Hướng dẫn học hysiss
Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 1 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM HYSIS —˜ & ™– Http://www.dhbk02h5.uni.cc Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 2 Mục lục HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG________________________________________________1 PHẦN MỀM HYSIS____________________________________________________1 Chương I_____________________________________________________________4 TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM HYSYS____________________________________4 I. Tầm quan trọng của các phần mềm mô phỏng.__________________________5 II. Giới thiệu về phần mềm Hysys._______________________________________6 III. Ứng dụng của Hysys._____________________________________________7 IV. Giới thiệu về cấu trúc của Hysys.____________________________________8 1. Unique Concepts.______________________________________________________8 1.1. Flowsheets và Sub-Flowsheets______________________________________________8 1.2. Environment.___________________________________________________________9 2. Powerful Engineering Tools (Công Cụ thiết kế tối ưu).______________________10 3. Primary Interface Elements (Những yếu tố tương giao cơ sở).________________11 Tài liệu tham khảo_____________________________________________________13 Chương II____________________________________________________________14 CÁC THAO TÁC ĐỂ TIẾP CẬN PHẦN MỀM HYSYS TRONG MÔ HÌNH HOÁ TĨNH________________________________________________________________14 I. Các phím nóng dùng trong HYSYS.___________________________________15 II. Bắt đầu một quá trình mô phỏng._____________________________________16 III. Thiết đặt dòng và thiết bị._________________________________________17 IV. PFD__________________________________________________________19 V. Workbook._______________________________________________________21 VI. Cung cấp dữ liệu đầu vào.________________________________________23 VII. Tìm một dòng hay thiết bị - Object Navigator_________________________25 VIII. Printing._______________________________________________________27 IX. Databook.______________________________________________________29 Chương III___________________________________________________________33 CÁC THAO TÁC ĐỂ TIẾP CẬN PHẦN MỀM HYSYS TRONG MÔ HÌNH HOÁ ĐỘNG_______________________________________________________________33 I. Những khái niệm chung về hoạt động trạng thái động.___________________34 1. Quá trình chuyển từ trạng thái tĩnh sang trạng thái động.____________________34 Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 3 1.1. Thêm các đơn vị thiết bị._________________________________________________34 1.2. Điều chỉnh kích thước của các thiết bị._______________________________________34 1.3. Điều chỉnh áp suất của tháp._______________________________________________35 1.4. Các thiết bị toán học (logical operations).____________________________________36 1.5. Thêm các chỉ định áp suất-lưu lượng (Pressure-Flow Specifications)._______________36 1.6. Thực hiện bước chuyển đổi vào môi trường động.______________________________37 1.7. Troubleshooting (Việc sử lý sự cố)._________________________________________37 II. Công cụ kiểm tra trước khi chuyển sang trạng thái động._________________38 1. Dynamics Assistant.___________________________________________________38 1.1. General Tab.___________________________________________________________39 III. Integrator._____________________________________________________40 1. General Tab._________________________________________________________41 2. Options Tab._________________________________________________________42 IV. Hoạt động của tháp trong trạng thái động.