HYSYS的二次开发及其在多组分气体膜分离过程模拟中的应用_金大天.docx

第32卷 第5期 2012年10月 膜 科 学 MEMBRANE SCIENCE 与 技 AND 术 TECHNOLOGY Vol.32 Oct. No.5 2012 HYSYS 的二次开发及其在多组分气体 膜分离过程模拟中的应用 金大天1 ·2,曹义鸣1*,王丽娜,康国栋1,周美青 (1. 中国科学院大连化学物理研究所，大连116023;2. 中国科学院研究生院，北京100049) 摘 要：通过把自行开发的膜分离数学模拟软件嵌入 HYSYS, 形成了膜分离计算模块(M- 100),成功实现对商业化工计算软件进行二次开发.与其它类似软件的对比显示，该模块用于 多组分气体膜分离过程模拟时具有较高的可靠性.在此基础上运用该软件对含CO? 多组分气 体膜分离过程进行了模拟计算.计算结果显示：采用单级膜分离过程，渗透气循环工艺的分离 效率高于尾气循环工艺，但能耗较高；采用多级膜分离过程，串联工艺分离产物中CO? 的浓度 较高，而并联工艺渗透气流量较高，通过串/并联组合可获得较理想的分离效果. 关键词： HYSYS; 二次开发；膜分离；多组分气体；过程模拟 中图分类号： TQ028.8 文献标识码： A 文章编号： 1007-8924(2012)05-0087-05 Hyprotech 公司创建于1976年，是世界上最早 开发石油化工方面的工业模拟、仿真技术的跨国公 司.Hyprotech 出品的 HYSYS 是一个化工流程模 拟动态仿真软件，允许设计者通过概念上的设计而 简化制作过程来完成项目工作，具有完整的交互性 能1-2.其技术广泛应用于石油开采、储运、天然气 加工、石油化工、精细化工、制药、炼制等领域，在世 界范围内石油化工模拟、仿真技术领域占主导地位. 翟晓东通过 HYSYS 模拟系统优化了裂解装置脱丙 烷塔的操作[3];刘家洪等用 HYSYS 软件对三甘醇 脱水装置工艺模拟计算结果同实际运行情况对比， 结果吻合较好4. 气体分离膜过程可以通过简单膜组件的串并联 来处理较大量气体.因此，为获得最佳分离效果，需 要深刻理解膜分离工程的系统设计、操作技术、经济 性评价、混合性工程及操作等内容.系统设计中，分 离膜的操作形式分为单级系统、并联、串联、或串/并 联等操作类型. 为了借助 HYSYS 软件对多组分气体的膜法分 离过程进行更好的模拟计算，需要对其进行二次开 发.HYSYS 最常用的对象分为八个大类：Container -Objects 、Support-Objects 、Oil-Objects 、Basis-Ob- jects 、Stream -Objects 、Extension-Objects 、Opera- tion-Objects 和 PFD-Objects. 二次开发属于 Ex tension-Object 类，操作包括 User Unit Opera- tions,Aspen Custom Modeler operations及 Regis- tration extensions.Registration extensions是外部 开发模拟，将开发程序编译成 DLL 文件(动态链接 库)及 EDF(Extension Definition File),一般用于 Visual Basic 和 C++ 编程 HYSYS 的 DLL 文件. 另外，HYSYS2004 提供的 HYSYS Extension View Editor可以生产EDF 文件，这些文件在Preferences 的 Extensions登录以后可以使用. 本论文根据所建立的算法模型5,采用 Regis- tration extensions方式把自行开发的膜分离数学模 拟软件嵌入 HYSYS, 对该商用化工计算软件进行 了二次开发，运用该软件对多组分气体膜分离过程 进行了模拟计算，为过程设计与工艺优化提供依据， 具有重要实用意义 1 膜分离计算模块(M-100) 在前期所建立的针对膜法多组分气体分离过程 收稿日期：2011-11-06;修改稿收到日期：2012-05-11 基金项目：国家973项目(2009CB623405),国家自然科学基金资助项目 作者简介：金大天(1975-),男，韩国人，硕士生，从事膜分离研究，0411*通讯联系人，E-mail:ymeao@dicp.ac.en 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.Allrights reserved. 第32卷· 88 ·膜 科 学 与 第32卷