HYSYS_精餾流程_中文—NGL分餾

1、NGL分餾工況介紹在天然氣加工中，從天然氣中回收液相天然氣（NGL）是很普遍的工藝。回收的目的通常是： ·生產(chǎn)可傳輸?shù)臍怏w（不含在重?zé)N中的，也許會在管線中凝結(jié)）·滿足銷售氣規(guī)定·最大化回收液體（液體產(chǎn)品比氣體產(chǎn)品價(jià)值更高）快速追蹤到第 4 頁。HYSYS能廣泛模擬不同的塔配置。在這個模擬中，我們要搭建一個NGL廠，其中包括三個塔：·脫甲烷塔（用一個再沸吸收塔模擬）·脫乙烷塔（精餾塔）·脫丙烷塔（精餾塔）學(xué)習(xí)目的·使用塔輸入專家添加塔·添加塔特殊規(guī)定前提在開始這個模塊之前，你首先要完成模塊1，2，3。工藝預(yù)覽塔預(yù)覽D

2、C1：脫甲烷塔DC2：脫乙烷塔DC3：脫丙烷塔搭接模擬定義模擬基礎(chǔ)1. 創(chuàng)建新工況。2. 選擇Peng Robinson狀態(tài)方程模型。3. 添加組分：N2， CO2 ， C1 - C8。4. 進(jìn)入模擬環(huán)境。添加進(jìn)料物流1. 添加材料物流，輸入下列數(shù)據(jù)：2. 添加材料物流，輸入下列數(shù)據(jù)：添加單元操作模塊脫甲烷塔打開工況Optional4.hsc，從脫甲烷塔開始。使用再沸吸收塔模塊模擬脫甲烷塔，共有兩股材料進(jìn)料和一股代表側(cè)線加熱器的能量進(jìn)料物流。1. 添加能量物流，規(guī)定下列值?？蜉斎朊QEx Duty能量流率2.1e+06kj/h（2.0e+06Btu/hr）2. 在對象面板上雙擊再沸吸收塔圖標(biāo)，

3、第一個塔輸入專家窗口出現(xiàn)。（注：再沸吸收塔圖標(biāo)為。）輸入專家為新用戶定義塔提供了逐步圖解。3. 完成的窗口顯示如下：圖4：4. 點(diǎn)擊下一步按鈕，繼續(xù)下一頁。下一步按鈕只有當(dāng)這頁所有必需的信息都提供完之后才可用。5. 為壓力估計(jì)頁提供下列信息。如果你使用的是field單位制，那么頂板壓力和再沸器壓力分別為330psia2275KPA和335psia2310KPA。圖5：6. 點(diǎn)擊下一步按鈕，進(jìn)行下一頁。7. 輸入溫度估計(jì)如下。在field單位制下，頂板溫度估計(jì)為-125，再沸器溫度估計(jì)為80。圖6：塔解算并不需要溫度估計(jì)，但是它們有助于收斂。8. 點(diǎn)擊下一步按鈕，繼續(xù)。9. 對于這個工況，輸入專

4、家的最后一頁沒有信息要提供，因此，點(diǎn)擊完成按鈕。圖7：基礎(chǔ)的再沸吸收塔只有一個自由度，缺省規(guī)定是再沸比。點(diǎn)擊完成之后，HYSYS會打開塔屬性窗口。訪問設(shè)計(jì)表頁的監(jiān)控頁。圖8：在收斂塔之前，要確保規(guī)定顯示如上。你需要輸入塔頂產(chǎn)品流率規(guī)定值。該值規(guī)定為1338kmole/h（2950lbmole/hr）。這個值一旦輸入，塔就開始解算并收斂。甲烷在DC1塔頂產(chǎn)品中的摩爾分?jǐn)?shù)是多少？ 盡管塔已經(jīng)收斂，但是，規(guī)定流率并不總那么實(shí)際，如果塔進(jìn)料條件改變，這些規(guī)定能導(dǎo)致塔不收斂或產(chǎn)生不理想性質(zhì)的產(chǎn)品。還有一個方法是規(guī)定塔產(chǎn)品物流中組分分?jǐn)?shù)或者組分回收率。1. 到塔屬性窗口設(shè)計(jì)表頁的規(guī)定頁上。圖9：2. 在塔

5、規(guī)定組別中點(diǎn)擊添加按鈕，創(chuàng)建一個新的規(guī)定。3. 從出現(xiàn)的列表中選擇塔組分分?jǐn)?shù)。圖10：4. 點(diǎn)擊添加規(guī)定按鈕。5. 按下圖顯示完成規(guī)定頁。圖11：6. 完成后，關(guān)閉窗口。在你已經(jīng)添加了另外一個規(guī)定之后，塔屬性窗口的監(jiān)控頁仍然顯示自由度為0。這是因?yàn)?，這個規(guī)定只是被作為一個估計(jì)添加，而沒有作為一個激活的規(guī)定。7. 到監(jiān)控頁上，失活塔頂產(chǎn)品流率規(guī)定，激活剛剛創(chuàng)建的組分分?jǐn)?shù)規(guī)定。DC1塔頂產(chǎn)品的流率是多少？ 塔收斂之后，你可以在性能表頁瀏覽結(jié)果。圖12：添加泵使用泵把脫甲烷塔塔底產(chǎn)品輸送到脫乙烷塔。安裝泵并輸入下列信息：（注：泵圖標(biāo)為。）（注：泵連接為。）脫乙烷塔脫乙烷塔被模擬為精餾塔，共有16塊塔

