HYSYS在集输系统可视化设计平台研究中的应用构想.docx

应用研究HYSYS在集输系统可视化设计平台研究中的应用构想段虹婷大(庆油田有限责任公司第九采油厂信息中心 黑龙江大庆 163853)摘要： 本文对比了油气加工模拟软件HYsYs与其它流程模拟软件的优缺点井，初步构想了HYsYs应用在集输系统可视化设计平台中能够实现的一些功能。关键词： HYSYS流程模拟仿真计算中图分类号：TP311 文献标识码： A 文章编号：1 0 07 9 46 1(2 0 )1 一1。一。1引言集输系统可视化设计平台主要采用虚拟现实技术， 使各专业设计人员能够在虚拟 环境下协同工作， 进行联合站工艺流程的设 计与规划。在对该平台的研究中我们发现， 联合站的某些生产工艺流程并没有适当的公式进行套用，需要进行人工实测点数据再 进行相应公式的总结、归纳，这样一来，受环 境、人为误差等各方面影响，计算结果并不 准确，而且还要耗费大量的时间。现如今工 艺流程模拟软件已经广泛地被应用于工艺流程的设计、测试、优化和过程的整合，利用 工艺流程模拟软件可使工作效率提高几十 倍，精度和可靠性也能够得到很大提高。2主要的流程模拟软件对比()1AspenuPsl。 epAnsPuls拟系统是麻省 理工学院于70年代后期研制开发，由美国Aspen技术公司80年代初推向市场，它可以提供准确的单元操作模型，还可以评估已有装置的 优化操作或新建， 改建装置的优化设计。(5H)YSYS。HYSYS是世界著名油气加 工模拟软件工程公司AspenTech门下子公 司Hyprotech公司开发的大型专家系统软 件。通过该软件可以创建精确的稳态和动态模型指导工厂设计，操作监视，故障检查，改进操作，资产管理。(6各)软件的功能比较。各商业软件的功 能比较见表l所示。由表l可以看出，ProI和IAspenuPsl的 功能相对其它软件来说是最全面的，但针对各软件的应用情况我们了解到，HYSYS主要 用于油田地面工程建设设计和石油石化炼油工程设计计算分析。与同类软件相比， HY SYS具有非常好的操作界面，方便易学， 软件智能化程度高，可以实现以下各种实用性很 强的功能：工艺流程模块的选择与连接； 稳态模拟和动态模拟，可以做系统的操作弹 性分析和可靠性分析；加快或减慢模块计 算的时间步长，满足不同的研究需要；用存 快门的形式将某一状态保存，用于进一步研 究或返回调用；用图或表实时监测所选定2( )Pro。PIm是1 Invensys sPSr oc 的e变s量集合；在线修改运行参数、设备参ystems集团公司的SI ME S CS CIOR品牌的产品，能够完成新工艺设计，不同的装置配置 评估，优化和改进现有装置。数，真正达到对流程的设备参数、运行参数 优化的仿真研究；暂停动态模拟程序的运 行，对流程的运行状态结果进行分析、评价。(3 )ChemCAD。ChemCAD是美国Chems根据油田特点，并结合我们集输系统可tai tons公司的大型化工流程模拟软件，主要应用于化工过程的工艺开发、工程设计、优 化操作和技术改造。(4) Dgens1i。Degsni1为WinSmi公司 的产品，是一种高价值的稳态过程模拟软件。该软件内置了fo tr an语言V，isuaBlasic，V isu Ca l 和Exc Ve BlA界面，可以与这些语言进行无缝连接。我们视化设计平台的研究情况来综合考虑， 认为HYSYS是较为合适的选择。3HYSYS的应用构想结合各油田对HYSYS的应用情况，以及 我们对该软件的消化吸收， 我们构想在自己 的软件系统或应用程序中调用HYSYS的部分 功能，来完成我们集输系统可视化设计平台表1流程模拟软件的功能比较功能分类 组件库DesiII，l盯S，S ，一一热动力学选项循环收敛气体过程分批模拟动态模拟固体处理强电解质管缝网络混台腔俸系精确拄一，管路换热器闪燕反应器泵和压绮机储麓VndowsGUI界面 ，说明； ，裘示基本功能，衰示可扩展的功能Pzo I I， ， ， ， ， ， 一， ， ， ， ， ， mPlus， _， _， ， ， ， _， 一， 一，chenCAD，1，I，的某些需求：建立油田生产设备、流程的工 艺模型， 进行有关基础工艺技术的数值模拟计算、动态仿真计算，为工艺、自控设计方案提 供参考；模拟生产过程中的诸多工作状态， 对科学研究过程中的新工艺、新流程、新方案 等找出最优化、最合理的方法；优选生产流 程的控制规律， 确定合理的控制参数， 为整个 生产流程的平稳运行提供合理依据。31集成式环境的应用针对工艺流程的复杂性， 利用HYSYS的集成式特点， 我们构想在一个模拟环境中将联合 站的工艺流程分成若干个子流程，可大可小。由于小流程分析方便，速度快，且主流程和子流程之间的数据相互共享，无须传递，因而可以提高仿真计算的运行速度； 且对不同体系采 用不同的热力学方法可以取得更精确的结果。32动态模拟的应用动态模拟的方法及过程是流程稳态模拟收敛后，首先定义单元操作的动态数据(如分离器的几何尺寸、液位高度等)，安装 控制仪表，然后就可以进入动态， 开始动态模拟。针对这一特点，我们构想在联合站工艺流程的动态模拟过程中，通过随时调整温度、压力等各种工艺变量，来观察它们对流程的影响以及变化规律。还可以随时停下来，转回静态由于动态和静态时相同对象的共享， 所以动静之间转换非常容易。33事件驱动的应用将模拟技术和完全交互的操作方法结合，使HYSYS获得成功。而利用面向目标的技术使HYsYs这一交互方式提高到一个更 高的层次，即事件驱动。这也是仿真计算模 块一个很重要的部分。当我们在研究方案时， 需要将许多工艺参数反复修改， 进行结果对比，当变化一种或几种变量时，另一些也要随之改变，这是一个很大的计算量，既费时又费力。若能利用HYSYS的事件驱动这一功能，当我们在改变参数时，系统就能够自动重新计算所在流程， 并且能够自动刷新。4结语工艺流程模拟就是在计算机上“再现”实际的生产过程。由于这一“再现”过程并不涉及到实际装置的任何管线、设备以及能源的变动，因而给了设计人员最大的自由度，可以在计算机上“为所欲为”地进行不同方案和工艺条件的探讨、分析。并且工艺流程模拟所需的成本以及完成一定研究任务所需的时间也是任何试验研究所无法比拟的，因而工艺流程模拟已成为研究、开发、设计、挖潜改造、节能增效、生产指导以至于企业管理等工作必不可少的工具，并且在科研和实际生产中发挥着愈来愈大的作用。参考文献【1】王爱玲，李玉星 油气田地面工艺流程模拟计算软件J】石油规划设计2，002，13(2)D gi ti at lechnoog lyanda pic paiolt n数字技术与应用 75