HYSYS原油稳定工艺模拟优化培训教程
大庆石化HYSYS培训教程3
第三章 冷冻气厂流程
换 热 器：
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： 物料平衡计算:进料 出料 物料平衡计算 进料=出料 进料 能量平衡计算:[Mcold(∆H)cold-Qleak]-[Mhot(∆H)hot-Qloss]=平衡允差 能量平衡计算 ∆ ∆ 平衡允差 以及LMTD。 可以算出 T, P, Duty,Flow,UA以及 以及 。 其中: 其中 Duty = K*A*LMTD UA = K*LMTD, 对于一个确定的换热器而言 UA是 对于一个确定的换热器而言, 是
HYSYS应用基础教程 应用基础教程 -19-
第三章 冷冻气厂流程
工况研究: 工况研究
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。 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。 用第二章的Challenge示例研究改变第一段压缩 用第二章的 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。 示例文件： 示例文件：C3loop2.hsc
Mole – 只传递每个组分的摩尔流量。 (物料平衡 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。 (物料平衡 只传递质量流量。 物料平衡 物料平衡) Heat – 只传递热量。 (能量平衡 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。 (物/能平衡 传递热量及摩尔流量。 物 能平衡 能平衡) Mass and Heat – 传递热量及质量流量。 (物/能平衡 传递热量及质量流量。 物 能平衡 能平衡)
HYSYS培训教程5油品表征
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生成虚拟组分/调和油
HYSYS 中的切割/调和特性是把一个或更 多个化验的内部工作曲线分割成虚拟组分。石 油表征窗口的调和表页提供了两个功能，把石 油切割成虚拟组分并把两个或更多个化验调和 成一套虚拟组分。
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轻端
轻端被定义为低沸点纯组分，通常涉及那些沸点在C2 和n-C5 之间的组分。 HYSYS 报导轻端有三个选项：
忽略HYSYS 把样品中的轻端部分作为虚拟组分定义。这是最不准确 的方法，所以，不推荐使用。
自动计算 当你没有单独的轻端分析数据，但是，你还想把样品中 的低沸点部分用纯组分表示时，选择此选项。HYSYS 只使用你在流体包 中已经选择的纯组分。
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HYSYS 使用很少量的信息就可以产生一套 完整的石油虚拟组分的物理和临界性质。 但是，你提供的关于流体的信息越多，计 算的性质就越精确，HYSYS 预言流体的实 际行为越好。
在这个例子中，使用HYSYS中的石油表征 选项模拟储罐流体。该流体是油气混合物 流。
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12. 选择芳香烃单选按钮，输入下列摩尔分数：
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13. 输入下列环烷烃数据：
规定重度添加到质量密度框。
（注：正是由于化验数据随着流体包，所以它可以被转入和转 出，用于不同的工况中。）
HYSYS培训-1
4×10-6 4.2
气体溶解度（KCO2/K组分，%） C1
C2 C3 N2 CO2 H2S H2O
1.2
100 893 73300
0.84
100 329 30000 100 1020 400000 100 686 100 560
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天然气脱碳工艺
脱碳方案2（Selexol工艺流程图）
T-101 脱碳 吸收塔 E-101 水冷器 V-101 高压 闪蒸罐 V-102 中压 闪蒸罐 K-101 空气 压缩机 P-101 贫液 回注泵 T-102 Selexol 再生塔
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天然气饱和含水量的模拟计算
原料天然气
饱和含水天然气
水
游离水
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低温分离脱水脱烃工艺模拟
高压凝析气田油气处理工艺：
J-T阀节流制冷脱水脱烃
J-T阀后压力 收敛参数：脱乙烷塔 底温度；脱丁烷塔塔 底温度和回流比 各级闪蒸压力； 收敛参数：稳 定塔底温度
