- •Термодинамика в ХАЙСИС
- •1 Компоненты
- •1.1 Введение
- •1.2 Окно Список компонентов
- •2 Пакет свойств
- •2.1 Введение
- •2.2 Закладка Пакеты свойств
- •2.3 Добавление пакета свойств
- •2.4 Специализированное окно Пакет свойств
- •2.4.1 Закладка Термодинамический пакет
- •2.4.2 Закладка Параметры
- •2.4.3 Закладка Бинарные коэффициенты
- •2.4.5 Закладка Порядок фаз
- •2.4.6 Закладка Реакции
- •2.4.7 Закладка Табличный пакет
- •2.4.8 Закладка Примечания
- •2.5 Окно Пакет свойств с ComThermo
- •2.6 Литература
- •3 Гипотетические компоненты
- •3.1 Введение
- •3.2 Диспетчер гипотетических компонент
- •3.3 Добавление гипотетического компонента
- •3.3.1 Создание этанола
- •3.3.2 Сравнение библиотечного и гипотетического компонентов
- •3.4 Создание группы гипотетических компонент
- •3.4.1 Окно Гипотетические компоненты
- •3.4.2 Задание основной информации
- •3.4.3 Структура UNIFAC
- •3.5 Окно гипотетического компонента
- •3.5.1 Закладка идентификации (ID)
- •3.5.2 Закладка Критические свойства
- •3.5.3 Закладка Дополнительные свойства
- •3.5.4 Закладка Свойства, зависящие от температуры
- •3.6 Твердый гипотетический компонент
- •3.6.1 Закладка идентификации (ID)
- •3.6.3 Закладка Дополнительные свойства
- •3.6.4 Закладка Свойства, зависящие от температуры
- •3.6.5 Закладка PSD
- •3.7 Копирование библиотечных компонент
- •3.8 Управление гипотетическими компонентами
- •3.8.1 Просмотр группы
- •3.8.2 Перемещение компонент
- •3.9 Литература
- •4 Диспетчер нефтяных смесей
- •4.1 Введение
- •4.2 Нефтяной пакет
- •4.2.1 Лабораторные данные
- •4.2.2 Стандартные методы разгонки
- •4.2.3 Единицы измерения
- •4.2.4 Физические свойства
- •4.2.5 Способы задания свойств
- •4.2.6 Поправки лабораторных данных
- •4.2.7 Корреляции по умолчанию
- •4.3 Процедура характеризации нефтяных смесей
- •4.3.1 Введение
- •4.3.2 Первый шаг - Ввод данных
- •4.3.3 Второй шаг - Создание псевдокомпонентов
- •4.3.4 Третий шаг - Инсталляция нефтяного потока
- •4.3.5 Пользовательское свойство
- •4.3.6 Корреляции
- •4.4 Окно Характеризация нефти
- •4.5 Ввод экспериментальных данных
- •4.5.1 Закладка Исходные данные
- •4.5.2 Закладка Параметры по умолчанию
- •4.5.3 Закладка Рабочие кривые
- •4.5.4 Закладка График
- •4.5.5 Закладка Методы расчета
- •4.5.6 Закладка Пользовательские кривые
- •4.5.7 Закладка Заметки
- •4.6 Создание псевдокомпонентов
- •4.6.1 Закладка Данные
- •4.6.2 Закладка Корреляции
- •4.6.3 Закладка Таблицы
- •4.6.4 Закладка Графики свойств
- •4.6.5 Закладка Графики распределений
- •4.6.6 Закладка Композитные графики
- •4.6.7 Закладка Подшивка графиков
- •4.6.8 Закладка Примечания
- •4.7 Пользовательское свойство
- •Закладка Пользовательское свойство
- •Окно Пользовательское свойство
- •4.8 Корреляции и инсталляция
- •4.8.1 Закладка Корреляции
- •4.8.2 Окно Корреляции
- •4.8.3 Закладка Примечания
- •4.8.4 Закладка Инсталляция
- •4.9 Пример - характеризация нефти
- •4.9.1 Начало работы
- •4.9.2 Шаг 1 - Задание экспериментальных данных
