HYSYS_精馏流程_中文—NGL分馏.docx

NGL分馏
工况介绍
在天然气加工中，从天然气中回收液相天然气（NGL）是很普遍的工艺。回收的目的通常是：
·生产可传输的气体（不含在重烃中的，也许会在管线中凝结）
·满足销售气规定
·最大化回收液体（液体产品比气体产品价值更高）
快速追踪到。
HYSYS能广泛模拟不同的塔配置。在这个模拟中，我们要搭建一个NGL厂，其中包括三个塔：
·脱甲烷塔（用一个再沸吸收塔模拟）
·脱乙烷塔（精馏塔）
·脱丙烷塔（精馏塔）
学习目的
·使用塔输入专家添加塔
·添加塔特殊规定
前提
在开始这个模块之前，你首先要完成模块1，2，3。

工艺预览

塔预览
DC1：脱甲烷塔

DC2：脱乙烷塔

DC3：脱丙烷塔

搭接模拟
定义模拟基础
创建新工况。
选择PengRobinson状态方程模型。
添加组分：N2，CO2，C1-C8。
进入模拟环境。

添加进料物流
1.添加材料物流，输入下列数据：

2.添加材料物流，输入下列数据：

添加单元操作模块
脱甲烷塔
打开工况Optional4.hsc，从脱甲烷塔开始。
使用再沸吸收塔模块模拟脱甲烷塔，共有两股材料进料和一股代表侧线加热器的能量进料物流。
1.添加能量物流，规定下列值。
框输入名称ExDuty能量流率2.1e+06kj/h（2.0e+06Btu/hr）
2.在对象面板上双击再沸吸收塔图标，第一个塔输入专家窗口出现。
（注：再沸吸收塔图标为。）
输入专家为新用户定义塔提供了逐步图解。
3.完成的窗口显示如下：
图4：

4.点击下一步按钮，继续下一页。
下一步按钮只有当这页所有必需的信息都提供完之后才可用。
为压力估计页提供下列信息。如果你使用的是field单位制，那么顶板压力和再沸器压力分别为330psia2275KPA和335psia2310KPA。

图5：

6.点击下一步按钮，进行下一页。
7.输入温度估计如下。在field单位制下，顶板温度估计为-125℉，再沸器温度估计为80℉。
图6：

塔解算并不需要温度估计，但是它们有助于收敛。
8.点击下一步按钮，继续。
9.对于这个工况，输入专家的最后一页没有信息要提供，因此，点击完成按钮。

图7：

基础的再沸吸收塔只有一个自由度，缺省规定是再沸比。
点击完成之后，HYSYS会打开塔属性窗口。访问设计表页的监控页。
图8：

在收敛塔之前，要确保规定显示如上。你需要输入塔顶产品流率规定值。该值规定为1338kmole/h（2950lbmole/hr）。这个值一旦输入，塔就开始解算并收敛。
甲烷在DC1塔顶产品中的摩尔分数是多少？

尽管塔已经收敛，但是，规定流率并不总那么实际，如果塔进料条件改变，这些规定能导致塔不收敛或产生不理想性质的产品。
还有一个方法是规定塔产品物流中组分分数或者组分回收率。
1.到塔属性窗口设计表页的规定页上。
图9：

2.在塔规定组别中点击添加按钮，创建一个新的规定。
3.从出现的列表中选择塔组分分数。
图10：

4.点击添加规定按钮。
5.按下图显示完成规定页。

图11：

6.完成后，关闭窗口。
在你已经添加了另外一个规定之后，塔属性窗口的监控页仍然显示自由度为0。这是因为，这个规定只是被作为一个估计添加，而没有作为一个激活的规定。
7.到监控页上，失活塔顶产品流率规定，激活刚刚创建的组分分数规定。
DC1塔顶产品的流率是多少？

塔收敛之后，你可以在性能表页浏览结果。
图12：

添加泵
使用泵把脱甲烷塔塔底产品输送到脱乙烷塔。
安装泵并输入下列信息：
（注：泵图标为。）

（注：泵连接为。）

脱乙烷塔
脱乙烷塔被模拟为精馏塔，共有16块塔板，14块塔盘，再加上再沸器和冷凝器，操作压力为2760kPa（400psia）。塔的生产目标是塔底产品中乙烷和丙烷的比率为0.01。
1.在对象面板中双击精馏塔图标，输入下列信息。
（注：精馏塔图标为。）

2.点击运行按钮，运行塔。
DC2塔底产品中乙烷和丙烷的流率是多少？
C2，C3，C2/C3

3.在规定页，点击添加按钮，创建一个新的规定。
4.选择塔组分比作为规定类型，提供下列信息：

5.在监控表页，失活塔顶气相流率规定，激活刚创建的C2/C3规定。
DC2塔顶流率是多少？

添加阀
在DC2塔底物流进入最后一个塔，脱丙烷塔，之前，用阀来降低其压力。
添加泵并输入下列信息：
（注：阀图标为。）

（注：阀连接为。）

脱丙烷塔
脱乙烷塔用精馏塔模拟，共有25块塔板，塔顶24块塔盘，再加上再沸器（注意，全凝器不计作塔板），操作压力为1620kPa（235psia）。该塔有两个生产指标，一是塔顶产品中n-C4和i-C4的摩尔分数不