HYSYS培训教程1安装及简单使用

HYSYS 培训教程培训教程AspenTech 战略联盟：陆地科学技术发展有限责任公司2008年10月HYSYS 培训教程培训教程安装及简单使用安装及简单使用陆地科技2008年10月LandTech培训材料培训内容培训内容n HYSYS安装安装n 过程模拟基本概念过程模拟基本概念n HYSYS操作入门操作入门n HYSYS案例分析案例分析n HYSYS编程编程n 问题交流问题交流3Copyright LandTech 2008/10LandTech培训材料安装盘内容安装盘内容p（版本还在更新）p购买的包裹里包含以下内容：n 通知哪些产品具有授权的信件n DVD介质盘 n 许可证文件（仅当发来了加密狗时才有）n 许可证工具软件使用指导Copyright LandTech 2008/104LandTech培训材料p 备注n 如果没有加密狗，必须运行工具软件给Aspen公司发送加密锁代码以便生成许可证文件n 需要用户打印安装指导手册（在文档DVD盘中）p DVD介质盘n DVD 1p Aspen Engineering Suite（工程套件）n DVD 2p Aspen Manufacturing and Supply Chain（加工及供应链套件）n Aspen Documentation DVD p 所有产品的说明书（PDF，Help）p 单独安装Copyright LandTech 2008/105LandTech培训材料Copyright LandTech 2008/106安装安装LandTech培训材料授权类型授权类型p授权服务器p单机版p网络及本地授权p无Copyright LandTech 2008/107LandTech培训材料Aspen Engineering SuitepAspen ACOL（错流换热器）（错流换热器）pAspen Acol+pAspen Adsim（气液吸附及离子交换）（气液吸附及离子交换）pAspen Aerotran（空冷、燃气、加热炉）（空冷、燃气、加热炉）pAspen APLE（盘形换热器）（盘形换热器）pAspen Batch Plus（批量处理过程）（批量处理过程）pAspen BatchSep（间歇精馏）（间歇精馏）pAspen Case Analysis Tools（案例分析）（案例分析）pAspen CatRef（炼厂反应器模型）（炼厂反应器模型）pAspen Chromatography（色析过程）（色析过程）pAspen Custom Modeler（自定义模型）（自定义模型）pAspen Dynamics（动态模拟）（动态模拟）pAspen FCC（催化裂化模拟工具）（催化裂化模拟工具）pAspen FIHR（燃烧器）（燃烧器）pAspen FiredHeater（加热炉）（加热炉）pAspen FLARENET（火炬管网）（火炬管网）pAspen FRAN（电厂用换热器）（电厂用换热器）pAspen Hetran（管壳式换热器）（管壳式换热器）pAspen HTFS+（换热器设计）（换热器设计）pAspen HX-Net（热夹点）（热夹点）pAspen Hydrocracker（氢化裂解）（氢化裂解）pAspen Hydrotreater（加氢精制）（加氢精制）Aspen HYSYS（流程模拟优化软件）（流程模拟优化软件）Aspen HYSYS Extensions（HYSYS 扩展）扩展）Aspen HYSYS Upstream（HYSYS 上游组件）上游组件）pAspen Icarus Process Evaluator（伊卡洛斯过程求值程序）（伊卡洛斯过程求值程序）pAspen Icarus Project Manager（伊卡洛斯工程管理）（伊卡洛斯工程管理）pAspen Kbase（成本评估）（成本评估）Copyright LandTech 2008/108LandTech培训材料pAspen Model Runner(模型运行器模型运行器)pAspen MUSE（板翅式换热器）（板翅式换热器）pAspen OnLine（向模型在线传送数据）（向模型在线传送数据）pAspen OnLine Deployment（在线部署）（在线部署）pAspen OOMF（编程组件）（编程组件）pAspen PIPE（无支路管道单相（无支路管道单相/两相流）两相流）pAspen PIPESYS（管道水力学软件包）（管道水力学软件包）pAspen Plate+（板式换热器）（板式换热器）pAspen Plus（炼厂流程模拟）（炼厂流程模拟）pAspen Polymers Plus（聚合物）（聚合物）pAspen Process Manual（流程知识管理）（流程知识管理）pAspen Process Tools（25个独立工具包）个独立工具包）pAspen Properties（属性包）（属性包）pAspen Questimate（快速评估系统）（快速评估系统）pAspen RefSYS（石油化验（石油化验/炼厂）炼厂）pAspen Remote Simulation