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1、第18卷第1期天 然 气 与 石 油Vol.18,No.12000年3月NaturalGasAndOilMar.2000文章编号:100625539(2000)0120018-03浅析HYSYS软件在三甘醇脱水工艺设计中的应用刘家洪,周 平(四川石油管理局勘察设计研究院,四川成都610017) 摘 要:本文通过实例对油气加工大型模拟软件HYSYS在三甘醇脱水工艺计算过程模拟的适用性进行论述;并对三甘醇脱水工艺模拟过程中状态方程选用及吸收塔、再生塔等设备单元的选取和参数的确定作详细的介绍。主题词:HYSYS软件;三甘醇脱水;
2、过程模拟;计算中图分类号:TP317;TE863;TE869 文献标识码:BHYSYS提供了丰富的物性计算包,配备了1 前言较完整的物性数据库,对不同工况的模拟具有相当大的灵活性。在三甘醇脱水工艺设计HYSYS软件是Hyprotech公司继时,可通过不同的物性计算包的计算结果进HYSIM软件之后推出的又一功能强大的石行分析对比,再与已建装置的实际操作参数油化工模拟软件,它以Windows为操作平核对,最终确定适应三甘醇脱水工况的物性台,与HYSIM相比增加了许多功能,而且界计算包。从我院的工程设计情况来看,选用最面更加友
3、好,操作更为方便直观。我院于多、适用范围最广的物性计算包是Peng—1994年购进该软件后,在天然气净化厂、轻Robinson状态方程。该方程可适用三甘醇脱烃回收装置及部分炼油装置的工艺设计中广水工艺的过程模拟。泛应用,从使用情况看,该软件具有组织流程2.2 三甘醇脱水吸收塔、再生塔的选用及参方便灵活,模拟计算结果准确,易学易用等特数确定点。三甘醇脱水工艺流程中,最主要的设备天然气脱水装置的工艺设计中,三甘醇是吸收塔和再生塔。HYSYS软件为用户提脱水的工艺流程涉及到石油化工的多个单元供了许多塔模型,包括简捷法蒸馏塔、严格法
4、操作,如气液分离、吸收闪蒸分离、热交换、重蒸馏塔、吸收塔、液—液萃取塔等多种塔模沸再生等工艺过程。型。其中严格法蒸馏塔能准确模拟精馏、吸收、汽提、萃取等不同操作过程。三甘醇吸收2 过程模拟塔可安装成一个简单吸收塔,在这个塔中通常有4～6层理论塔板,从第2层到n21层的2.1 三甘醇脱水状态方程的选用板效率设为015,吸收塔顶和塔底的板效率选择准确无误的状态方程,是模拟工艺保留为1,以保证在产品出塔时达到平衡状过程的关键。作为新一代模拟通用软件,态。再生塔可用一个带塔底重沸器的精馏塔 收稿日期:1999212201 作者简
5、介:刘家洪(19722),男,助理工程师,1996年毕业于石油大学(北京)化工学部石油加工专业,现在四川石油设计院从事油气加工专业设计工作,曾应用HYSYS软件对多套天然气净化装置进行设计计算和核算工作。电话:(028)6014538。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第18卷第1期刘家洪等:浅析HYSYS软件在三甘醇脱水工艺设计中的应用19来模拟单元操作。该塔可选用3块理论塔板,格,通常还可采用加入汽提气的方法来提高塔顶安装一全回流
6、冷凝器。必须引起注意的贫甘醇溶液的浓度。设计规范可控制再生塔是再生塔的流程设备模块的选用和初始参数底温度或控制再生塔及甘醇的损失来优化全的选择,往往是模拟计算很快收敛的关键。流程工艺参数。三甘醇吸收塔是为脱除湿天然气中的三甘醇脱水装置除吸收塔和再生塔外,H2O。由于塔顶干气中的水含量有严格限定,还有许多辅助设备,如减压阀、换热器、闪蒸为此,在模拟流程收敛后,仍需通过调整三甘罐、过滤器、混合器和泵等,HYSYS软件对醇的循环量,再生塔底重沸器温度或调整塔上述设备有专用模型来模拟,使用较为简单,板数来使干气中的含水量合格。为提高
7、贫甘在此就不一一介绍。模拟工艺流程图见图1。醇溶液的浓度,以使脱水后干气的水露点合图1 三甘醇脱水模拟流程图表2 再生塔部分计算结果3 模拟计算结果分析塔顶温度℃93.54我们用HYSYS软件对某处理量为2×塔底温度℃202.3863塔顶液相流率kmolöhr0.10210m脱水装置进行了模拟计算。其主要计塔底液相流率kmolöhr12.84算结果列于表1～3。塔顶汽相流率kmolöhr2.036表1 吸收塔部分计算结果塔底汽相流率kmolöhr5.156塔顶温度℃22.38回流比0.05塔底温度℃20.38冷却器负荷W-2
8、083.8塔顶液相流率kmolöhr13.93重沸器负荷W205708塔底液相流率kmolöhr15.69温度压力流率kmolöhr流率kgöhr塔顶汽相流率kmolöhr3461.43塔板℃kPa汽相液相液相汽相塔底汽相流率kmolöhr3462.72193.541000.1022.03
