【正文】 在進(jìn)行物料平衡校核時(shí)可采用順程法從原料進(jìn)入系統(tǒng)開始，沿物料走向進(jìn)行校核；也可采用返程法從出口產(chǎn)品開始逆物料流程方向進(jìn)行核算。 6）計(jì)算干氣 SalesGas的低熱值 （ 1）選擇 Spreadsheet圖標(biāo)后，將其命名為 Lower Heating Value； （ 2）進(jìn)入 Spreadsheet項(xiàng)，根據(jù)表 2310在相應(yīng)的單元格內(nèi)輸入所要求的內(nèi)容； 表 2310 Lower Heating Value中 Spreadsheet項(xiàng)的填 寫內(nèi)容 單元號 填寫內(nèi)容 單元號 填寫內(nèi)容 單元號 填寫內(nèi)容 A1 Component A7 nC4 C6 B1 Mole Fraction A8 iC5 C7 C1 Comp Lower Heat Value(MJ/m3) A9 nC5 C8 D1 Total Lower Heat Value(MJ/m3) A10 C6 C9 A3 C1 A11 C7+ C10 A4 C2 C3 C11 A5 C3 C4 C12 Sales Gas NLHV(MJ/m3) A6 iC4 C5 （ 3）依次將流線 SalesGas組分 C1～ C7+的摩爾分?jǐn)?shù)分別輸出到單元格 B3～ B11； （ 4）依次將公式計(jì)算出的流線 SalesGas組分 C1～ C7+的低熱值分別輸出到單元格D3～ D11上； （ 5）通過輸入公式將計(jì)算出的流線 SalesGas在 ℃（ ）下的低熱值輸出到單元格 D12上，這樣就得到了干氣 SalesGas的低熱值為 MJ/m3，見下圖。 （ 3）將模擬文件命名為 PFD of Gas Plant 2）進(jìn)入模擬環(huán)境（ Simulation Environment）中的主流程環(huán)境（ Main Flowsheet Environment），根據(jù)下列步驟模擬天然氣處理廠的主工藝流程。 圖 236 例一子流程 Fuel Gas的模擬工藝流程 （ 4）檢查燃料氣在當(dāng)前條件（ 55℃， 2050kPa）下是否滿足供氣要求 通過添加冷卻器 DEW POINT和原料流線 115，計(jì)算出燃料氣在當(dāng)前供氣條件（ 55℃，2050kPa）下，烴露點(diǎn)為 40℃，符合供氣要求（供氣溫度高于烴露點(diǎn) 15℃）。 圖 234 例一井口平臺 WHPA的模擬工藝流程 4）在子流程 WHPA與主流程 PFD of FPSO之間通過邊界（ boundary）傳遞原料流線Pipe in的物性，傳遞基礎(chǔ)（ Transfer Basis）確定為 TP，這樣，在主流程中通過 TP閃蒸計(jì)算就得到了原料流線 Pipe in的物性。 ⑥添加原油虛擬組分 NBP_13 NBP_22 NBP_30 NBP_38 NBP_495和NBP_682，這樣例一完整的組分單 Oil Wellhead Platform中的各組分如圖 233所示。 四、模擬舉例 以下通過兩個(gè)利用 藝模擬的基本步驟和方法。一般來說，對于海上油田的油氣分離模擬計(jì)算， 15～ 20個(gè)真實(shí)與虛擬的組分即可得到原油的準(zhǔn)確特性。 （ 5）專用桌面功能（ Desktop） 可以在多個(gè)打開的文件中轉(zhuǎn)換。 本小節(jié)的介紹將圍繞著 。 3）井口壓力 指氣藏氣田在生產(chǎn)期內(nèi)逐年各單井的井口壓力（氣嘴后）估算值。工藝模擬時(shí)，為了準(zhǔn)確模擬這個(gè)虛擬組分的性質(zhì)，還必須給出其至少 2個(gè)基本性質(zhì)，比如標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)（ NBP）、分子量、液體標(biāo)準(zhǔn)密度、臨界溫度、臨界壓力、臨界比容、偏心因子等。 （ 4）凝析油重組分性質(zhì) 凝析油全組分中，對于重組分通常以 Ci+表示，即其為虛擬組分。 （ 3）凝析油基礎(chǔ)物性 同地面原油的基礎(chǔ)物性。 9）井口壓力 指油田在生產(chǎn)期內(nèi)逐年各單井的井口壓力（油嘴后）估算值。 在做工藝模擬時(shí)，倘若手頭有輕質(zhì)烴餾分的蒸餾數(shù)據(jù)，就可以直接輸入；倘若沒有輕質(zhì)烴餾分的蒸餾數(shù)據(jù)，同時(shí)通過判定認(rèn)為手頭的蒸餾數(shù)據(jù)只是重質(zhì)烴餾分的蒸餾數(shù)據(jù)，在這種情況下，一般的工藝模擬軟件會分兩種情況進(jìn)行處理：一是在你選擇忽略輕質(zhì)烴餾分的命令后，軟件會自動(dòng)忽略；一是在你選擇讓軟件自行處理命令后，軟件會將蒸餾數(shù)據(jù)中的低沸點(diǎn)餾分當(dāng)作是輕質(zhì)烴餾分（也就是純組分），并自動(dòng) 給出其蒸餾數(shù)據(jù)。