Service（远程模拟服务）（远程模拟服务）Aspen Simulation Workbook（Excel插件）插件）pAspen SULSIM（含硫尾气处理）（含硫尾气处理）pAspen TASC（管壳式换热器）（管壳式换热器）pAspen Tasc+pAspen Teams（管壳式换热器机械设计、成本估算及绘图）（管壳式换热器机械设计、成本估算及绘图）pAspen TICP（绝缘设计优化）（绝缘设计优化）pAspen Utilities Planner（基于方程的工具）（基于方程的工具）pAspen Zyqad（C/S模式工程设计文档管理软件）模式工程设计文档管理软件）Copyright LandTech 2008/109LandTech培训材料操作系统要求操作系统要求操作系统操作系统要求要求说明说明pWindows 2000 专业版必须要安装SP4Windows XP 专业版必须要安装SP2pWindows Vista 商业版pWindows 2000 ServerSP4(标准版)pWindows 2003 ServerSP1(标准版)建议用于服务器Copyright LandTech 2008/1010LandTech培训材料其它软件要求其它软件要求组件组件要求要求说明说明Adobe Reader4.0或以上版本Internet Explorer6.0带SP1或以上版本对Windows Vista不适用pInternet Explorer 7Microsoft Office 2003SP2对Windows Vista不适用pMicrosoft Office 2007仅针对Windows VistaMicrosoft.NET 2.0HYSYS注册扩展组件时需要Microsoft Excel 2000或以上版本使用ASW时需要使用Excel 2003时，需要KB 907417补丁包Copyright LandTech 2008/1011LandTech培训材料安装类型安装类型 Standard（单机版）p Server（网络服务版）Copyright LandTech 2008/1012LandTech培训材料内容内容n HYSYS安装安装n 过程模拟基本概念过程模拟基本概念n HYSYS操作入门操作入门n HYSYS案例分析案例分析n HYSYS编程编程n 问题交流问题交流13Copyright LandTech 2008/10LandTech培训材料基本概念基本概念p过程系统模拟n 对给定系统结构的现有过程系统，建立整个系统的数学模型，在计算机上进行求解，得出在给定条件下系统的特性和行为，即确定流程系统的工况特性。Copyright LandTech 2008/1014输入输出过程系统系统特性物流能流信息流?物流能流信息流LandTech培训材料稳态稳态/动态模拟动态模拟p 稳态模拟n 输入-系统特性-输出不随时间的推移而变化。n 热量、物料衡算n 尺寸计算、费用估算p 动态模拟n 主要研究系统的动态特性，一般由线性或非线性微分方程表达，描述当系统受到扰动后，各变量随时间变化的响应过程。n 装置的开停车试验n 装置的适应性和稳定性试验n 自控方案设计试验n DCS组态方案试验n 工艺改造可行性分析n 事故预案和紧急救灾方案试验n 操作员培训Copyright LandTech 2008/1015LandTech培训材料稳态与动态模拟的差别稳态与动态模拟的差别p 稳态模拟n 不需要与稳态结果无关的信息。如：塔径大小、所有贮罐的尺寸、控制阀的尺寸等。p 动态模拟n 需要设备的尺寸信息。n 采用“压力驱动”。n 需要控制回路。Copyright LandTech 2008/1016稳态模拟稳态模拟动态模拟动态模拟仅有代数方程物料平衡用代数方程描述能量平衡用代数方程描述严格的热力学方法无水力学限制无控制器有微分方程和代数方程物料平衡用微分方程描述能量平衡用微分方程描述严格的热力学方法有水力学限制有控制器LandTech培训材料模拟的三个核心环节模拟的三个核心环节p系统模型n 组成系统的各个单元模型。n 对系统结构进行表述。p物性数据和热力学模型n 基础物性：分子量、沸点，临界温度、压力、体积，偏心因子等。n 计算特定温度和压力下的性质。p解算方法n 针对不同模型特点的有效的解算方法。Copyright LandTech 2008/1017LandTech培训材料HYSYS的特点的特点p组分及物性包n 提供了功能强大、严格物性计算包，包括20,000个交互作用参数和4,000多个纯物质数据。来源于世界富有盛名的物性数据系统，并经过严格校验。提供了物性预测系统，对于标准库没有包括的组分，可通过定义假组分，然后选择HYSYS的物性计算包来计算基础数据。n 提供了数据回归包，用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的数学回归方程(方程的形式可自定)。n 原油的处理：原油管理器可以对用户的任何实验数据处理，将原油转换成虚拟组分计算，原油管理器中提供大量的关联式供用户选择。