Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Филиал УГНТУ в г. Стерлитамаке

Кафедра автоматизированных технологических и информационных систем

Моделирование в unisim design

Учебно-методическое пособие

к выполнению лабораторных, практических работ

и самостоятельной работе обучающихся

Стерлитамак 2020

Данное учебно-методическое пособие предназначено для студентов всех форм обучения по специальности 21.05.06 «Нефтегазовые техника и технологии» и направлениям 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств», 27.03.04 «Управление в технических системах» в качестве практического руководства при выполнении лабораторных, практических работ и СРО по дисциплинам «Моделирование технологических процессов нефтегазовой промышленности», «Моделирование систем и процессов нефтепереработки и нефтехимии», «Моделирование технологических процессов (по отраслям)», «Моделирование систем управления», «Моделирование технологических процессов ТЭК».

В пособии представлено пошаговое моделирование узла дебутанизации газофракционирующей установки в программной среде Unisim Design.

Пособие может быть полезно преподавателям, а так же обучающимся технических направлений и специальностей.

Составитель: Шулаева Е.А., канд. техн. наук каф. АТИС

Рецензенты: Рахман П.А., канд. техн. наук каф. АТИС

Чариков П.Н., канд. техн. наук каф. АТИС

©Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2020

©Шулаева Е.А., 2020

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 5

Работа №1 6

1 Цель работы 6

2 Задание на выполнение работы 6

3 Порядок выполнения работы 6

3.1 Описание технологического процесса 6

3.2 Выбор компонентов 8

3.3 Создание нового набора единиц измерения 9

3.4 Выбор пакета свойств 10

3.5 Расчетная среда 11

3.6 Использование Рабочей тетради 13

3.6.1 Задание сырьевых потоков. 13

3.6.2 Задание состава сырья 14

3.6.3 Другие способы задания потока 17

4 Вопросы для самоконтроля 17

Работа №2 18

1 Цель работы 18

2 Задание на выполнение работы 18

3 Порядок выполнения работы 18

4 Вопросы для самоконтроля 29

Работа №3 30

1 Цель работы 30

2 Задание на выполнение работы 30

3 Порядок выполнения работы 30

4 Вопросы для самоконтроля 48

Работа №4 49

1 Цель работы 49

2 Задание на выполнение работы 49

3 Порядок выполнения работы 49

4 Вопросы для самоконтроля 87

Работа №5 88

1 Цель работы 88

2 Задание на выполнение работы 88

3 Порядок выполнения работы 88

4 Вопросы для самоконтроля 92

Введение

Unisim Design представляет собой интегрированную систему, которая позволяет производить расчет как стационарных, так и динамических режимов работы, причем для моделирования данных режимов используются одни и те же термодинамические модели. Одни и те же объекты можно рассчитывать последовательно с разной степенью детализации, все это представляет собой новое слово в моделировании технологических систем.

Все компоненты, которые входят в программу Unisim, делают ее мощным инструментом моделирования технологических схем. Прежде всего, сюда относится большой список моделируемых технологических операций и большое количество различных методов расчета фазового равновесия и свойств, что позволяет точно рассчитывать широкий класс технологических объектов. Не менее важным является и взаимодействие программы с пользователем помогает глубже понять процессы, которые происходят в моделируемой схеме.

Несомненным плюсом программы является ее событийно-ориентировочный характер работы. Постоянный анализ числа степеней свободы позволяет Unisim определять порядок проведения вычислений автоматически. При получении операцией достаточного для проведения расчетов объема информации, расчет производится автоматически, без каких либо указаний пользователя. Полученные данные сразу же передаются по всей схеме, как по направлению технологических потоков, так и против. За счет этого расчет схем можно начинать с любого места при этом необходимо максимально использовать всю имеющуюся информацию.

В Unisim имеются средства представления и анализа свойств нефтей и газовых конденсатов. Эти средства необходимы для того чтобы на основе данных полученных в ходе лабораторных исследований свойств нефтей и нефтепродуктов получить необходимые данные для представления этих смесей в моделирующей системе. За счет данных по молекулярному весу, содержанию легких компонентов, разгонки или по удельному весу происходит генерация набора дискретных псевдокомпонентов, которые затем применяются для представления состава каждого потока, характеризуемого кривой разгонки.

Типовой порядок работы в Unisim:

1. Задание термодинамического базиса расчета:

• создание набора единиц измерения;

• выбор необходимых компонентов;

• выбор термодинамического пакета свойств для выполнения расчетов;

• создание набора реакций.

2. Задание технологической схемы в PFD:

• установка и задание свойств потоков;

• установка, настройка и расчет аппаратов.

3. Моделирование в динамическом или статическом режимах.