- •4.9.3 Шаг 2 - Разбивка на псевдокомпоненты
- •4.9.4 Шаг 3 - Инсталляция смеси в схему
- •4.9.5 Связанный пакет свойств
- •4.10 Пример 2 - Кривая распределения серы
- •4.10.1 Пакет свойств
- •4.10.2 Добавление Пользовательского свойства
- •4.10.3 Ввод данных
- •4.10.4 Разбивка на псевдокомпоненты
- •4.10.5 Результаты
- •4.11 Литература
- •5 Диспетчер реакций
- •5.1 Введение
- •5.2 Компоненты реакций
- •5.2.1 Выбор компонентов из Диспетчера базиса
- •5.2.2 Выбор компонентов внутри Диспетчера реакций
- •5.2.3 Компоненты библиотечных реакций
- •5.3 Реакции
- •5.3.1 Работа с реакциями
- •5.3.2 Конверсионные реакции
- •5.3.3 Равновесные реакции
- •5.3.4 Кинетические реакции
- •5.3.5 Гетерогенная каталитическая реакция
- •5.3.6 Простая реакция
- •5.4 Наборы реакций
- •5.4.1 Работа с наборами реакций
- •5.4.2 Окно Набор реакций
- •5.4.3 Экспорт/Импорт наборов реакций
- •5.4.4 Добавление набора реакций к пакету свойств
- •5.4.5 Доступ к реакциям из расчета
- •5.5 Обобщенная процедура
- •5.6 Демонстрационный пример
- •5.6.1 Добавление компонент
- •5.6.2 Создание реакции
- •5.6.3 Добавление реакции в набор реакций
- •5.6.4 Связывание набора реакций с Пакетом свойств
- •6.1 Введение
- •6.2 Закладка Отображение
- •6.2.1 Отображение компонентов
- •6.2.2 Коллекции
- •6.2.3 Отображения для коллекций
- •6.3 Окно Отображение компонентов
- •7.1 Введение
- •7.2 Закладка Пользовательское свойство
- •7.2.1 Добавление пользовательского свойства
- •7.3 Окно Пользовательское свойство
- •7.3.1 Закладка Данные
- •7.3.2 Закладка Примечания
- •Б.1 Введение
- •Б.2 Методика характеризации
- •Б.2.1 Построение рабочих кривых
- •Б.2.2 Анализ газовой части
- •Б.2.3 Автоматический расчет газовой части
- •Б.2.4 Разбивка кривой ИТК на псевдокомпоненты
- •Б.2.5 Графическое определение свойств компонентов
- •Б.2.7 Корреляции
- •Б.3 Литература
- •Г.1 Введение
- •Г.2 Упругость паров чистых компонент
- •Г.3 Правила смешения
- •Г.3.1 Правила смешения TST
- •Г.3.2 Правила смешения CEOS/AE при нулевом давлении
- •Г.3.3 Модель жидкости GE
- •Г.4 Расчет фазового равновесия
- •Г.5 Расчет энтальпии и энтропии
- •Г.6 Литература
4 - 64 Диспетчер нефтяных смесей
Выйдите в основную расчетную среду и вызовите Рабочую тетрадь, чтобы увидеть только что созданный поток. На закладке Состав Вы видите состав этого потока.
Если Вы пришли к выводу, что какие-то параметры псевдокомпонентов нужно пересчитать, можно вернуться в нефтяной пакет в любое время и сделать необходимые изменения. Чтобы изменить что-то в наборе данных,
перейдите на закладку Наборы данных окна Характеризация нефти и
нажмите кнопку Просмотр. Если Вы хотите выяснить, как повлияет использование других корреляций на свойства нефтяной смеси, пердите на закладку Корреляции окна Характеризация нефти.
4.9.5Связанный пакет свойств
В данном примере имеется только один пакет свойств, поэтому, указав имя потока, мы не только создаем в схеме соответствующий поток, но и добавляем гипотетическую группу к пакету свойств.
