HYSYS-石油化工工藝流程模擬軟件介紹

自由飛翔

      hysys軟件是世界著名油氣加工模擬軟件工程公司開發(fā)的大型專家系統(tǒng)軟件。該軟件分動態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩大部分。其動態(tài)和穩(wěn)態(tài)主要用于油田地面工程建設(shè)設(shè)計和石油石化煉油工程設(shè)計計算分析。其動態(tài)部分可用于指揮原油生產(chǎn)和儲運系統(tǒng)的運行。最新版本是3.6版本。對于油田地面建設(shè)該軟件可以解決以下問題：
      
      （一）、在油田地面工程建設(shè)中的應(yīng)用
      •各種集輸流程的設(shè)計、評估及方案優(yōu)化
      •站內(nèi)管網(wǎng)、長輸管線及泵站
      •管道停輸?shù)臏亟?br />       •收發(fā)清管球及段塞流的預(yù)測
      •油氣分離
      •油、氣、水三相分離
      •油氣分離器的設(shè)計計算
      •天然氣水化物的預(yù)測
      •油氣的相圖繪制及預(yù)測油氣的反析點
      •原油脫水
      •原油穩(wěn)定裝置設(shè)計、優(yōu)化
      •天然氣脫水（甘醇或分子篩）、脫硫裝置設(shè)計、優(yōu)化
      •天然氣輕烴回收裝置設(shè)計、優(yōu)化
      •泵、壓縮機的選型和計算
      （二）、在石油石化煉油方面的應(yīng)用
      1．常減壓系統(tǒng)設(shè)計、優(yōu)化；
      2．FCC主分餾塔設(shè)計、優(yōu)化；
      3．氣體裝置設(shè)計與優(yōu)化；
      4．汽油穩(wěn)定、石腦油分離和氣提、反應(yīng)精餾、變換和甲烷化反應(yīng)器、酸水分離器、硫和HF酸烷基化、脫異丁烷塔等設(shè)計與優(yōu)化；
      5．在氣體處理方面：可完成：胺脫硫、多級冷凍、壓縮機組、脫乙烷塔和脫甲烷
      塔、膨脹裝置、氣體脫氫、水合物生成/抑制、多級、平臺操作、冷凍回路、透平膨脹機優(yōu)化。
      
      一.HYSYS軟件的國內(nèi)外應(yīng)用情況
      Hyprotech公司創(chuàng)建于1976年，是世界上最早開拓石油、化工方面的工業(yè)模擬、仿真技術(shù)的跨國公司。其技術(shù)廣泛應(yīng)用于石油開采、儲運、天然氣加工、石油化工、精細化工、制藥、煉制等領(lǐng)域。它在世界范圍內(nèi)石油化工模擬、仿真技術(shù)領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。Hyprotech已有17000多家用戶，遍布80多個國家，其注冊用戶數(shù)目超過世界上任何一家過程模擬軟件公司。目前世界各大主要石油化工公司都在使用Hyprotech的產(chǎn)品，包括世界上名列前茅的前15家石油和天然氣公司，前15家石油煉制公司中的14家和前15家化學(xué)制品公司中的13家。2002年7月Hyprotech公司成為aspenTech公司的一部分。
      Hyprotech公司國外用戶：BP、Chevron、Dow、DuPont、ExxonMobil、FluorDaniel、Monsanto、GlaxoSmithKline、RohmHass、Bayer、Shell、PraxAir、UOP等。
      HYSYS在國內(nèi)應(yīng)用非常廣泛，國內(nèi)用戶總數(shù)已超過50。所有的油田設(shè)計系統(tǒng)全部采用該軟件進行工藝設(shè)計。下面是部分國內(nèi)油田用戶名單：大慶油田設(shè)計院、遼河油田設(shè)計院、華北油田設(shè)計院、大港油田設(shè)計院、四川油田設(shè)計院、長慶油田設(shè)計院、青海油田設(shè)計院、中原油田設(shè)計院、江漢油田設(shè)計院、克拉瑪依油田設(shè)計院、克拉瑪依油田研究院、獨山子煉油廠、獨山子石化設(shè)計院、廊坊管道勘察設(shè)計研究院、中國海洋總公司生產(chǎn)研究中心、中國海洋總公司石油工程公司（天津塘沽）。中國海洋總公司南海分公司、殼牌中國分公司（Shell）、遼陽化纖公司、遼陽石化設(shè)計院、大慶石化設(shè)計院、岳陽石化公司、九江石化公司、山東濱化集團、南京石化公司、揚子石化公司、揚子石化設(shè)計院、撫順石化設(shè)計院、撫順石化公司、金陵石化公司、茂名石化設(shè)計院、鎮(zhèn)江煉化工程公司等
      二.HYSYS軟件功能
      •HYSYS軟件與同類軟件相比具有非常好的操作界面，方便易學(xué)，軟件智能化程度高。
      最先進的集成式工程環(huán)境由于使用了面向目標的新一代編程工具，使集成式的工程模擬軟件成為現(xiàn)實。在這種集成系統(tǒng)中，流程、單元操作是互相獨立的、流程只是各種單元操作這種目標的集合，單元操作之間靠流程中的物流進行聯(lián)系。在工程設(shè)計中穩(wěn)態(tài)和動態(tài)使用的是同一個目標，然后共享目標的數(shù)據(jù)，不需進行數(shù)據(jù)傳遞。因此在這種最先進且易于使用的系統(tǒng)中用戶能夠得到最大的效益。
      