Copyright LandTech 2008/1018LandTech培训材料热力学模型热力学模型p 状态方程（EOS）GCEOS、KabadAspen ONE、Lee-Kesler Plocker、Peng-RobinsonPRSV、SRK、Sour PR、Sour SRK、Zudkevitch Joffeep 活度模型（Activity Model），液体的活度模型Chien Null、Extended NRTL、General NRTL、Margules、NRTLUNIQUAC、van Laar、Wilsonp Chao-Seader模型，半经验的方法Chao Seader、Grayson Streedp 蒸气压力模型，蒸气压力K值模型Antoine、Braun K10、Esso Tabularp 其它模型，不属于以上4类的其它模型Amine Pkg胺属性包、ASME Steam、Glycol PPkg乙二醇属性包NBS Steam、MBWR、OLI_ElectrolyteCopyright LandTech 2008/1019LandTech培训材料单元操作单元操作p 容器两相分离器，三相分离器，罐，重沸器等p 热传递装置空冷器，冷却器，加热炉，换热器，加热器，LNG等p 旋转装置压缩机，膨胀机，泵等p 管线装置ASPEN水力学子流程，压缩气体管线，液-液水力旋流器，管线部件，PIPESIM，PIPESYS，PIPESIM增强模块，安全阀，三通，阀门p 固体处理旋风分离器，水力旋流器，真空旋转分离器，简单固体分离器p 反应器连续搅拌反应罐，转化反应器，平衡反应器，Gibbs反应器等p 预设的塔模型3剥离塔，4剥离塔，吸收解吸塔，蒸馏塔，常减压塔，精馏塔，组分分离器，液-液萃取塔，有再沸器的吸收塔，有回流的吸收塔，三相蒸馏塔，残油吸收塔等。所有塔都能在板上加反应单元进行反应精馏。由于采用了面向目标的编程工具，塔板、重沸器、泵、回流罐等都是相互独立的对象，可以任意组合这些对象p 逻辑操作调节，平衡，循环，设置，电子数据表，传递功能模块，PID控制器，布尔运算等Copyright LandTech 2008/1020HYSYS包含了许多单元操作，这些单元操作组成了流程。正确把物流和单元操作连接起来，就可以模拟大量石油、天然气、石化、化工方面的操作过程。LandTech培训材料内容内容n HYSYS安装安装n 过程模拟基本概念过程模拟基本概念n HYSYS操作入门操作入门n HYSYS案例分析案例分析n HYSYS编程编程n 问题交流问题交流21Copyright LandTech 2008/10LandTech培训材料HYSYS操作入门操作入门p HYSYS 结构和界面p 模拟基础管理器p 自定义单位集p 添加物流p 闪蒸计算p 公用工具p 自定义工作薄p 单元操作搭接模拟p 制作模板p 子流程p 电子表格p HYSYS报告Copyright LandTech 2008/1022LandTech培训材料HYSYS 结构和界面结构和界面Copyright LandTech 2008/1023FileToolsHelpLandTech培训材料自定义单位集自定义单位集p 默认单位n EuroSIn Fieldn SIp 克隆修改n 气量，NM3/dn 密度，g/cm3n 压力，MPagn 流量，tonne/dn 能量，kWn 标准密度，g/cm3Copyright LandTech 2008/1024LandTech培训材料自定义单位自定义单位参数参数单位单位HYSYS中中表示表示备注备注质量ttonne吨质量流量t/dtonne/d吨/天密度g/ccg/cm3克/立方厘米体积m3m3立方米体积流量m3/dm3/d立方米/天气体流量Nm3/dNm3/d(gas)标方/天压力MPaMPag兆帕(表压)压损kPakPa千帕温度C摄氏度温降C摄氏度长度mm米功率kWkW千瓦热量kJkJ千焦传热系数W/m2.CW/m2-C瓦/平方米.摄氏度动力粘度cPcP厘泊Copyright LandTech 2008/1025LandTech培训材料模拟基础管理器模拟基础管理器p Components组份列表组份列表pFluid Pkgs流体包流体包pHypotheticals假组份假组份pOil Manager油管理器油管理器pReactions反应列表反应列表Copyright LandTech 2008/1026LandTech培训材料天然气组分天然气组分Copyright LandTech 2008/1027LandTech培训材料虚拟组分虚拟组分pC7+，NBP 110Copyright LandTech 2008/1028LandTech培训材料原油表征原油表征p化验p切割p安装Copyright LandTech 2008/1029LandTech培训材料组分排序组分排序Copyright LandTech 2008/1030LandTech培训材料导入导入/导出导出p 组分列表p 流体包p 虚拟组分p 原油化验数据Copyright LandTech 2008/1031LandTech培训材料HYSYS结构结构p主流程p子流程p塔子流程Copyright LandTech 2008/1032LandTech培训材料添加物流添加物流面板Workbook菜单项F11从现有物流定义连线单元操作Copyright LandTech 2008/1033LandTech培训材料闪蒸计算闪蒸计算p 闪蒸计算在物流组成确定的情况下，Vf,T,P,H,S等参数，HYSYS只要在这些变量中知道两个（且其中一个是T/P），即可确定其它三个变量的值。