HYSYS

HYSYS

HYSYS is a process simulation environment designed to serve many

processing industries especially Oil & Gas and Refining. With HYSYS,

you can create rigorous steady state and dynamic models for plant

design, performance monitoring, troubleshooting, operational

improvement, business planning and asset management. Through the

completely interactive HYSYS interface, you can easily manipulate

process variables and unit operation topology, as well as fully customize

your simulation using its customization and extensibility capabilities.

The HYSYS environment has been developed with an overall vision of

the ultimate process simulation solution in mind. This vision has led us

to create a product that is interactive, intuitive, open, extensible and

integrated with the products in the AES. HYSYS also has many add on

options to extend it’s capabilities into specific industries or into other

aspects of PaLM.

HYSYS 软件 介绍

HYSYS 软件是世界著名油气加工模拟软件工程公司开发的大型专家系统软件。该软件分动态和稳态两大部分。其动态和稳态主要用于油田地面工程建设设计和石油石化炼油工程设计计算分析。其动态部分可用于指挥原油生产和储运系统的运行。对于油田地面建设该软件可以解决以下问题：

一、（1）在油田地面工程建设中的应用

各种集输流程的设计、评估及方案优化 站内管网、长输管线及泵站 管道停输的温降 收发清管球及段塞流的预测 油气分离 油、气、水三相分离 油气分离器的设计计算 天然气水化物的预测 油气的相图绘制及预测油气的反析点 原油脱水 原油稳定装置设计、优化 天然气脱水（甘醇或分子筛）、脱硫装置设计、优化 天然气轻烃回收装置设计、优化 泵、压缩机的选型和计算

（2）在石油石化炼油方面的应用

常减压系统设计、优化； FCC 主分馏塔设计、优化； 气体装置设计与优化； 汽油稳定、石脑油分离和气提、反应精馏、变换和甲烷化反应器、酸水分离器、硫和 HF 酸烷基化、脱异丁烷塔等设计与优化； 在气体处理方面：可完成：胺脱硫、多级冷冻、压缩机组、脱乙烷塔和脱甲烷塔、膨胀装置、气体脱氢、水合物生成 / 抑制、多级、平台操作、冷冻回路、透平膨胀机优化。

二、 HYSYS 软件的国内外应用情况

Hyprotech公司创建于1976 年，是世界上最早开拓石油、化工方面的工业模拟、仿真技术的跨国公司。其技术广泛应用于石油开采、储运、天然气加工、石油化工、精细化工、制药、炼制等领域。它在世界范围内石油化工模拟、仿真技术领域占主导地位。Hyprotech 已有 17000 多家用户，遍布 80 多个国家，其注册用户数目超过世界上任何一家过程模拟软件公司。目前世界各大主要石油化工公司都在使用 Hyprotech 的产品，包括世界上名列前茅的前 15 家石油和天然气公司，前 15 家石油炼制公司中的 14 家和前 15 家化学制品公司中的 13 家。 2002 年 7 月 Hyprotech 公司成为 AspenTech 公司的一部分。

Hyprotech 公司国外用户： BP 、Chevron 、Dow 、DuPont 、Exxon Mobil 、Fluor Daniel 、Monsanto 、 Glaxo SmithKline 、Rohm Hass 、Bayer 、Shell 、PraxAir 、UOP 等

HYSYS 在国内应用非常广泛，国内用户总数已超过 50 。所有的油田设计系统全部采用该软件进行工艺设计。下面是部分国内油田用户名单：

大庆油田设计院、辽河油田设计院、华北油田设计院、大港油田设计院、四川油田设计院、长庆油田设计院、青海油田设计院、中原油田设计院、江汉油田设计院、克拉玛依油田设计院、克拉玛依油田研究院、独山子炼油厂、独山子石化设计院、廊坊管道勘察设计研究院、中国海洋总公司生产研究中心、中国海洋总公司石油工程公司（天津塘沽）。中国海洋总公司南海分公司、壳牌中国分公司（ Shell ）、辽阳化纤公司、辽阳石化设计院、大庆石化设计院、岳阳石化公司、九江石化公司、南京石化公司、扬子石化公司、扬子石化设计院、抚顺石化设计院、抚顺石化公司、金陵石化公司、茂名石化设计院、 镇江炼化工程公司 等

