功能和性能

1  功能

本软件用于凝析气田集输、凝液分离、换热、分馏、气体脱水及回注等十多种常用单元操作的模拟计算，软件的主要功能如下：

1)  根据原油数据，软件能对虚拟组分加以劈分，以得到较平滑的实沸点曲线。

2)  组分库含有较为齐全的各类组分及准确的组分数据。组分库具有新组分添加功能，利用该功能可把新组分及相应的物性参数添加至组分库内。

3)  流体物性计算：包括：温度、压力、泡点、露点、气化率、比热容、热导率、粘度、密度、焓、熵、临界温度、临界压力、绝热指数和表面张力等。

4)  单元计算：包括：换热、加热或冷却、两相及三相分离、分馏（包括吸收、提馏、精馏、和完全塔），节流，机泵、多股物流混合、流分（物料的分流）、分割、管段等。

5)  换热为两股物流的热交换，每股流体由各自的进出口，为两进两出式。可根据指定的换热量或其中一股物流的出口温度计算未知流股的参数。同时根据流股的参数和泡露点温度确定换热器选型计算时的分段数，并用图形显示或文本输出。

6)  加热或冷却单元的物料为一进一出式，可指定传热量、出口温度或出口气化分率进行单元计算。

7)  两相及三相闪蒸分离计算，可允许1—8股进料，分出一个气相和1-2个液相。指定分离操作压力、操作温度、流体进料温度进行计算。对于三相分离，允许液相为油水乳状液，指定乳化水含量，进行分离计算。

8)  分馏单元计算，允许多达8股进料，分出一个气相和一个液相。理论塔板数可多达40层以上。可设侧沸器或侧冷却器多达8个。可指定塔顶气量作为控制参数或指定塔顶或塔底产品中某一组分的含量进行计算。分馏塔可以输出各层塔板流体的温度、压力、气液流量、组成、密度、分子量、表面张力、和带液量等参数。

9)  气体节流到指定压力或指定温度计算。

10)  已知机泵（泵、压气机、膨胀机）单元的进口物料操作参数、绝热效率和出口压力或出口温度、物料能量可计算出口温度或出口压力、物料能量。对膨胀机可计算出口中凝液的质量百分比。

11)  可对2—8股物流进行混合计算。计算中能自动处理各股流体压力、温度不同的工况。

12)  可进行流分计算，按工艺要求指定各股的摩尔百分数或流量，可将一股物流分成2—8股。

13)  可将一股物流中的某一组分按指定浓度分出，进行组分分割计算。

14)  可进行气、液和气液混输管段计算。已知进口压力、出口压力和管径中的任两个参数计算出另一参数，同时还可以得到沿线压力、温度、流速、集液量等的变化曲线。

15)  流程模拟计算中，将各种物流进行编号，编号数可达200，而且物流号后可再加英文字母以增加物料数。若单元操作中有循环流程，可允许有两个以上的循环物流，以某一准则进行判断，计算收敛精度为0.1%。

16)  具有采集管网和注气管网计算功能，采集管网可按指定末点的压力和最高井口回压选择管径，注气管网可按指定起点的压力和最高井口压力选择管径。管径以公称直径表示，由最高压力算出管壁厚度。

17)  软件应能诊断出哪种物流有两个流向或有两个来源。

18)  具备工作站计算功能，显示计算后物流的主要参数，并允许进行人工修改和调整，修改后，该操作单元自动重行计算。

19)  可计算水合物形成的压力温度曲线，已知气体压力或温度可计算水合物形成的温度或压力条件。

20)  干冰预测；如在气体组分中含有CO₂，软件可自动计算干冰形成条件，流程中如会产生干冰，软件应提出警示。

21)  相图生成；可计算并显示指定物流的相包洛线，并根据指定气化分率计算等气化分率曲线。

22)  功损计算：根据指定的参考温度，计算耗能单元的用损失、机械能耗和热能耗。

23)  可输出各操作单元指定物流或全部物流状态、参数和气液相组成。

24)  流程模拟计算完成后，软件可输出某指定操作单元物流的计算数据，并有数据接口供“工艺设备选型软件”选择设备或其它软件对数据进行处理。还可输出总概况，包括：总物料平衡、产品规格、产品收率和能耗等。

2  性能

1)  本软件界面采用中文屏幕窗口编辑方式，简单、直观、易操作、便于修改。输入和模拟计算以表格形式操作，避免了大量对话框带来的操作上的麻烦，并且可有效地防止流程模拟时出现的编号混乱和错误，从而可大大提高工作效率和设计水平。     

