Пакеты моделирования технологических процессов

Цель работы: рассмотреть весь процесс построения модели: от выбора пакета свойств и компонентов, до задания технологических потоков, параметров аппаратов и оценки конечных результатов моделирования.

Порядок выполнения работы:

1. Создание набора единиц измерения

2. Выбор компонентов

3. Создание пакета свойств

4. Создание и параметризация потоков сырья

5. Задание и расчет потоков до колонны

6. Задание и расчет колонн

В данной лабораторной работе рассматривается схема подготовки природного газа, содержащего N2, CO2 и углеводороды от C1 до nC4. Для удаления из смеси тяжелых углеводородов газ подвергается обработке при низкой температуре. Производимый установкой тощий осушенный газ подается в трубопровод для транспортировки и должен соответствовать заданным требованиям.  Отделенный от товарного газа конденсат поступает в колонну депропанизации, из куба которой отбираются бутаны с ограниченным содержанием пропана.

Ход работы:

Перед началом моделирования схемы создаем новый набор единиц измерения на базе системы EuroSI. Установим единицы измерения параметра «Мольный расход»: m3/d (gas).

Далее создадим список компонент. В нашем случае выберем следующие компоненты: N2 (азот), CO2 (углекислый газ), С1 (метан), С2 (этан), С3 (пропан), iC4 (изобутан), nC4 (н-бутан).

Затем создадим пакет свойств. Он должен содержать перечень компонент и методы расчеты, которые будут использованы программой при расчете материальных потоков. После добавления пакета свойств ХАЙСИС автоматически даст ему имя Базис-1. Изменим название на EAS. Далее перейдем в закладку «Термодинамический пакет». В нашем случае будем использовать уравнение состояния Пенга-Робинсона. Теперь можно начать задавать потоки и операции в расчетной среде ХАЙСИС.

Во вкладке объекта Графический экран – PFD соберем схему процесс в соответствии с заданием (рис.1).

[pic 1]

Рисунок 1 – Конечная схема процесса на PFD

Сырьевые потоки и состав сырья задаем в «Рабочей тетради».

Создаем поток под названием EAS_Sirie 1. Задаем для него температуру 16 оС и давление 40 бар. Затем задаем расход сырьевого газа: 170000 m3/d. Далее задаем состав потока (закладка Compositions в «Рабочей тетради»). После введения первого значения для компонента N2  появится специализированное окно «Состав потока», в котором зададим все остальные величины мольных долей компонентов (табл. 1). Теперь программа может рассчитать параметры данного потока.

                                                                                               Таблица 1

Используя кассу объектов, создаем еще один поток под названием EAS_Sirie 2. Задаем для него значения температуры 16 оС, давления 40 бар и мольного расхода 110000 m3/d. Далее задаем состав потока, но в единицах состава выберем массовые доли вместо мольных долей. После введения данных по составу, нажмем кнопку «Нормализовать» для преобразования введенных значений (табл.2). Теперь программа может полностью рассчитать параметры данного потока.

                                                                                               Таблица 2

Построение фазовой диаграммы

Фазовую диаграмму можно построить для любого потока схемы, используя утилиту «Фазовая диаграмма». Для этого, на странице «Утилиты» специализированного окна свойств потока EAS_Sirie 2, щелкнув по закладке «Соединения» и выбрав из списка страниц «Утилиты» выбираем утилиту «Envelope» (Фазовая диаграмма). Для просмотра диаграммы переходим на закладку «Результаты», страница «Графики». Полученная фазовая диаграмма приведена на рис. 3. Тип данной диаграммы PT (давление-температура).