Если в расчете имеется несколько пакетов свойств, необходимо указать, с кем из них будут связаны нефтяные псевдокомпненты. Это соответствие задается на закладке Диспетчер нефтей окна Диспетчер базиса. По существу этим достигаются две цели: во-первых, указывается какие библиотечные компоненты могу быть использованы для расчета газовой части нефтяной смеси, во-вторых, указывается пакет свойств, в который будут добавлены гипотетические компоненты данной нефтяной смеси.
Если Вы не хотите связывать нефтяную смесь с данным пакетом свойств, отключите флажок в столбце Связь в таблице Связанные схемы.
4.10 Пример 2 - Кривая распределения серы
Опция Пользовательское свойство в нефтяном пакете позволяет Вам задать дополнительные кривые свойств и сохранить их вместе с набором экспериментальных данных. Процедура задания этих свойств несколько отличается от задания стандартных свойств (молекулярный вес, плотность и вязкость) в том смысле, что дополнительное свойство нужно сначала определить (задать его имя, правило смешения и единицы), а затем задать собственно данные.
Диспетчер нефтяных смесей 4 - 65
В данном примере задается кривая ИТК и кривая распределения серы. Поскольку нет данных по составу газовой части, будет использоваться опция автоматического расчета состава газовой части.
4.10.1Пакет свойств
Перед тем как входить в нефтяной пакет, выберите уравнение состояния Пенга-Робинсона в качестве термодинамического пакета и выберите следующие газовые компоненты С1, С2, С3, i-С4 и n-С4. На выбор газовых компонентов влияют данные по распределению серы (смотрите ниже).
4.10.2 Добавление Пользовательского свойства
Кнопка Нефтяной |
Войдите в нефтяной пакет. Чтобы задать кривую |
||
распределения серы, необходимо сначала добавить |
|||
пакет |
Пользовательское свойство. На закладке Пользовательское |
||
|
Добавить. |
свойство окна Характеризация нефти нажмите кнопку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Согласимся со всему принятыми по умолчанию параметрами, за исключением Единиц смешения, поскольку данные по распределению серы имеются в весовых, а не в мольных процентах. ХАЙСИС автоматически присвоит свойству имя, но лучше использовать имена, которые действительно описывают это свойство, например Сера.
Обратите внимание, ХАЙСИС дает возможность задать значения пользовательского свойства для каждого компонента. Если для этих компонентов имеются значения задаваемого свойства, введите эти значения. В нашем примере содержание серы в этих компонентах оставьте равным 0.
Поле Базис остается пустым, до тех пор, пока набор данных или нефтяная смесь не будут рассчитаны.
4.10.3Ввод данных
Перейдите на закладку Наборы данных и нажмите кнопку Добавить. Укажите, что будет задаваться разгонка ИТК в объемных % жидкости.
Поскольку у нас нет анализа газовой части, в поле Газовая часть выберите вариант AutoCalculate. Эта процедура отсекает часть кривой ИТК, соответствующую температурам кипения газовых компонентов, и определяет содержание этих компонентов. При этом начало кипения по
4 - 66 Диспетчер нефтяных смесей
рабочей кривой ИТК может быть несколько выше температуры кипения самого тяжелого из газовых компонентов.
Начало кипения нефтяной смеси составляет -25C. Чтобы не потерять часть данных по кривой распределения серы, мы выбрали только те газовые компоненты, температуры кипения которых ниже температуры выкипания первых двух процентов.
У нас нет данных по кривым молекулярного веса, плотности и вязкости, поэтому в этих полях оставьте вариант Не используется. Заметим, что свойства образца также не задаются. Для построения кривой разгонки используется принятый по умолчанию метод экстраполяции - Probability (это задается на закладке Параметры по умолчанию). Задайте данные по разгонке как показано в таблице.
