Aspen HYSYS软件是大型的工艺流程模拟系统软件。该软件分为稳态和动态两大部分。中油奥特科技有限公司 自2003年起即负责Aspen HYSYS流程模拟软件在国内的推广和销售,全面负责Aspen HYSYS软件在中国的推广、培训和技术支持。诚挚欢迎有意向购买和使用Aspen HYSYS软件的用户与我公司联系,获取软件价格、授权模式、协助采购等信息。
一、(1)在油田地面工程建设中的应用
- 各种集输流程的设计、评估及方案优化
- 站内管网、长输管线及泵站
- 管道停输的温降
- 收发清管球及段塞流的预测
- 油气分离
- 油、气、水三相分离
- 油气分离器的设计计算
- 天然气水化物的预测
- 油气的相图绘制及预测油气的反析点
- 原油脱水
- 原油稳定装置设计和优化
- 天然气脱水(甘醇或分子筛)、脱硫装置设计和优化
- 天然气轻烃回收装置设计和优化
- 泵、压缩机的选型和计算
(2)在石油石化炼油方面的应用
- 常减压系统设计和优化
- FCC 主分馏塔设计和优化
- 气体装置设计和优化;
- 汽油稳定、石脑油分离和气提、反应精馏、甲烷化反应器、酸水分离器、硫和 HF 酸烷基化、脱异丁烷塔等设计与优化;
- 在气体处理方面可完成:胺脱硫、多级冷冻、压缩机组、脱乙烷塔和脱甲烷塔、膨胀装置、气体脱氢、水合物生成 / 抑制、多级、平台操作、冷冻回路、透平膨胀机优化。
二、 HYSYS 软件的国内外应用情况
Hyprotech 公司创建于1976 年,是开拓石油、化工方面的工业模拟与仿真技术的跨国公司。其软件产品 HYSYS被应用于石油开采、储运、天然气加工、石油化工、精细化工、制药、炼制等领域。2002 年 7 月 Hyprotech 公司成为 AspenTech 公司的一部分。
三、 HYSYS 软件功能
- HYSYS 软件具有友好的操作界面,方便易学,软件智能化程度较高。
- 集成式工程环境: 由于使用了面向对象的编程工具,使集成式的工程模拟软件成为现实。在这种集成系统中,流程、单元操作是互相独立的、流程只是各种单元操作对象的集合,单元操作之间靠流程中的物流进行联系。在工程设计中稳态和动态使用的是同一个对象,共享对象的数据,不需要进行数据传递。因此在这种易于使用的系统大大方便用户的使用。
- 内置人工智能:在HYSYS 中设有人工智能判断系统,该判断系统在软件使用过程中能发挥非常重要的作用。当输入的数据能满足系统计算要求时,人工智能系统会驱动软件系统自动计算。当数据输入发生错误时,该系统会提示用户哪里出现问题。
- 数据回归包: 数据回归包提供了强有力的回归工具。借助实验数据或库中的标准数据,通过该工具用户可得到焓、气液平衡常数 K 等的数学回归方程(方程的形式可自定)。使用回归公式可以提高运算速度,在特定的条件下还可提高计算精度。
- 严格物性计算包: 数据包括 20,000 个二元交互作用参数和 4,500 多个纯组份数据。
- 功能强大的物性预测系统:对于 HYSYS 标准库没有包括的组分,用户可通过自定义虚拟组分,然后选择 HYSYS 的物性计算包来自动计算基础数据。
- DCS 接口: HYSYS 通过其动态链接库 与 DCS 控制系统链接。装置的 DCS 数据可以输入 HYSYS,而 HYSYS的工艺参数也可以传回装置。通过这种技术可以实现:1) 在线优化控制;2) 生产指导;3) 生产培训;4) 仪表设计系统的离线调试。
- 事件驱动:将模拟技术和完全交互的操作方法结合,使 HYSYS 获得成功。而利用面向对象的技术使 HYSYS 这一交互方式提高层次,即事件驱动。当工程师在研究方案时,需要将许多工艺参数放在一张表中,变化一种或几种变量时,另一些也要随之改变,计算出来的结果也要在表中自动刷新。这种多处显示数据随计算结果自动变化的技术就叫事件驱动。通过这种途径能使工程师对所研究的流程有更彻底的了解。
- 工艺参数优化器:软件带有优化器模块,优化器有五种算法供用户选择,可解决无约束、有约束、等式约束及不等式约束的问题。其中序列二次型是一种方法,可进行多变量的线性、非线性优化,配合使用变量计算表,用户可将更加复杂的经济计算模型加入优化器中,对工艺模拟模型进行优化。
- 方案分析工具:某些变量按一定趋势变化时,其它变量会如何变化?了解这些对方案分析非常重要。比如,当研究塔的回流比和产品质量的变化对热负荷、产量、温度的影响时,在 HYSYS 的方案分析中选择回流比和产品质量作为自变量,给出变化范围和步长, HYSYS 即开始自动计算,最终给出一个汇总表。
- 各种塔板的水力学计算: HYSYS 增加了浮阀、填料、筛板等各种塔板的计算,使塔的热力学和水力学计算同时完成。
- 任意塔的计算:假设用户有一个塔,其上部分为吸收 - 解析塔,下部分为提馏塔,这种塔该如何计算?由于采用了面向对象的编程工具,在 HYSYS 中塔板、重沸器、泵、回流罐等都是相互独立的对象。用户可以任意组合这些对象而定义任意塔的结构,方便快捷。