      •內(nèi)置人工智能：在系統(tǒng)中設(shè)有人工智能系統(tǒng)，它在所有過程中都能發(fā)揮非常重要的作用。當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)能滿足系統(tǒng)計算要求時，人工智能系統(tǒng)會驅(qū)動系統(tǒng)自動計算。當(dāng)數(shù)據(jù)輸入發(fā)生錯誤時，該系統(tǒng)會告訴你哪里出了問題。
      •數(shù)據(jù)回歸包：數(shù)據(jù)回歸整理包提供了強有力的回歸工具。用實驗數(shù)據(jù)或庫中的標準數(shù)據(jù)通過該工具用戶可得到焓、氣液平衡常數(shù)K的數(shù)學(xué)回歸方程(方程的形式可自定)。用回歸公式可以提高運算速度，在特定的條件下還可使計算精度提高。
      •嚴格物性計算包：HYSYS提供了一組功能強大的物性計算包，它的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也是來源于世界富有盛名的物性數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并經(jīng)過本公司的嚴格校驗。這些數(shù)據(jù)包括16，000個交互作用參數(shù)和1，800多個純物質(zhì)數(shù)據(jù)。
      •功能強大的物性預(yù)測系統(tǒng)：對于HYSYS標準庫沒有包括的組分，可通過定義假組分，然后選擇HYSYS的物性計算包來自動計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
      •DCS接口：HYSYS通過其動態(tài)鏈接庫DLL與DCS控制系統(tǒng)鏈接。裝置的DCS數(shù)據(jù)可以進入HYSYS，而HYSYS的工藝參數(shù)也可以傳回裝置。通過這種技術(shù)可以實現(xiàn)：1)在線優(yōu)化控制；2)生產(chǎn)指導(dǎo)；3)生產(chǎn)培訓(xùn)；4)儀表設(shè)計系統(tǒng)的離線調(diào)試。
      •事件驅(qū)動：將模擬技術(shù)和完全交互的操作方法結(jié)合，使HYSIM獲得成功。而利用面向目標的技術(shù)使HYSYS這一交互方式提高到一個更高的層次，即事件驅(qū)動。當(dāng)你在研究方案時，需要將許多工藝參數(shù)放在一張表中，當(dāng)變化一種或幾種變量時，另一些也要隨之而變，算出的結(jié)果也要在表中自動刷新。這種幾處顯示數(shù)據(jù)隨計算結(jié)果同時自動變化的技術(shù)就叫事件驅(qū)動。通過這種途徑能使工程師對所研究的流程有更徹底的了解。
      •工藝參數(shù)優(yōu)化器：軟件中增加了功能強大的優(yōu)化器，它有五種算法供您選擇，可解決無約束、有約束、等式約束及不等式約束的問題。其中序列二次型是比較先進的一種方法，可進行多變量的線性、非線性優(yōu)化，配合使用變量計算表，你可將更加復(fù)雜的經(jīng)濟計算模型加入優(yōu)化器中，以得到最大經(jīng)濟效益的操作條件。
      •窄點分析工具：利用HYSYS的窄點分析技術(shù)可對流程中的熱網(wǎng)進行分析計算，合理設(shè)計熱網(wǎng)，使能量的損失最小。
      •方案分析工具：某些變量按一定趨勢變化時，其它變量的變化趨勢如何呢？了解這些對方案分析非常重要。比如，當(dāng)研究塔的回流比和產(chǎn)品質(zhì)量的變化對熱負荷、產(chǎn)量、溫度的影響時，在HYSYS的方案分析中選回流比和產(chǎn)品質(zhì)量作為自變量，給出它們的變化范圍和步長，HYSYS就開始計算，最后會給出一個匯總表。
      •各種塔板的水力學(xué)計算：HYSYS增加了浮閥、填料、篩板等各種塔板的計算，使塔的熱力學(xué)和水力學(xué)同時解決。
      •任意塔的計算：我們以前接觸的軟件中所有分餾塔都是軟件商提供了一個最全的塔，然后讓用戶自己選擇保留部分。試問，若用戶有一個塔，其上部分為吸收-解析塔，下部分為提餾塔，這種塔該如何計算呢？HYSYS就可以。由于采用了面向目標的編程工具，塔板、重沸器、泵、回流罐等等都是相互獨立的目標。人們可以任意組合這種目標，而完成各種各樣的任意塔，十分方便。
      熱力學(xué)方法
      •1800多個純組分
      •物性計算方法
      
      PengRobinsonBK10ChienNullVirial
      SoaveRedlichKwongEssoTabularNTRLRedlichKwong
      KabadiDannerChaoSeaderUNIQUACIdealGas
      ZudkevitchJoffeeGraysonStreedMargulesSteam
      PRSVSourPRVanLaarWilson
      