Разгонка ИТК
Доля |
|
Температу |
|
Доля |
|
Температу |
|
|
Доля |
|
Температу |
отгона, % |
|
ра С |
|
отгона, % |
|
раС |
|
|
отгона, % |
|
раС |
0.02 |
|
-25 |
|
20.73 |
|
180 |
|
71.43 |
|
500 |
|
0.03 |
|
-20 |
|
24.06 |
|
200 |
|
73.86 |
|
520 |
|
0.05 |
|
-10 |
|
27.55 |
|
220 |
|
76.22 |
|
540 |
|
0.31 |
|
0 |
|
30.93 |
|
240 |
|
78.46 |
|
560 |
|
0.52 |
|
10 |
|
34.32 |
|
260 |
|
80.57 |
|
580 |
|
0.55 |
|
20 |
|
37.83 |
|
280 |
|
82.55 |
|
600 |
|
1.25 |
|
30 |
|
41.21 |
|
300 |
|
84.41 |
|
620 |
|
2.53 |
|
40 |
|
44.51 |
|
320 |
|
86.16 |
|
640 |
|
2.93 |
|
50 |
|
48.01 |
|
340 |
|
87.79 |
|
660 |
|
3.78 |
|
60 |
|
51.33 |
|
360 |
|
89.32 |
|
680 |
|
4.69 |
|
70 |
|
54.58 |
|
380 |
|
90.67 |
|
700 |
|
5.67 |
|
80 |
|
57.73 |
|
400 |
|
93.48 |
|
750 |
|
7.94 |
|
100 |
|
60.65 |
|
420 |
|
95.74 |
|
800 |
|
10.69 |
|
120 |
|
63.39 |
|
440 |
|
98.78 |
|
900 |
|
13.84 |
|
140 |
|
66.16 |
|
460 |
|
|
|
|
|
17.28 |
|
160 |
|
68.90 |
|
480 |
|
|
|
|
|
Закладка Исходных данных должна выглядеть следующим образом:
Диспетчер нефтяных смесей 4 - 67
Кривая распределения серы
Перейдите на закладку Пользовательское свойство специализированного окна Исходная смесь. В списке имеющихся пользовательских свойств выберите свойство Сера и нажмите кнопку Добавить. В поле Тип данных задайте Независимые и убедитесь, что в поле Суммарно, где можно задать свойство образца в целом, не задано никакого значения (<empty>). Нажмите кнопку Правка и введите данные по кривой распределения серы.
Кривая распределения серы
|
Доля отгона, % |
|
|
Содержание серы |
|
|
Доля отгона, % |
|
Содержание серы |
|
|
|
|
|
|
||||
0.90 |
|
0.032 |
|
54.08 |
|
2.733 |
|||
7.38 |
|
0.026 |
|
55.85 |
|
2.691 |
|||
11.48 |
|
0.020 |
|
57.17 |
|
2.669 |
|||
16.42 |
|
0.083 |
|
60.00 |
|
2.670 |
|||
22.40 |
|
0.094 |
|
64.47 |
|
2.806 |
|||
26.68 |
|
0.212 |
|
68.40 |
|
3.085 |
|||
31.78 |
|
0.616 |
|
72.09 |
|
3.481 |
|||
36.95 |
|
1.122 |
|
75.66 |
|
3.912 |
|||
42.04 |
|
1.693 |
|
78.99 |
|
4.300 |
|||
47.14 |
|
2.354 |
|
82.05 |
|
4.656 |
|||
48.84 |
|
2.629 |
|
84.85 |
|
4.984 |
|||
50.52 |
|
2.786 |
|
87.38 |
|
5.286 |
|||
52.22 |
|
2.796 |
|
90.33 |
|
5.646 |
По окончании ввода данных нажмите кнопку Рассчитать в нижней части окна. Исходная смесь будет рассчитана.
4.10.4Разбивка на псевдокомпоненты
Осталось нарезать исходную смесь на псевдокомпоненты. Для этого будем использовать вариант автоматической разбивки. В окне Характеризация нефти перейдите на закладку Смеси и нажмите кнопку Добавить. Находясь на закладке Данные специализированного окна Смесь, отметьте имеющийся набор данных Assay-1 и нажмите кнопку Добавить. Набор данных перейдет в таблицу Расходы, и смесь Blend-1 будет рассчитана, автоматический вариант нарезки выбран по умолчанию.