___________________________44 1. Chỉ định áp suất lưu lượng (Pressure Flow Specifications).___________________44 1.1. Chỉ định áp suất lưu lượng cho tháp (Columns)._______________________________44 1.2. Chỉ định áp suất lưu lượng cho Condensers và Reboiler._________________________45 2. Khung thuộc tính Column Runner.______________________________________46 2.1. Parameters Tab.________________________________________________________46 2.2. Rating Tab.____________________________________________________________47 2.3. Dynamics Tab._________________________________________________________48 2.4. Tray Section.___________________________________________________________49 V. PID Controller.___________________________________________________52 1. Connections Tab._____________________________________________________53 2. Control Valve.________________________________________________________54 3. Parameters Tab.______________________________________________________58 VI. Controller Face Plate.____________________________________________62 Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 4 Chương I TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM HYSYS Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 5 I. Tầm quan trọng của các phần mềm mô phỏng. Dầu và các sản phẩm dầu mỏ đã được biết đến từ xa xưa. Mới đầu con người đã dùng nó để thắp sáng hoặc để chữa bệnh. Nhu cầu về dầu và sản phẩm chế biến từ dầu gia tăng đột ngột vào đầu thế kỷ XX do sự xuất hiện của động cơ đốt trong cũng như do sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp. Do vậy, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên ngày càng đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống con người. Hiện nay, dầu và khí cũng như các sản phẩm của chúng được sử dụng trong tất cả các nghành kinh tế thế giới. Ý nghĩa của dầu và sản phẩm của dầu đặc biệt tăng nhanh vào những năm gần đây, nhất là sau cuộc khủng hoảng năng lượng xảy ra tại nhiều nước phát triển. Dầu và khí tự nhiên ngày càng được sử dụng rộng rãi không chỉ như một chất đốt truyền thống mà còn như một dạng nguyên liệu quý giá cho công nghiệp hoá học. Nhà bác học Nga vĩ đại Menđêlêép đã từng nói rằng đem dầu làm chất đốt - đó là tội lỗi, bởi dầu là nguyên liệu quý để điều chế rất nhiều các sản phẩm hoá học. [1] Để đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn các sản phẩm dầu mỏ cả về số lượng và chất lượng, chúng ta phải không ngừng cải tiến về công nghệ và phương pháp sản xuất. Vì vậy, các công trình nghiên cứu khoa học, các dự án thiết kế được tiến hành, và cùng với sự phát triển vượt bậc của ngành công nghệ thông tin, với những máy tính tốc độ cao, các hệ điều hành siêu việt, các lập trình viên đã góp phần to lớn cho sự ra đời của các phần mềm mô phỏng. Trước đây để lên kế hoạch cho một dự án đòi hỏi rất nhiều thời gian, và khả năng thực hiện dự án đó là khó có thể không thể biết trước được. Nhưng khi các phần mềm mô phỏng ra đời, thì công việc trở nên nhẹ nhàng đi rất nhiều, chúng ta có thể mô phỏng hoạt động của các nhà máy trong các chế độ vận hành khác nhau, thay đổi các thông số làm việc của bất kỳ đơn vị hoạt động nào mà không ảnh hưởng đến quá trình hoạt động chung của nhà máy. Ngoài ra, với những tính năng Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 6 của các phầm mềm mô phỏng ta có thể thiết kế được các dự án khác nhau, tìm được phương án tối ưu, nhanh, cho kết quả khả quan và đạt hiệu quả kinh tế, quan trọng hơn nữa là áp dụng được cho hầu hết các lĩnh vực của nghành dầu khí và các ngành công nghệ hoá học, đảm bảo được tính khả thi cho những kế hoạch lớn sẽ được thực hiện trong tương lai. Một số phần mềm mô phỏng: [2] - Simsci (PRO//II). - Hyprotech (HYSIM, HYSYS, HTFS, STX/ACX, BDK). - Bryan research & engineering (PROSIM, TSWEET). - Winsim (DESIGN II for Windows). - IDEAS Simulation. - Simulator 42. - RSI. - Chemstations. …………………………………………… Là một kỹ sư công nghệ nghành lọc hoá dầu trong tương lai, mỗi người trong chúng ta nên trang bị cho mình một phần mềm mô phỏng để giúp cho công việc được tốt hơn. II. Giới thiệu về phần mềm Hysys. Hysys là phầm mềm chuyên dụng dùng để tính toán và mô phỏng công nghệ được dùng cho chế biến dầu và khí, trong đó các quá trình xử lý và chế biến khí được sử dụng nhiều nhất. Hysys chạy trên Windows là phiên bản mới của Hysim, phần mềm này trước đây dùng trên hệ điều hành Dos. Hysys là sản phẩm của công ty Hyprotech-Canada thuộc công ty AEA Technologie Engineering Software - Hyprotech Ltd. Là một phần mềm có khả năng tính toán đa dạng, cho kết quả có độ chính xác cao, đồng thời cung cấp nhiều thuật toán sử dụng, trợ giúp trong quá trình tính toán công nghệ, khảo sát các Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 7 thông số trong quá trình thiết kế nhà máy chế biến khí. Ngoài thư viện có sẵn, Hysys cho phép người sử dụng tạo các thư viện riêng rất thuận tiện cho việc sử dụng. Ngoài ra Hysys còn có khả năng tự động tính toán các thông số còn lại nếu thiết lập đủ thông tin. Đây chính là điểm mạnh của Hysys giúp người sử dụng tránh những sai sót và đồng thời có thể sử dụng những dữ liệu ban đầu khác nhau. Hysys được thiết kế sử dụng cho hai trạng thái mô phỏng: · Steady Mode: Trạng thái tỉnh, sử dụng thiết kế công nghệ cho một quá trình. · Dynamic Mode: Trạng thái động, mô phỏng thiết bị hay quy trình ở trạng thái đang vận hành liên tục, khảo sát sự thay đổi các đáp ứng của hệ thống theo sự thay đổi của một vài thông số. III. Ứng dụng của Hysys. Hysys bao gồm các ứng dụng sau: Hysys.Concept: Thiết kế và bảo vệ hệ thống phân tách một cách hiệu quả nhất. Hysys.Process: Giảm thấp nhất vốn đầu tư và chi phí vận hành, chọn lựa cách bảo quản, các đặc tính và phân loại thiết bị, trang bị và sữa chữa các thiết bị để cải tiến quá trình hoạt động và điều khiển nhà máy. Hysys.Plant: Sử dụng công cụ mô phỏng để đưa ra các điều kiện thuận lợi, đánh giá hoạt động của nhà máy hiện hành, trang bị các thiết bị để đạt được độ tin cậy về hoạt động, an toàn, lợi nhuận cao nhất. Cải tiến các thiết bị có sẵn và mở rộng quy mô nhà máy hiện hành. Hysys.OTS: Những qui trình hướng dẫn hoạt động giúp người vận hành nắm bắt về công nghệ, mức độ an toàn trong hoạt động của nhà máy, làm theo những qui tắc hướng dẫn về an toàn và vận hành để tăng lợi nhuận. Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 8 Hysys.RTO + : Tối ưu hiệu quả nhà máy, chuyển đổi mô hình sản xuất, sử dụng công nghệ có sẵn và tăng lợi nhuận trong hoạt động bằng cách cho phép những thay đổi về công nghệ và sản phẩm. Economix: Những dữ liệu thu được từ mô phỏng là công cụ cơ bản để dựa vào nó mà có những thông tin xác thực nhằm quyết định về vấn đề đầu tư và xây dựng một cách có hiệu quả nhất. Trong phạm vi đồ án này ta chỉ sử dụng Hysys.Plant. IV. Giới thiệu về cấu trúc của Hysys. Cấu trúc cơ bản của Hysys được thể hiện qua ba điểm quan trọng sau: Unique Concepts (Những khái niệm duy nhất): Mặc định cách mà người sử dụng xây dựng môi trường mô phỏng trên Hysys. Powerful Engineering Tools (Những công cụ thiết kế tối ưu): Quyết định cách Hysys thực hiện các phép tính toán. Primary Interface Elements (Những yếu tố tương giao cơ sở): Được dùng để giúp người sử dụng làm việc với Hysys. 1. Unique Concepts. Hysys được xây dựng dựa trên rất nhiều khái niệm quan trọng để có thể thực hiện hiệu quả nhất quá trình mô phỏng. Hai khái niệm quan trọng nhất quyết định đến cách thức cơ bản để người sử dụng xây dựng một quá trình mô phỏng trên Hysys là: · Những khái niệm về Flowsheet và Sub-Flowsheet. · Những khái niệm về Environment (Môi trường). 