热力学方法
- 20000多个纯组分
- 物性计算方法
Peng Robinson |
BK10 |
Chien Null |
Virial |
Soave Redlich Kwong |
Esso Tabular |
NTRL |
Redlich Kwong |
Kabadi Danner |
Chao Seader |
UNIQUAC |
Ideal Gas |
Zudkevitch Joffee |
Grayson Streed |
Margules |
Steam |
PRSV |
Sour PR |
Van Laar |
Wilson |
Modified Antoine |
Sour SRK |
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|
- 20000多个二元交互作用参数
- 虚拟组分
- 数据回归包
- 原油处理:原油管理器可以处理用户的实验数据、并将原油数据转换成虚拟组分计算、原油管理器中提供关联式供用户选择
- Assay Types —— TBP, D86, D1160, D86-D1160, D2887, EFV, Chromatographic
- Assay Options —— Barometric correction, cracking correction
- Property Curves —— Viscosity, Density, Molecular Weight
单元操作
- 分离器: 2相分离器,3相分离器、固体分离器、旋风分离器、真空过滤器、结晶器
- 蒸馏塔:吸收解吸、有再沸器的吸收塔、有回流的吸收塔,液 - 液萃取塔、常减压塔、精馏塔、组分分离器、三相精馏塔(所有塔都能在塔板上加反应单元进行反应精馏)
- 反应器: CSTR, PFR, Gibbs, 平衡、转化率
- 换热器:热交换器、 LNG 多相流冷箱、加热器、冷却器
- 分配单元:管道、混合、分支
- 压力变化:泵、压缩机、膨胀机、阀
- 逻辑单元:平衡、前置、 PID 调节器、电子计算表、传递函数发生器等等。
通过微软 OLE 扩展用户功能
- 通过 OLE 用户可以对 HYSYS 进行以下开发
- 建立用户自己的物性包
- 增加用户自己的反应方程
- 开发自己的专用单元操作
- 可用 VB 或 C++ 开发用户自己的专用模型
分析工具
四、 HYSYS 软件附加模块功能
- ACM Model Export Option: 通过该模块支持,ASPEN 系列设计软件在创建模型时,可以利用 HYSYS 的稳态或动态模拟数据。
- Aspen OnLine Option:该模块允许 HYSYS 连接实际的工厂数据,它可以使用户将过程模拟中获得的结果数据和工厂实际操作环境相比较。
- Aspen WebModels Option: 该模块使公司可以在Web端发布安全、预设好的模块,从而允许工厂管理人员、操作工程师和经济分析人员使用更严格的模块去优化操作参数和作出更好的商业决策。
- HYSYS Amines Option:HYSYS 胺处理模块模拟和优化气相和液相胺处理过程,包括单相、混合相和活性胺。模拟硫化氢和二氧化碳与工业溶剂高精度吸收反应的过程。
- HYSYS Crude Module Option:该模块用于模拟原油组分,通过组分石油的虚拟组分表现烃物流的性能,并预测它们的热力学和传输性质。
- HYSYS Data Rec Option:利用 HYSYS 在线性能监控器和优化程序协调实际装置的数据。
- HYSYS Dynamics Option:提供一个完全基于 HYSYS 环境的动态模拟器,稳态模块和动态模块比较后可以得出更严格、精确的有关装置性能的结果。
- HYSYS Neural Net Option:使用实际装置的数据模拟那些难以模拟的过程和操作。利用 HYSYS 流程图模型的数据形成一个数据网络以便处理类似情况,从而可以提高计算速度。
- HYSYS OLGAS Option: 综合多相流管线的工业标准计算压力变化、流体停顿和流动规则。
- HYSYS OLI Interface Option: 该模块基于 OLI 系统的技术,使 HYSYS 能够对复杂的电解液系统进行分析,扩展了 OLI 数据库和热力学性质,包括了超过3000种 的电解质种类。
- HYSYS Optimizer Option: 优化模块采用优化的运算法则,基于 SQP(有序二次方程式)技术。为工厂的设计优化、在线性能监控和优化程序提供了工具。
- HYSYS Upstream Option: 该模块提供了处理石油流体的方法和技术。可以在一个方便的界面中输入产品现场数据来建立所需的分析模型 .