6、板，14塊塔盤，再加上再沸器和冷凝器，操作壓力為2760kPa（400psia）。塔的生產(chǎn)目標(biāo)是塔底產(chǎn)品中乙烷和丙烷的比率為0.01。1. 在對象面板中雙擊精餾塔圖標(biāo)，輸入下列信息。（注：精餾塔圖標(biāo)為。）2. 點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，運(yùn)行塔。DC2塔底產(chǎn)品中乙烷和丙烷的流率是多少？C2 ，C3 ，C2/C3 3. 在規(guī)定頁，點(diǎn)擊添加按鈕，創(chuàng)建一個新的規(guī)定。4. 選擇塔組分比作為規(guī)定類型，提供下列信息：5. 在監(jiān)控表頁，失活塔頂氣相流率規(guī)定，激活剛創(chuàng)建的C2/C3規(guī)定。DC2塔頂流率是多少？ 添加閥在DC2塔底物流進(jìn)入最后一個塔，脫丙烷塔，之前，用閥來降低其壓力。添加泵并輸入下列信息：（注：閥圖標(biāo)為。）（

7、注：閥連接為。）脫丙烷塔脫乙烷塔用精餾塔模擬，共有25塊塔板，塔頂24塊塔盤，再加上再沸器（注意，全凝器不計(jì)作塔板），操作壓力為1620kPa（235psia）。該塔有兩個生產(chǎn)指標(biāo)，一是塔頂產(chǎn)品中n-C4和i-C4的摩爾分?jǐn)?shù)不超過1.5%，二是塔底產(chǎn)品中丙烷的摩爾濃度不超過2.0%。1. 添加精餾塔，輸入下列信息。（注：精餾塔圖標(biāo)為。）2. 運(yùn)行該塔。C3在塔頂和塔底產(chǎn)品中的摩爾分?jǐn)?shù)是多少？C3 ， C3 3. 創(chuàng)建兩個新的塔組分分?jǐn)?shù)規(guī)定。塔頂氣相流率等于0規(guī)定使冷凝器成為全凝器，所以它必須保留為激活。4. 失活精餾流率和回流比規(guī)定。5. 激活剛剛創(chuàng)建的i-C4、n-C4和C3規(guī)定。注 意 保

8、 存 工 況！選做內(nèi)容：把工況轉(zhuǎn)換成模板并保存！高級模擬塔是HYSYS中的一個特殊類型的子流程。子流程包含設(shè)備、物流以及通過與父系流程想連接的物流交換的信息。在主環(huán)境中，塔作為一個有多個進(jìn)料、多個產(chǎn)品的單個模塊出現(xiàn)，在大多數(shù)工況中，你可以以這種方式看待塔。塔子流程有許多優(yōu)點(diǎn)：·單獨(dú)的塔解算器。塔搭建環(huán)境允許你不用重新計(jì)算整個流程，就可以對塔進(jìn)行修改。·可使用不同的流體包。HYSYS允許你為塔子流程規(guī)定單獨(dú)的流體包（不同于主環(huán)境）。這在當(dāng)不同的流體包更適合于塔時很有用，（如使用PR方程的氣體廠也許要用一個需要胺包的氨萃取塔），或者當(dāng)塔并不使用所有主流程使用的組分時，可以通過換

9、流體包削減塔中組分?jǐn)?shù)，加速塔收斂。·自定義模板結(jié)構(gòu)。除可以用作模板的缺省的塔配置之外，你可以定義不同復(fù)雜程度的塔設(shè)置。你可以在一個子流程中通過結(jié)合使用各種子流程設(shè)備來模擬復(fù)雜的自定義塔和多塔。自定義塔例子包括，用換熱器代替標(biāo)準(zhǔn)的冷凝器，或用熱虹吸式再沸器代替釜式再沸器。·能夠同時解算多個塔。塔子流程使用同時解算器，這樣，子流程中所有的模塊都同時解算。同時解算器允許用戶在子流程中安裝多個相互關(guān)聯(lián)的塔，而不需要循環(huán)模塊。你可以通過點(diǎn)擊塔屬性窗口中的塔環(huán)境圖標(biāo)進(jìn)入塔子流程。進(jìn)入到塔環(huán)境中之后，你可以通過點(diǎn)擊塔運(yùn)行器窗口的父系環(huán)境按鈕或工具欄中的進(jìn)入父系模擬環(huán)境圖標(biāo)返回到父系環(huán)境。（注：進(jìn)入父系模擬環(huán)境圖標(biāo)為。）深入模擬挑戰(zhàn)在模擬了脫甲烷塔之后，你不得不使用HYSYS來確定脫甲烷塔再沸器的UA。假設(shè)殼側(cè)是1000kgmole/h的100psi的飽和蒸汽，該側(cè)壓降為5psi，塔頂