p 完全定义物流闪蒸计算+物流流率p 露点计算汽相中产生第一滴液体Vf=1，TP，或Vf=1，P Tp 泡点计算液相中产生第一个汽泡Vf=0，T P，或Vf=0，P TCopyright LandTech 2008/1034LandTech培训材料相图相图Copyright LandTech 2008/1035LandTech培训材料Utilities公用工具公用工具Copyright LandTech 2008/1036Utilities 公用工具公用工具Description说明说明Boiling Point Curves沸点曲线Obtains laboratory-style distillation results for streams.从物流得到试验室型的蒸馏结果CO2 Freeze OutCO2冰点Determines stream CO2 freezing conditions.确定流CO2冻结条件。Cold Properties冷性质Calculates several stream Cold Properties,for example True and Reid Vapour Pressures,Flash Point,Pour Point,Refractive Index,and so forth.计算几个物流的冷性能，例如真实的和雷特蒸汽压力，闪点，凝点，折射率，等等。Composition Curves组成曲线Optimizes the use of process heat exchange and utilities for heat exchangers,LNGs,coolers,and heaters.优化使用过程中的热交换，换热器效率，液化天然气的，冷却器，加热炉LandTech培训材料Utilities公用工具公用工具Copyright LandTech 2008/1037Utilities 公用工具公用工具Description说明说明Critical Properties临界性质Calculates true and pseudo critical properties for streams.计算物流的真实和拟临界性质Data Recon数据侦察Used by HYSYS.RTO optimization objects as a data holder that allows for multiple sets of stream data,each corresponding to a different set.用HYSYS.RTO 优化对象作为多套物流的数据载体，每个物流对应不同的数据。Depressuring-Dynamics减压-动态Models the pressure letdown of a single vessel or network of vessels under plant emergency conditions.模拟工厂应急条件下单个容器或容器网络的压力下降模型Derivative衍生Used by HYSYS.RTO to hold all the data used for defining the RTO optimizer constraints and variables.用HYSYS.RTO处理所有RTO优化器所需的约束条件的变量LandTech培训材料Utilities公用工具公用工具Copyright LandTech 2008/1038Utilities 公用工具公用工具Description说明说明Envelope相图Shows critical values and phase diagrams for a stream.显示物流的临界值及相图Hydrate Formation水合物的形成Determines stream hydrate formation conditions.确定流水合物的形成条件Parametric参数The Parametric Utility integrates Neural Network(NN)echnology into its framework.The major function of the utility is to approximate an existing HYSYS model with a parametric model.参数公用工具集成神经网络（神经网络）技术。其主要功能类似现有的参数化HYSYS模型Pipe Sizing管线规格Performs design calculations on any of the case streams.