Лабораторная работа №1 Моделирование технологической схемы установки переработки природного газа (16 часов)
Цель работы: знакомство с основными принципами работы моделирующей программы Unisim.
Расчет будет осуществлен в несколько этапов:
Создание набора единиц измерения
Выбор компонентов
Создание пакета свойств
Создание и параметризация потоков сырья
Задание и расчет потоков до колонны
Задание и расчет колонн
В настоящем примере рассматривается схема подготовки природного газа, содержащего N2, С02 и углеводороды от С1 до пС4. Для удаления из смеси тяжелых углеводородов газ подвергается обработке при низкой температуре. Производимый установкой тощий осушенный газ подается в трубопровод для транспортировки и должен соответствовать заданным требованиям. Отделенный от товарного газа конденсат поступает в колонну депропанизации, из куба которой отбираются бутаны с ограниченным содержанием пропана.
Описание процесса
В данном примере будет рассмотрен весь процесс построения модели: от выбора пакета свойств и компонентов, до задания технологических потоков, параметров аппаратов и оценки конечных результатов моделирования. Для иллюстрации возможностей системы Unisim будут использованы встроенные инструменты программы.
Схема описанной установки показана ниже:
Рис 11.1. Технологическая схема установки переработки природного газа
Чтобы начать новую задачу:
выберите Новый > Задача из меню Файл или
нажмите кнопку Новая задача на панели инструментов На экране появится окно Диспетчер базиса (Рис. 1.2):
Рис. 1.2. Диспетчер базиса
Создание нового набора единиц измерения
Прежде чем начинать моделирование схемы, создадим новый набор единиц измерения. Для этого выберите пункт Настройки... в меню Инструменты. Появится окно Настройки расчета. Перейдите на закладку Переменные (щелкнув по ней мышкой), а затем выберите страницу Единицы (Рис 1.3).
По умолчанию программа Unisim использует файл настроек HYSYS.prf. После того, как вы изменили какие-либо настройки программы, Вы имеете возможность сохранить их в специальный файл, нажав на кнопку Сохранить настройки. Программа запросит у Вас имя создаваемого файла настроек, из которого Вы позже можете загрузить параметры настройки, нажав на кнопку Загрузить настройки.
Unisim не позволяет изменять ни один из трех основных наборов единиц измерения, которые всегда имеются в системе: SI, EuroSI и Британская система единиц (Field). Однако, Вы можете создать новый набор единиц. В данном примере мы создадим новый набор единиц измерения на базе европейский системы EuroSI и внесем в нее некоторых изменения:
1. Выберите мышкой строчку EuroSI из списка Имеющихся наборов единиц, чтобы сделать ее активной. В нашем примере для инженера удобнее всего было бы измерять расход газа в нормальных кубометрах в день. Поскольку для газов при нормальных условиях объемный расход прямо пропорционален мольному расходу, единицы измерения mЗ/d (кубометры в день) можно установить именно для мольного расхода. По умолчанию для мольного Расхода установлена единица измерения kgmole/h.
Рис 1.3. Окно Настройки расчета, вкладкаЕдиницы
2. Нажмите кнопку Скопир. Появится и станет активным новый набор единиц измерения названный NewUser в списке Имеющихся наборов единиц. Если хотите, Вы можете ввести новое название для этого набора в поле Имя набора. Теперь вы можете изменять единицы измерения для любой переменной из созданного Вами набора.
3. Измените единицы для переменной Расход: откройте падающий список возможных единиц и выберите нужный вариант m3/d (gas) (Рис. 1.4).
Рис. 1.4. Окно Настройки расчета, выбор нужной единицы измерения.
Итак, Вы закончили создание нового набора единиц. Закройте окно Настройки расчета, Вы вернетесь в окно Диспетчер базиса.