Задание состава потоков

Перейдите на страницу Состав и введите состав потока в мольных долях. Если состав задается в других единицах, нажмите кнопку Правка и выберите нужные единицы.

Таблица 14

Состав, мол. доли
N2 CO2 C1 C2 C3 iC4 nC4 H2O	0.0068 0.0089 0.9231 0.0325 0.0180 0.0043 0.0063 0.0001

Следующий шаг – задание температуры, давления и расхода потока, в нашем случае это 20 С, 60 бар и 1000 кмоль/час, соответственно. Эти параметры задаются на странице Условия.

HYSYS допускает ввод величин в любых удобных для Вас единицах измерения, автоматически преобразуя их в единицы, принятые по умолчанию. Если нужно задать параметр в единицах, отличных от принятых по умолчанию, введите числовое значение и нажмите пробел. Из списка выберите нужные единицы.

Расчет кривых фазового равновесия для произвольного потока

HYSYS может выполнять расчеты фазового равновесия трех типов: P-T, Vf-T и Vf-P. Если задан состав потока и два параметра (температура, давление или доля пара), HYSYS проведет расчет фазового равновесия и определит третий параметр.

Эта способность HYSYS позволяет Вас следить за фазовым состоянием потока и легко определять точки росы/кипения. Задайте долю пара 1.0 и температуру или давление потока, HYSYS рассчитает давление или температуру точки росы. Для расчета температуры или давления кипения, задайте долю пара 0.0.

Заметьте, что из трех параметров – температура, давление и доля пара – одновременно можно задать только два.

Для потока Газ определите температуру росы и температуру кипения при давлении 60 бар.

Температура кипения

Температура росы

Расчет условий образования гидратов

В HYSYS имеется утилита Образование гидратов, которая рассчитывает точку начала образования твердой фазы газовых гидратов. Расчетная модель основана на фундаментальных термодинамических соотношениях и использует общие свойства, полученные с помощью уравнения состояния. Поэтому эта модель применима к весьма широкому классу смесей и широкому диапазону рабочих условий в отличие от моделей, полученных чисто эмпирическим путем.

Утилиту можно добавить с помощью меню (Инструменты, Утилиты) или из специализированного окна потока (страница Утилиты закладки Соединения). Определите, при каких условиях будут образовываться гидраты в потоке Газ.

Рис. 31. Утилита «Образование гидратов»

При задании утилиты необходимо выбрать модель расчета гидратов. Всего имеется четыре модели:

• Модель Assume Free Water (предполагается наличие свободной воды) рассчитывает температуру образования гидратов в предположении, что поток насыщен водой независимо от реального количества воды в потоке. Результаты расчета в случаях, когда в потоке нет воды и модель Assume Free Water назначается автоматически и, когда в потоке есть вода и модель Assume Free Water выбрана пользователем, схожи. Различия могут быть следствием изменения состава потока , который происходит при удалении из него воды.

• Асимметричная модель (Asymmetric model) является двойной моделью с параметрами, определенными на основе экспериментальных данных по равновесию пар-гидраты и жидкость/водная фаза-гидраты. Модель автоматически выбирает один из двух вариантов расчета в соответствии с реальным наличием фаз, определенным программой расчета фазового равновесия при исследуемых условиях гидратообразования. Асимметричная модель является наиболее универсальной моделью и рекомендуется в большинстве случаев.

• Симметричная модель (Symmetric model) использует параметры, определенные на основе широкого круга экспериментальных данных по равновесию жидкость/водная фаза-гидраты и именно для таких систем модель дает наиболее точные результаты. Эта модель используется по умолчанию в утилите Образование гидратов.

• Паровая модель (Vapour Only) использует параметры, определенные на основе экспериментальных данных по равновесию пар-гидраты и именно эти системы модель описывает наиболее точно.

ВАЖНО: Симметричная (Symmetric) и Паровая (Vapour Only) модели являются частями Асимметричной (Asymmetric) модели и могут использоваться, если Асимметричная модель не смогла определить фазу при условиях гидратообразования.

При выборе любой модели расчета гидратов, за исключением модели Assume Free Water (предполагается наличие свободной воды), необходимо проверить, чтобы равновесная с гидратами фаза соответствовала выбранному методу. Например, если выбрана симметричная модель, а расчет фазового равновесия указывает, что система находится в паровом состоянии, следует выбрать асимметричную (Asymmetric) модель или модель паровой фазы (Vapour Phase).

Обратите внимание, что в качестве фазы, находящейся в равновесии с гидратами, указана паровая фаза. В этом случае использование симметричной модели (по умолчанию) является некорректным. Измените модель расчета гидратов на паровую (Vapour Only Model). Условия образования гидратов можно увидеть на закладке Результаты.

Рис. 32. Образование гидратов –выбор модели

Можно определить условия образования гидратов в предположении, что поток насыщен водой. В качестве модели расчета гидратов выберите Assume Free Water.

Рис. 33. Образование гидратов – результаты