      ModifiedAntoineSourSRK
      
      •16000多個交互作用參數(shù)
      •假組分
      •數(shù)據(jù)回歸包
      •原油的處理：原油管理器可以對用戶的任何實驗數(shù)據(jù)處理、將原油轉(zhuǎn)換成虛擬組分計算、原油管理器中提供大量的關(guān)聯(lián)式供用戶選擇
      •AssayTypes——TBP，D86，D1160，D86-D1160，D2887，EFV，Chromatographic
      •AssayOptions——Barometriccorrection，crackingcorrection
      •PropertyCurves——Viscosity，Density，MolecularWeight
      單元操作
      •分離器：2相分離器，3相分離器、固體分離器、旋風(fēng)分離器、真空過濾器、結(jié)晶器
      •蒸餾塔：吸收解吸、有再沸器的吸收塔、有回流的吸收塔，液-液萃取塔、常減壓塔、精餾塔、組分分離器、三相精餾塔（所有塔都能在板上加反應(yīng)單元進行反應(yīng)精餾）
      •反應(yīng)器：CSTR，PFR，Gibbs，平衡、轉(zhuǎn)化率
      •換熱器：熱交換器、LNG多相流冷箱、加熱器、冷卻器
      •分配單元：管道、混合、分支
      •壓力變化：泵、壓縮機、膨脹機、閥
      •邏輯單元：平衡、前置、PID調(diào)節(jié)器、電子計算表、傳遞函數(shù)發(fā)生器
      等等。
      通過微軟OLE擴展用戶功能
      •通過OLE用戶可以對HYSYS進行以下開發(fā)
      •建立用戶自己的物性包
      •增加用戶自己的反應(yīng)方程
      •開發(fā)自己的專用單元操作
      •可用VB或C++開發(fā)用戶自己的專用模型
      
      
      
      分析工具
      •流程分析器、數(shù)據(jù)記錄器
      •窄點分析、換熱曲線
      •物性分析器
      HYSYS軟件附加模塊功能
      HYSYSAminesOption
      HYSYS胺處理模塊模擬和優(yōu)化氣相和液相胺處理過程，包括單相、混合相或活性胺。模擬了硫化氫和二氧化碳的被工業(yè)溶劑高精度吸收反應(yīng)的過程。一個更先進的熱力學(xué)電解質(zhì)模塊Li-Mather可以計算出比原有的模塊更準確結(jié)果，尤其是在處理混合胺方面。這個技術(shù)是由合作伙伴Schlumberger提供的，是基于Oilphase-DBR中的AMSIM模塊。
      HYSYSCrudeModuleOption
      模擬了原油的組分。由組分石油的虛擬組分表現(xiàn)烴物流的性能，并預(yù)測它們的熱力學(xué)和傳輸性質(zhì)。
      HYSYSDynamicsOption
      
      提供一個完全基于HYSYS環(huán)境的動態(tài)模擬器，穩(wěn)態(tài)模塊和動態(tài)模塊比較后可以得出更嚴格、精確的有關(guān)裝置性能資料的結(jié)果。
      HYSYSOLGASOption
      綜合了多相流管線的工業(yè)標準計算壓力變化、流體停頓和流動規(guī)則。允許ScandPower中的OLGA2000用于DynamicOption中，包括在油井和管道內(nèi)油、水和氣和瞬時多相流的模擬計算，還可以以將模型中的管道網(wǎng)絡(luò)中的多相產(chǎn)品流和過程模擬聯(lián)合起來。HYSYSOLIInterfaceOption
      基于OLI系統(tǒng)的先進技術(shù)，使HYSYS能夠?qū)��?fù)雜的電解液系統(tǒng)進行分析，擴展了OLI數(shù)據(jù)庫和熱力學(xué)性質(zhì)，包括了超過3，000的電解種類。
      HYSYSPIPESYSOption
      PIPESYS模塊使HYSYS能夠精確的進行單相和多相流體的設(shè)計、排除故障和優(yōu)化管線。它可以分析管子的垂直分布，入口裝置，管子材料的成分和流體的性質(zhì)。此模塊是由Neotechnology提供的。
      HYSYSTaciteOption
      為陸地、近海和海底環(huán)境提供了多相流的模型。TACITE是使用IFP中已證實有效的數(shù)據(jù)庫模擬多相流。它是由穩(wěn)態(tài)模塊組成，計算壓力變化、流體停頓和流動規(guī)則。
      

helloshigy

又是好軟件啊
想學(xué)啊

vitoms

挺好，頂一下

Disay

軟件，據(jù)說對找工作很有幫助的，，，值得學(xué)

bkqcycyqm

3.6版本已過時了，現(xiàn)在已到了v7.3了。

空山新雨

很好，但不是很具體。不知道有沒有很初級的教程

gavinzgq

感謝lz

可樂007

問下這個可以計算氣田集輸參數(shù)么

cppe

謝謝樓主分享

清楓aworm

很有用，謝樓主