1.1. Flowsheets và Sub-Flowsheets Hysys Flowsheets gồm các thành phần sau: - Một Fluid Package có những tính chất về Package như thành phần và trạng thái .v.v. Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 9 - Flowsheet Objects gồm những thiết bị và dòng vật chất hay dòng năng lượng. - PFD là mô phỏng bằng hình vẽ, chỉ ra mối liên kết giữa các thiết bị và dòng vật chất hay dòng năng lượng. - Workbook là những kết quả mô phỏng được xuất ra dưới dạng bảng (có một màn hình riêng để biểu diễn các Flowsheets). Từ flowsheets chính, ta có thể dùng những Sub-Flowsheet để việc mô tả được rõ ràng hơn. Cấu trúc có nhiều Flowsheet của Hysys đã chứng tỏ được ưu điểm của mình: + Ta có thể phân chia một quy trình lớn thành những quy trình nhỏ chính xác hơn. + Có thể xây dựng một quá trình làm mẫu và sử dụng cho những mô hình mô phỏng khác. + Có thể tạo một Sub-Flowsheet trong một Sub-Flowsheet khác. Cấu trúc có nhiều Flowsheet của Hysys gần giống với cấu trúc thư mục, trong đó thư mục chính là Flowsheet, thư mục con là Sub-Flowsheet và các file có nội dung là những thông tin về thiết bị hoặc dòng vật chất hay dòng năng lượng. 1.2. Environment. Khái niệm cho phép ta xuất hay nhập những thay đổi trong một môi trường này mà các môi trường khác vẫn giữ nguyên như khi ta còn ở trong môi trường đó. Có 5 Environment trong Hysys: - Basis (cơ bản). Nơi tạo ra, định nghĩa hay thay đổi Fluid Package. Nói chung, một Fluid Package sẽ chứa tối thiểu một Property Package cũng như thành phần của các cấu tử giả định, ngoài ra còn có thể chứa những thông tin về các thông số tương tác hay phản ứng. - Oil Characterization (đặc trưng về dầu). Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 10 Cho phép ta đặc trưng hoá những lưu chất dầu mỏ bằng các định nghĩa những Assay và Blend. Đặc trưng dầu cho phép tạo ra các cấu tử giả sử dụng trong Fluid Package. Môi trường dầu là duy nhất có thể đến từ Basic môi trường. - Main Flowsheet (Flowsheet chính). Đây là môi trường mà phần lớn ta sẽ sử dụng để cài đặt hay định nghĩa các dòng hay thiết bị và Sub-Flowsheet. - Sub-Flowsheet. Chức năng tương tự như Main Flowsheet, nhưng ở mức độ nhỏ hơn. Column (tháp). Để định nghĩa hay cài đặt những dòng và thiết bị liên quan đến tháp chưng cất như số đĩa, thiết bị ngưng tu, thiết bị đun sôi lại… Mối liên hệ giữa các môi trường trong Hysys: 2. Powerful Engineering Tools (Công Cụ thiết kế tối ưu). Hysys cho phép ta tiết kiệm rất nhiều thời gian khi tiến hành thao tác mô phỏng và tính toán, điều này được thể hiện rõ qua ba điểm sau: Bất cứ khi nào ta đưa vào một thông tin mới, Hysys sẽ tự động tính lại tất cả những ảnh hưởng của thông số này và đưa ra những thông tin cập nhật nhất ở mọi vị trí. Khi đưa vào đủ thông tin cần thiết, Hysys sẽ tự động tính rất nhanh. Kết quả được truy xuất theo hai chiều (trước và sau). [...]... Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 13 Hướng dẫn học Hysis Chương II CÁC THAO TÁC ĐỂ TIẾP CẬN PHẦN MỀM HYSYS TRONG MÔ HÌNH HOÁ TĨNH Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 14 Hướng dẫn học Hysis I Các phím nóng dùng trong HYSYS Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 15 Hướng dẫn học Hysis II Bắt đầu một quá trình mô phỏng 1 Chọn... software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 32 Hướng dẫn học Hysis Chương III CÁC THAO TÁC ĐỂ TIẾP CẬN PHẦN MỀM HYSYS TRONG MÔ HÌNH HOÁ ĐỘNG Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 33 Hướng dẫn học Hysis I Những khái niệm chung về hoạt động trạng thái động Mục này đưa ra một số hướng dẫn hay các bước để sáng tạo