑运算： 进行逻辑运算：
•
循环模块
化工厂
• 平衡模块 • 调整模块
掌握HYSYS各类数据的输入： 各类数据的输入： 掌握 各类数据的输入
教学难点： 教学难点
理解HYSYS中信息的双向传递过程： 中信息的双向传递过程： 理解 中信息的双向传递过程
HYSYS应用基础教程 应用基础教程 -2-
第二章 丙烷制冷循环
流程综述： 流程综述
请大家将文件保存为C3loop.hsc 请大家将文件保存为
练习题3： 练习题 ：
加入一套优化装置,创建如下图所示的两级制冷循环 在下 加入一套优化装置 创建如下图所示的两级制冷循环,在下 创建如下图所示的两级制冷循环 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？ 表所示的物流条件下 考察新流程的净压缩功为多少马力？
Stream1 Chiller T=50° ° DP=7kpa C Vf=0.0 Q=1e6kj/h Stream3 Stream4 Mixer Condenser T=-20 P=625kpa Equal All DP=35kpa °C Pressures Vf=1.0
Zoom Out/Zoom In/Zoom All/Attach Mode/Size Mode/Break Connection HYSYS应用基础教程 应用基础教程 -7-
第二章 丙烷制冷循环
保存模板： 保存模板
将 .hsc文件转 文件转 换成 .tpl文件 文件 另存文件
C:\Programefile\Hyprotech\Hysys3.2\Template
HYSYS应用基础教程 应用基础教程 -9-
第二章 丙烷制冷循环
练习题2： 练习题 ：
如果制冷剂换成组成为摩尔百分比为95/5有 有 如果制冷剂换成组成为摩尔百分比为 丙烷/乙烷混合物 会对整个循环有影响吗？ 乙烷混合物， 丙烷 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%C3 NewCase:5%C2;95%C3 Flow,kgmole/h 136.1 107.9 1e6 218.521 Condenser Q,kj/h 1e6 Compressor Q,hp 305.216
HYSYS应用基础教程 应用基础教程
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第二章 丙烷制冷循环
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
第二章 丙烷制冷循环
教学目的： 教学目的
利用HYSSYS搭建一个内容： 教学内容
考察流程/输入各类数据等： 考察流程 输入各类数据等： 输入各类数据等
教学重点： 教学重点
HYSYS应用基础教程 应用基础教程
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第二章 丙烷制冷循环
定义模块： 定义模块
加入模块： 加入模块： 连接物流： 连接物流： 输入数据： 输入数据： 加其它模块 完成流程
HYSYS应用基础教程 应用基础教程
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第二章 丙烷制冷循环
PFD操作： 操作： 操作
在完成流程搭接之后，并不会出现一张完美的流程图， 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PFD操作，来打造整洁、实用的画面，常用的 操作， 们可以通过 操作 来打造整洁、实用的画面，常用的PFD 操作包括： 操作包括： 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Hide命令。 命令。 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 命令
请大家将文件保存为C3loop2.hsc 请大家将文件保存为
HYSYS应用基础教程 应用基础教程 -11-
命令， 命令 翻转： 选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择Transform命令，并 翻转： 选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择 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Change icon命 选中对象并单击鼠标右键，在出现的下拉菜单中选择 命 变换图标： 变换图标： 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。