三、 HYSYS 软件功能

HYSYS 软件与同类软件相比具有非常好的操作界面，方便易学，软件智能化程度高 。 最先进的集成式工程环境: 由于使用了面向目标的新一代编程工具，使集成式的工程模拟软件成为现实。在这种集成系统中，流程、单元操作是互相独立的、流程只是各种单元操作这种目标的集合，单元操作之间靠流程中的物流进行联系。在工程设计中稳态和动态使用的是同一个目标，然后共享目标的数据，不需进行数据传递。因此在这种最先进且易于使用的系统中用户能够得到最大的效益。 内置人工智能：在系统中设有人工智能系统，它在所有过程中都能发挥非常重要的作用。当输入的数据能满足系统计算要求时，人工智能系统会驱动系统自动计算。当数据输入发生错误时，该系统会告诉你哪里出了问题。 数据回归包： 数据回归整理包提供了强有力的回归工具。用实验数据或库中的标准数据通过该工具用户可得到焓、气液平衡常数 K 的数学回归方程 ( 方程的形式可自定 ) 。用回归公式可以提高运算速度，在特定的条件下还可使计算精度提高。 严格物性计算包： HYSYS 提供了一组功能强大的物性计算包，它的基础数据也是来源于世界富有盛名的物性数据系统，并经过本公司的严格校验。这些数据包括 20,000 个交互作用参数和 4,500 多个纯物质数据。 功能强大的物性预测系统：对于 HYSYS 标准库没有包括的组分，可通过定义假组分，然后选择 HYSYS 的物性计算包来自动计算基础数据。 DCS 接口： HYSYS 通过其动态链接库 DLL 与 DCS 控制系统链接。装置的 DCS 数据可以进入 HYSYS，而 HYSYS的工艺参数也可以传回装置。通过这种技术可以实现：1) 在线优化控制；2) 生产指导；3) 生产培训；4) 仪表设计系统的离线调试。 事件驱动：将模拟技术和完全交互的操作方法结合，使 HYSIM 获得成功。而利用面向目标的技术使 HYSYS 这一交互方式提高到一个更高的层次，即事件驱动。当你在研究方案时，需要将许多工艺参数放在一张表中，当变化一种或几种变量时，另一些也要随之而变，算出的结果也要在表中自动刷新。这种几处显示数据随计算结果同时自动变化的技术就叫事件驱动。通过这种途径能使工程师对所研究的流程有更彻底的了解。 工艺参数优化器：软件中增加了功能强大的优化器，它有五种算法供您选择，可解决无约束、有约束、等式约束及不等式约束的问题。其中序列二次型是比较先进的一种方法，可进行多变量的线性、非线性优化，配合使用变量计算表，你可将更加复杂的经济计算模型加入优化器中，以得到最大经济效益的操作条件。 窄点分析工具：利用 HYSYS 的窄点分析技术可对流程中的热网进行分析计算，合理设计热网，使能量的损失最小。 方案分析工具：某些变量按一定趋势变化时，其它变量的变化趋势如何呢？了解这些对方案分析非常重要。比如，当研究塔的回流比和产品质量的变化对热负荷、产量、温度的影响时，在 HYSYS 的方案分析中选回流比和产品质量作为自变量，给出它们的变化范围和步长， HYSYS 就开始计算，最后会给出一个汇总表。 各种塔板的水力学计算： HYSYS 增加了浮阀、填料、筛板等各种塔板的计算，使塔的热力学和水力学同时解决。 任意塔的计算：我们以前接触的软件中所有分馏塔都是软件商提供了一个最全的塔，然后让用户自己选择保留部分。试问，若用户有一个塔，其上部分为吸收 - 解析塔，下部分为提馏塔，这种塔该如何计算呢？ HYSYS 就可以。由于采用了面向目标的编程工具，塔板、重沸器、泵、回流罐等等都是相互独立的目标。人们可以任意组合这种目标，而完成各种各样的任意塔，十分方便。

热力学方法

20000多个纯组分 物性计算方法

Peng Robinson BK10

Chien Null

Virial

Soave Redlich Kwong Esso Tabular

NTRL

Redlich Kwong

Kabadi Danner Chao Seader

UNIQUAC

Ideal Gas

Zudkevitch Joffee Grayson Streed

Margules

Steam

PRSV Sour PR

Van Laar

Wilson

Modified Antoine Sour SRK

20000 多个交互作用参数 假组分 数据回归包 原油的处理：原油管理器可以对用户的任何实验数据处理、将原油转换成虚拟组分计算、原油管理器中提供大量的关联式供用户选择 Assay Types —— TBP, D86, D1160, D86-D1160, D2887, EFV, Chromatographic Assay Options —— Barometric correction, cracking correction Property Curves —— Viscosity, Density, Molecular Weight

单元操作

分离器： 2 相分离器， 3 相分离器、固体分离器、旋风分离器、真空过滤器、结晶器 蒸馏塔：吸收解吸、有再沸器的吸收塔、有回流的吸收塔，液 - 液萃取塔、常减压塔、精馏塔、组分分离器、三相精馏塔（所有塔都能在板上加反应单元进行反应精馏） 反应器： CSTR, PFR, Gibbs, 平衡、转化率 换热器：热交换器、 LNG 多相流冷箱、加热器、冷却器 分配单元：管道、混合、分支 压力变化：泵、压缩机、膨胀机、阀 逻辑单元：平衡、前置、 PID 调节器、电子计算表、传递函数发生器等等。

通过微软 OLE 扩展用户功能

通过 OLE 用户可以对 HYSYS 进行以下开发 建立用户自己的物性包 增加用户自己的反应方程 开发自己的专用单元操作 可用 VB 或 C++ 开发用户自己的专用模型

分析工具

流程分析器、数据记录器 窄点分析、换热曲线 物性分析器