为各种方案的物流进行设计计算LandTech培训材料Utilities公用工具公用工具Copyright LandTech 2008/1039Utilities 公用工具公用工具Description说明说明Property Balance属性平衡Performs balance calculations across any utilities.You can select individual utilities or the entire flowsheet.跨越所有装置执行平衡计算，您可以选择个别装置或整个工艺流程。Property Table属性表Examines stream property trends over a range of conditions.在一定范围内审查物流的属性趋势Tray Sizing塔盘规格Size or rate existing sections or full towers.计算已有部份或全部塔的尺寸或流速User Property用户属性Defines new stream properties based on composition.根据组份定义新的物流属性Vessel Sizing容器规格Size and cost installed Separator Unit Operations.计算安装分离器单元操作的规格或成本LandTech培训材料自定义工作薄自定义工作薄Copyright LandTech 2008/1040LandTech培训材料单元操作搭接模拟单元操作搭接模拟p丙烷制冷Copyright LandTech 2008/1041LandTech培训材料制作模板制作模板Copyright LandTech 2008/1042LandTech培训材料子流程子流程Copyright LandTech 2008/1043LandTech培训材料电子表格电子表格Copyright LandTech 2008/1044LandTech培训材料电子表格输出电子表格输出Copyright LandTech 2008/1045LandTech培训材料输入到电子表格输入到电子表格Copyright LandTech 2008/1046LandTech培训材料电子表格计算电子表格计算p电子表格格具有强大的数学和逻辑函数处理能力，想要查看可利用的函数和相应的表达式，可以点击函数帮助按钮。p帮助属性窗口中包含数学表达示、逻辑表达示和数学函数三部分。p所有函数前面必须添加“+”（简单数学运算）或“”（逻辑运算、三角函数、对数等运算）才能执行运算。p基本数学函数包括：加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）、绝对值（ABS）、乘方（）、开方（SQRT）、派（PI）、阶乘（！）等。p对数函数：对数（LN或LOG）、幂指数（EXP）、双曲线（SINH）、范围内表达示（INRANGE）、范围限制表达示（INLIMIT）、百分比内表达示（INPERCENTAGE）等。p三角函数：电子表格格中包括所有的三角函数运算。三角（SIN）、反三角（ASIN）。p逻辑操作：电子表格格支持布尔逻辑。等于（=）、不等于（！=）、大于（）、小于（=）、小于等于（=）。pIF/THEN/ELSE语句：基本结构为：IF（条件）THEN（如果正确）ELSE（如果不正确）。这个语句中的三个关键词缺一不可，并且必须有括号。Copyright LandTech 2008/1047LandTech培训材料HYSYS报表报表Copyright LandTech 2008/1048LandTech培训材料内容内容n HYSYS安装安装n 过程模拟基本概念过程模拟基本概念n HYSYS操作入门操作入门n HYSYS案例分析案例分析n HYSYS编程编程n 问题交流问题交流49Copyright LandTech 2008/10LandTech培训材料前言前言进行流程模拟时首先要选择使用何种流程模拟系统软件。选择流程模拟系统时，一般依据流程模拟系统所包括的内容（如物性数据库中组分的数目和物性数据项数、热力学性质计算模型和方法的多少，单元模拟的数目等）、模拟结果的精度或可靠性、使用的方便程度等。各种流程模拟系统所包括的内容各不相同，但都包括基本物性数据库、热力学性质计算模型和方法、单元模块库。对于一般的具体流程模拟问题，只要有所模拟的流程涉及组分的物性数据，有能处理该流程热力学性质计算的模型和方法，有能建立整个流程数学模型的单元模块即可，不必过分强调流程模拟系统的规模和内容。各种流程模拟系统计算结果的精度，既取决于流程模拟系统本身，更取决于使用者本身。这是因为：流程模拟系统有多种热力学方法、多种单元模块可供选择，使用者凭经验选择的好坏，直接影响计算结果的精度；要进行模拟计算，使用者必须向模拟系统提供所需的全部数据，数据的质量也严重影响计算结果的精度和质量；流程模拟系统计算结果的质量依靠使用者进行判断，这取决于使用者的经验和理论水平。