và chạy một quá trình mô phỏng trong... toàn, nên ta có thể truy cập ở đâu thuận tiện nhất Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 11 Hướng dẫn học Hysis Ý nghĩa của các biểu tượng trên Object Palette Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 12 Hướng dẫn học Hysis Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo : www.simsci.com www.hyprotech.com www.aspectec.com www.bre.com www.ideas-simulation.com... Product, etc.) được thể hiện 4 Kéo chuột hướng về điểm liên kết khác 5 Khi bạn chấp nhận điểm liên kết, công cụ kết nối xuất hiện 6 Thả chuột để hoàn tất liên kết * Để vào chế độ Attach, lựa chọn nút, hay giữ phím CTRL để tạm thời bật tắt chế độ trong khi sự liên kết được thực hiện Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 20 Hướng dẫn học Hysis Tạo một dòng mới từ một thiết... Selection Dialog Trong ô ”New” của một thiết bị trên Workbook page, nhập tên mới của thiết bị Trên UnitOps page, chọn Add UnitOp Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 17 Hướng dẫn học Hysis Summary View Tools\Summaries\View UnitOps Selection Dialog Danh sách các đơn vị thiết bị Chọn các đơn vị thiết bị Add để chọn thêm thiết bị Object Palette Object Palette có thể được dùng... đặt nhiều dòng hay thiết bị của cùng một loại dòng hay thiết bị (Use Modal Property Views must be Off under Preferences.) Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 18 Hướng dẫn học Hysis 1 Click “Lock” trên đỉnh của Object Palette 2 Bằng chuột trái, click vào biểu tượng của dòng và thiết bị mà bạn muốn thiết đặt 3 Chọn “Add” để thiết đặt dòng hay thiết bị 4 Lặp lại bước... cho phép thay đổi kích thước của đối tượng được lựa chọn Break Connection - phá vỡ liên kết giữa một dòng và một thiết bị Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 19 Hướng dẫn học Hysis Swap Connections - di chuyển điểm liên kết của hai dòng được gắn vào cùng một thiết bị Drag Zoom - giữ chuột trái và kéo xung quanh vùng chọn để phóng to khu vực thể hiện PFD Add Text Annotation.. .Hướng dẫn học Hysis 3 Primary Interface Elements (Những yếu tố tương giao cơ sở) Có rất nhiều cách truy cập thông tin trong Hysys và các thông tin đó luôn được cập nhật Ba yếu tố tương giao cơ sở là: - PFD... này Include Sub – Flowsheets thể hiện SubFlowsheet của các dòng Show Name Only trình bày tên dòng, để nhanh tìm ra dòng Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 21 Hướng dẫn học Hysis Thêm vào hay sữa đổi một trang Workbook Ta có thể thêm một trang mới vào Workbook như một bản soạn thảo hiện hành Thực hiện như sau: 1 Chọn Workbook từ Menu Bar, và chọn Setup 2 Khung Setup... Hiện thị độ chính xác của các biến Định rõ thiết đặt cho mỗi kiểu đối tượng Các biến thay đổi phụ thuộc vào kiểu đối tượng Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 22 Hướng dẫn học Hysis Đặt tất cả hay các cấu tử đặc biệt Chọn biến để thêm vào Có thể thay đổi tên trình bày 5 Trước khi quay về Workbook hiện hành, bạn có thể chỉ rõ định dạng cho biến, thay đổi thứ tự của cấu . Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 1 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM HYSIS —˜ & ™– Http://www.dhbk02h5.uni.cc Hướng dẫn học Hysis. Plate.____________________________________________62 Hướng dẫn học Hysis Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 4 Chương I TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM HYSYS Hướng dẫn học Hysis Book. I_____________________________________________________________4 TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM HYSYS____________________________________4 I. Tầm quan trọng của các phần mềm mô phỏng.__________________________5 II. Giới thiệu về phần mềm Hysys._______________________________________6