轻烃回收（脱乙烷塔+脱丁烷塔） 乙二醇再生（常压再生塔）
具有可将 Prism, 膜 H S及CO2与 Gasep, 分 2 CH4等烃分 Delsep, 离 离薄膜 Separex等
利用酸气和烃类渗透通 难于达到高的净化度， 过薄膜性能的差异而脱 流程十分简单，能耗低 除酸气，特别是CO2 ，但有烃损失问题
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天然气脱碳工艺
脱碳方案1（活化MDEA工艺流程图）
凝析气相包图
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HYSYS软件功能
节流注醇脱水脱烃工艺流程
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HYSYS软件功能
天然气三甘醇脱水工艺流程
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HYSYS软件功能
膨胀机制冷凝液回收工艺流程
HYSYS动态模拟技术培训.pdf
致谢
报告参考信息多数来自不同的公司的公开 资料。另有部分来自各种公开出版物、论文集和 学术报告等，在此对这些文献的作者表示感谢。 报告仅用于技术交流，不得用作商业用途。
= 5kmol /10kmol/m3 =0.5m3
Dynamics Assistant
泵
流量控制器
压力控制器
液位控制器
Face Plate
Integrator
Strip Chart
Dynamics Assistant
Dynamics Assistant提供自由的选择从稳态模 拟切换到动态模拟。 经验：
SUB FLOWSHEET Streams Operations
COL SUB FLWSHT Simultaneous Solver
Each Sub-Flowsheet has it’s own “Environment”
HYSYS 结构
HYSYS 软件的基本 构件（目标）
物流 流程图 能流 单元操作
子流程-2
Main Flowsheet
主流程
Subflowsheet-1
子流程-3
Subflowsheet-2
子流程-3
Subflowsheet-4
子流程-1
Hysys Stand Alone Material Blocks
Material and Energy Streams
Unit Operations F4 Key Object Palette Sub-Flow Sheets and Columns (= Special types of Sub-Flow Sheets)
FIX
PI实时数库
数据校正
DCS
Hysys培训第一章模拟基础
Fluid Pkgs 表页既能定义流体包，又能访问流体包/流程关联列表。
二、定义模拟基础
1、添加组分 选择新工况图标 法添加组分。 ，启动一个新模拟工况。有几种不同的方
Match Cell 第一步、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。 第二步、 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。 第三步、击亮想要的组分，然后敲ENTER键或点击添加纯组分 按钮或双击组分，把它添加到模拟中
下面我们分别用不同的方法来添加物流
（1）菜单栏添加物流 1. 按F11，物流属性窗口出现。如果物流属性窗口没有显示，双击 新创建的物流（从PFD上），引出其属性窗口。 2. 把物流名称修改成GasWell1 3. 敲输入键。
物流组成：有两个不同的页可以输入物流组成：
Conditions •双击摩尔流率框输入摩尔分数 •双击质量流率框输入质量分数 •双击标准理想液体体积流率框输入体积分数 输入物流组成的窗口出现。 Composition •点击编辑按钮 输入物流组成的窗口出现。
工具栏上的 图标
我们主要讲一下基础管理器中的两个主要的两个选项：组分和流体包。
（一）组分：如下图，第一个表页用于管理工况中的组分列表
按钮 View Add
标识意思
访问所选组分列表的属性窗口。 创建组分列表。 注：组分列表也可以经由流体包性质窗口添加（view按钮） 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 入功能用在其他的工况中，导入的格式是 .cml 格式。
HYSYS培训教程10动态模拟
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培训内容
1. 稳态条件 2. 槽的尺寸设定 3. 转向动态模拟 4. 设置控制器 5. 放置和定义记录器的性能 6. 启动模拟计算 7. 问题交流
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转向动态模拟
