Tài liệu Hướng dẫn sử dụng phần mềm HYSIS ppt

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... 2 Sử dụng Scroll Bar / Button để di chuyển suốt danh sách 3 Làm nổi bật mục mà mình mong muốn 4 Kích chuột để chọn vào ô Sử dụng bàn phím để nhập liệu Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 23 Hướng dẫn học Hysis 1 Kích hoạt ô cần nhập liệu 2 Nhấn mũi tên đi xuống để mở danh sách thả xuống 3 Viết tên của dòng, và HYSYS sẽ di chuyển đến dòng sáng đã viết tên, hay sử dụng. .. Workbook VI Cung cấp dữ liệu đầu vào Các kiểu nhập liệu khác nhau (bằng ký tự, số) có thể được cung cấp vào trong HYSYS, với nhiều phương pháp khác nhau, sử dụng chuột hay bàn phím Lựa chọn ô nhập liệu từ danh sách thả xuống Chọn ô cần nhập liệu, click vào dấu mũi tên xuống để hiện thị danh sách thả xuống Nhập liệu có thể được lựa chọn bằng chuột hay bàn phím Sử dụng chuột để nhập liệu 1 Lựa chọn hình... 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 www.sim42.com... Flowsheet Objects Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 25 Hướng dẫn học Hysis 4 Nhấn nút View (hay double-click) để mở khung thuộc tính Variable Navigator Variable Navigator được sử dụng để lựa chọn các biến công nghệ, được sử dụng trong thiết bị như là PID Controller và Adjust Nó sử dụng cấu trúc giống như Object Navigator, nhưng cho phép bạn lựa chọn đồng thời Flowsheet,... vì sử dụng thiết bị để xác định lưu lượng 1.2 Điều chỉnh kích thước của các thiết bị Kích thước của tất cả các đơn vị hoạt động trong quá trình mô phỏng sử dụng trang thiết bị thực tế hay được xác định theo kích thước kỹ thuật Kích thước của đĩa trong tháp có thể hoàn thành bằng cách sử dụng Tray Sizing utility trên Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 34 Hướng dẫn. .. trang tính từ Report Book and software about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 28 Hướng dẫn học Hysis IX Databook Ta có thể truy cập vào DataBook bằng cách sử dụng tổ hợp phím CTRL D DataBook cung cấp truy cập đến Process Data Tables, Strip Charts, Data Recorder và Case Studies Các biến được sử dụng cho tất cả các công cụ phân tích DataBook đặt ở đây Truy cập đến Variable Navigator để thêm... Nhấn ENTER để chọn Cung cấp dữ liệu vào dạng Matrix Ta có thể sử dụng chuột hay bàn phím (hay dùng phím F2) để lựa chọn nhập liệu mong muốn từ danh sách thả xuống được tìm thấy trên Edit Bar Cung cấp dữ liệu vào dạng số 1 Trường nhập dữ liệu dạng số được xếp thành bậc trên Edit Bar Đơn vị được hiện thị trên hộp đơn vị Nhiệt độ được kích hoạt 2 Lặp lại quá trình nhập liệu từ bàn phím trên Edit Bar với... Case Studies Thay đổi định dạng dữ liệu dạng bảng và đồ thị Thể hiện Case Studies ở dạng bảng hay đồ thị Chọn View để mở Setup view Số state được tự động cập nhật khi thêm bound và step size Kết quả trình bày theo bảng hay đồ thị Book and 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... about Petrolchemical, http://www.dhbk02h5.uni.cc/lib/ 24 Hướng dẫn học Hysis 3 Sau khi cung cấp nhập liệu dạng số, nhấn SPACE BAR để kích hoạt danh sách các đơn vị 4 Chọn đơn vị mong muốn 5 Nhấn ENTER để chấp nhận đơn vị 6 Giá trị đầu vào được chuyển về ô và được gán đơn vị mặc định VII Tìm một dòng hay thiết bị - Object Navigator Ta có thể sử dụng Object Navigator để định vị và quan sát Flowsheet cơ . 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