2)  总体构思立足于操作方便，提高工作效率。

(1)  软件建立了具有618种组分的数据库，库内包含了凝析气中常见组分，烃类和非烃类化合物、苯类、烯烃类以及醇类等的分子量、临界压力、临界温度、临界比容、临界压缩因子、偏心因子、偶极矩等基本物性参数和各组分间不同状态方程的交互作用系数，用户不必输入。

(2)  组分选取和组成输入采用两种方式：a.先从所列出的组分中选取每个组分，而后输入每种组分的摩尔分数；b.将组分选取和组成输入放在同一操作内进行，简化了操作过程。前者适用于初学者，后者适用于操作熟练者。

(3)  流程创建和物性计算在一个工作表内完成，在输入物性计算所必须的参数后软件自动得到物性计算结果并显示在同一表格内，流程模拟计算得到的物流性质同样自动按顺序显示在工作表内，清楚明了。为了快速创建某物流，还可使新建物流等同于某已知物流，必要时更改新物料的某些参数，这在循环计算和多股进料时操作方便。在工作表内用户输入的所有数据都标有“*”号并可编辑，其他则不能修改，这大大提高了软件的容错能力。

(4)  单元操作和流程创建为软件的核心，在软件内同样采用了两种输入方式：a.利用主菜单命令和相应的对话框创建单元操作输入所需的数据并创建某流程，这种方式所调用的对话框数量较多；b.在流程创建工作表内完成以上操作。后种操作方式简单，如果用户对各种操作单元计算所必需的数据类型较为清楚，可在工作表内输入这些数据并完成计算，像阀、机泵、混合、闪蒸分离、加热冷却、分流、换热等，可以利用工作表很快的完成单元计算。

(5)  可以在流程中插入或删除单元操作。由于物流编号可采用数字和字母，因此在进行流程改变操作时不影响该单元下游单元物料编号，可有效地防止编号出现混乱。

(6)  计算结果的输出具有多种选择。根据用户的选择，可在屏幕上显示图形和各种形式的表格，并以报表形式输出物流、单元操作、设备参数的详细计算结果，存档和浏览。

(7)  软件采用工程管理方式，在某工程内存放计算得到的不同工况文件。在计算过程中可以随时保存文件，防止所作计算丢失。

(8)  软件利用Windows编程的功能和特点，充分利用鼠标右键、快捷按钮、热键、鼠标双击等事件，增强了操作功能，便于操作。

(9)  软件具有较强的容错能力和误操作判断能力，并随时给出提示信息供用户参考。如物流号错误、数据输入错误等。

3)  与前一版本和其他国外同类流程模拟软件相比，计算功能进一步增强，流程模拟更加方便。

(1)  软件增加了水合物和干冰计算功能。可以判断水合物和干冰的形成条件，并计算得到形成的温度和压力条件。还可根据水合物抑制剂的类型确定所需水合物抑制剂的数量。

(2)  计算得到的相图更加平滑，特别是在临界点附近，并且可计算得到反凝析区范围。

(3)  扩展了两相及三相分离的计算功能。软件将两者结合在一起，根据输入参数能自动判断是两相还是三相分离。在分离计算中可指定分离压力、温度以及底部液体的加热量，而且在三相分离计算中，还可以指定水中乳化水含量，这些改进更适用于现场实际需要。

(4)  软件增强了换热计算功能。根据换热单元两股物流的条件，软件可计算在换热过程中有无相态转化，并计算得到泡露点温度和换热器设备计算中所需的分段数目，并画出分段时能量和温度曲线。

(5)  软件增强了分馏单元的计算能力，将塔板数扩展到40，并考虑了侧沸器和侧冷却器。根据要求可以输出各层塔板的温度、气液相组成和流量、平衡常数等。

(6)  该流程模拟计算软件的管段计算功能较强。可以输入复杂地形的管线沿线高程数据，具有十多种混输计算模型，可反算管线起点参数和管径，计算管壁厚，并监测沿线水力学参数的变化情况，

(7)  具有油气收集管网和注气管网计算功能，利用图形方式输入管网分布和必须的参数。收集管网可按指定末点的压力和最高井口回压选择管径，注气管网可按指定的起点压力和最高井口压力选择管径。选择管径时以名义直径系列为准，由最高压力算出壁厚和内径。

(8)  改进了焓值的计算，理性气体焓值的零点取为1atm、0 K。采用1997年最新版本的 API 数据计算理想气体的焓。

改进了热物性计算精度和气液相的判断标准，更适合于临界流体的计算。

4)  自动重新计算

设计中经常要做一些物流参数和工艺条件的修改和调整，软件能按修改后的参数和工艺条件自动重行计算，计算结果覆盖原先的计算结果。