当稳态模拟收敛，且管路设置也已完成给定，就可以点击顶部工具栏中的 Dynamics按钮。这时“动态助手”将建议你在一些规定中做一些改变，以便使流动 驱动模拟能正确地设置好。
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分离槽信息：
立式筒型分离槽 容积：2.13m3 直径：1.1m 高度：2.2m 操作压力：5bar 绝热操作 稳态下分离槽温度：27.5℃
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稳态流程模拟的PFD页面
流程描述： 进料流F在70℃、 20bar下流入一个立 式筒型分离槽。当 流经控制阀V1，因 压降而发生闪蒸。 离开槽的液体流经 一个泵及阀V2流出 系统。蒸气流经过 控制阀V3排出。
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控制阀V2 压降：2bar（200KPa） 开度：50%
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控制阀V3 压降：2bar（200KPa） 开度：50%
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设置控制器
设置一个控制器的步骤如下：
基于HYSYS模拟的原油稳定参数优化
基于HYSYS模拟的原油稳定参数优化摘要：原油稳定工艺是国内各大油田普遍实施的降低油气蒸发损耗、实现密闭集输的重要措施。
但在现场应用过程中，部分管理者由于担心其对原油产量的影响，而使工作参数偏离了原来的设计值。
本文应用HYSYS软件模拟，结合实际生产情况进行综合分析，明确了原油稳定工艺对原油产量的影响，优化了工艺参数，并对气提工艺的使用做出探讨。
关键词：原油稳定参数优化HYSYS模拟原油在集输过程中，为了满足各种工艺要求需要加热、降压存放，这就为原油中轻烃的挥发提供了良好的条件。
对于未做到密闭的集输流程来说，这部分损耗约占总损失的40%左右。
为了降低油气集输过程中的原油蒸发损耗，一个有效的方法就是将原油中挥发性强的轻烃比较完全地脱除出来，使原油在常温常压下的蒸汽压降低，这就是原油稳定。
当油气集输系统实现全密闭时，油气损耗可降到0.29%～0.5%。
《SY/T0069-2008原油稳定设计规范》中指出原油稳定的深度宜用稳定原油的饱和蒸汽压衡量，稳定原油在储存温度下的饱和蒸汽压的设计值不宜超过当地大气压的0.7倍。
一、基于HYSYS软件模拟的参数优化1.装置现状本装置是一套负压闪蒸分离装置，于2010年4月投产，装置设计规模为50×104m3/a，原油进装置温度为65℃，装置操作压力-0.05-0.3MPa。
其工艺模拟流程图如图1所示：储油罐的原油经倒罐泵、换热器后进入负压稳定塔闪蒸分离，稳定后的原油外输；储油罐顶的挥发气经过大罐抽气缓冲罐同稳定气一同进入负压抽气压缩机，经压缩后进入下游流程。
图1 原油稳定装置工艺流程图2.参数优化现场运行中，由于担心原油稳定对原油产量的影响，将装置操作参数有所下调，具体数值见表1：表1 装置主要操作参数一览表稳定前原油组成见表2：表2 稳定前原油各组分含量利用上述数据，经过HYSYS软件模拟后，得到稳定后原油饱和蒸汽压为71.62KPa，而当地海拔高度为1375m，当地大气压85.8KPa，可知稳定后原油饱和蒸汽压71.62KPa要大于0.7倍的当地大气压60.6KPa，不能满足《SY/T0069-2008原油稳定设计规范》的设计要求。
Hysys培训电子表格练习
将物流coldgas的温度变量导入到电子表格b4单元格内，a4单元格内起 名为temp of op 改变其值，看看对整个流程和b3 中的值有何变化。 将adjust1 Ignored，我们添加Adjust2，其调整的变量是 coolgas 的温度变量， 目标变量则是电子表格中b3单元格中的变量，target value 的值 我们用用户 自定义，指定值为65，如图所示：
ASPEN HYSYS 电子表格练习
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打开我们所作的原油稳定（油气处理）的案例，添加电子表格，将 mixout 物流中的丙烷组分添加到b1 单元格中，在a1单元格中起名为c3 in feed， 同时将towerfeed中的丙烷组分添加到b2单元格中，a2单元格起名为c3 in prod， b3 单元格中计算组分的比率，公式为=b2/b1*100
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A：北京朝阳区安慧北里逸园6－6－1403 电话:（010）84839617/84839618/84839619 传真：(010）84839574 EMAIL：auto@
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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。