11 杨友麒化工过程模拟与优化北京：化学工业出片社，Copyright LandTech 2008/1050LandTech培训材料联合站流程联合站流程Copyright LandTech 2008/1051LandTech培训材料流程说明流程说明进站液量8700t/d，含水96%，气量5000NM3/d，压力，温度65。两相分离（22008204，6台，运行2台）后的 原 油（含 水 率 9 6%）进 入 压 力 沉 降 罐（300016608，5台，运行3台）进行油水分离，污水进入污水站，原油进入缓冲罐由脱水泵（出口，DYJ65-502，37 KW）升压后进入进入电脱水器（300012600，50KVA，3台）。脱水后的原油（含水率0.3%）送到加热炉升温（出口温度95，DRS60-Y(Q)，700 KW，热效率 7 8 ），再 进 入 稳 定 塔（操 作 压 力，2000 x28500），稳定后的原油（含水率0.1%、温度88）与脱水泵升压后的冷油换热，换热后的原油（温度75）进入净化油罐。压缩机进口20、-0.04 Mpa；出口75，40 KW。Copyright LandTech 2008/1052稳定塔入口压力：稳定塔塔顶温度：92稳定塔塔顶压力：稳定塔输出温度：（塔底）稳定塔液位：-4.3%1#分离器压力：1#分离器液位：42.9%2#分离器压力：2#分离器液位：7.8%压缩机入口温度：20压缩机出口温度：闪蒸气流量 压缩机润滑油压务轻油指标:1000t/a,3-4t/dLandTech培训材料问题问题p轻油产量？p是否还有优化空间？Copyright LandTech 2008/1053LandTech培训材料天然气及原油化验数据天然气及原油化验数据Copyright LandTech 2008/1054温度温度馏分收率馏分收率累计收率累计收率m%m%580.0 0.0 1001.5 1.5 1502.3 3.8 1751.7 5.5 2001.6 7.1 2252.8 9.9 2503.2 13.1 2752.8 15.9 3003.6 19.5 3256.9 26.4 3505.0 31.4 3754.5 35.9 4005.2 41.1 4255.8 46.9 4507.4 54.3 4757.5 61.8 5005.4 67.2 50032.8 100.0 项目项目分析数据分析数据单位单位平均分子量平均分子量520密度密度 （20）0.8904g/cm3（15）0.89385g/cm3运动粘度运动粘度 37.78138.95mm2/s 98.8917.5mm2/s组分组分mol%C181.862C23.767C35.507i-C41.308n-C43.369i-C51.332n-C51.422C61.088C70.284C80.061合计合计100.000LandTech培训材料注意注意p 标准状态n 298.15 K(25)，p 标准状况n 273.15 K(0)，p GB原油标准密度n 20，p API标准密度n 15，p HYSYS Standard Densityn 15，Copyright LandTech 2008/1055LandTech培训材料分析结果分析结果轻油产量，操作温度95 Copyright LandTech 2008/1056LandTech培训材料轻油组分轻油组分Copyright LandTech 2008/1057LandTech培训材料外销天然气组分外销天然气组分Copyright LandTech 2008/1058LandTech培训材料稳定原油稳定原油Copyright LandTech 2008/1059LandTech培训材料内容内容n HYSYS安装安装n 过程模拟基本概念过程模拟基本概念n HYSYS操作入门操作入门n HYSYS案例分析案例分析n HYSYS编程编程n 问题交流问题交流60Copyright LandTech 2008/10LandTech培训材料HYSYS编程编程p引入类型库p启动HYSYS程序pSet hyApp=CreateObject(HYSYS.Application)p打开模型文件pSet hyCase=GetObject(strFile,HYSYS.SimulationCase)p关闭解算器p=False pDim hyFlowSheet As pSet hyFlowSheet=pDim hyStream As pSet hyStream=(Oil)pDim fValue As Double pfValue=CDbl()p fValue,C“pfValue=CDbl()p fValue,MPag“pfValue=CDbl()p fValue,tonne/dp打开解算器p=Truep退出前保存模型文件Copyright LandTech 2008/1061LandTech培训材料内容内容n HYSYS安装安装n 过程模拟基本概念过程模拟基本概念n HYSYS操作入门操作入门n HYSYS案例分析案例分析n HYSYS编程编程n 问题交流问题交流62Copyright LandTech 2008/10LandTech培训材料问题问题Copyright LandTech 2008/1063