目前的工藝模擬軟件多數(shù)以實(shí)沸點(diǎn)（ TBP）蒸餾數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，在得到 ASTM D86和 ASTM D1160蒸餾數(shù)據(jù)后，會自動(dòng)根據(jù) API數(shù)據(jù)書（ API Data Book）中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法（見 ）將其轉(zhuǎn)化為實(shí)沸點(diǎn)（ TBP）蒸餾數(shù)據(jù)。由于現(xiàn)在應(yīng)用的大多數(shù)工藝模擬軟件由國外開發(fā)，所以在輸入標(biāo)準(zhǔn)密度值時(shí)要注意換算。用戶界面直觀簡便，適用于 PC電腦和各種工作站平面。它既可縮短小試、中試等研究時(shí)間，又可節(jié)省研究成本，為工藝的直接放大與提升起到?jīng)Q定性作用。通常在工藝設(shè)計(jì)、開發(fā)中所說的工藝模擬是指利用專業(yè)軟件，在輸入所需的數(shù)據(jù)后，對工藝流程進(jìn)行模擬演算，通過對演算結(jié)果的分析和研究，適當(dāng)調(diào)整輸入數(shù)據(jù)或流程參數(shù)，使得演算結(jié)果滿足工藝流程設(shè)計(jì)的要求。目前， HYPROTECH公司已被美國 ASPEN TECH公司兼并。從基本 的閃蒸到復(fù)雜的反應(yīng)精餾，從石油煉制中的原有的初始預(yù)熱到后續(xù)的乙烯工業(yè)、聚合物的生產(chǎn)， PRO/II都提供了有效的模擬方式。 （ 1）分子量 作為一種 確定組成（已知混合物的分子、重量或摩爾組成）的混合物，原油的分子量可以通過下列公式獲得： EMBED EMBED （ 231） 式中： 弭業(yè)３ EMBED EMBED EMBED EMBED 組分的摩爾分?jǐn)?shù)； EMBED EMBED EMBED EMBED 組分的分子量。實(shí)沸點(diǎn)蒸餾實(shí)驗(yàn)由于是在常壓下進(jìn)行，為避免發(fā)生裂解，原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾時(shí)通常只能蒸出約 50%（重）的餾分，其余殘液可測定其相對密度和分子量，用作進(jìn)一步關(guān)聯(lián)參數(shù)。 在沒有辦法得到上述任一種實(shí)驗(yàn)室蒸餾數(shù)據(jù)的情況下，一般的工藝模擬軟件會在你所提供的原油基礎(chǔ)物性（分子量、密度、粘度等）的基礎(chǔ)上，自動(dòng)生成一組平均實(shí)沸點(diǎn)（ TBP）蒸餾數(shù)據(jù)和相應(yīng)的特性因數(shù) K。需要注意的是，在提供組分時(shí)應(yīng)標(biāo)明測定或模擬該組分的分離條件 （溫度、壓力）。需要注意的是，在提供組分時(shí)應(yīng)標(biāo)明測定或模擬該組分的分離條件 （溫度、壓力）。 2）第二種基礎(chǔ)數(shù)據(jù) （ 1）天然氣組分 同第一種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 3）第三種基礎(chǔ)數(shù)據(jù) （ 1）井流組分 可以以摩爾分率、體積分率或重量分率的形式表示井流（天然氣、凝析油、飽和水混合）的全組分。需要注意的是，在提供組分時(shí)應(yīng)標(biāo)明測定或模擬該組分的分離條件（溫度、壓力）。在動(dòng)態(tài)模擬過程中，可以隨時(shí)調(diào)整溫度、壓力等各種工藝變量，觀察它們對產(chǎn)品的影響以及變化規(guī)律；還可以隨時(shí)停下來，轉(zhuǎn)回穩(wěn)態(tài)環(huán)境。 （ 2）流程對象（ Flowsheet Object） 主要指單元操作元件（ Unit Operation）（分離器、換熱器、壓縮機(jī)等）、原料流線（ Material Stream）、能量流線（ Energy Stream）和公用消 耗（ Utility）等。在 ，開發(fā)商 HYPROTECH公司將常用的各種狀態(tài)方程歸納在特性包庫（ Property Package）中，并針對不同的工藝系統(tǒng)推薦了應(yīng)使用的特性包類型（見表 231），這樣對于提高模擬的準(zhǔn)確性是很有好處的。在 定義能量流線（ Energy Stream）時(shí)，只需輸入（ Heat Flow）一項(xiàng)參數(shù)即可。 表 232 例一中原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù) 餾出，重 % 餾出 溫度，℃ 餾出，重 % 餾出溫度，℃ IBP 89 35% 340 5% 171 40% 361 10% 222 45% 379 15% 254 50% 397 20% 276 55% 415 25% 301 60% 430 30% 322 65% 446 表 233 例一中原油的基本性質(zhì) 分子量 標(biāo)準(zhǔn)密度 粘度（ 50℃） 粘度（ 20℃） 123 901kg/m3 33 cP 195 cP 表 234 例一中 A1～ A5井在井口條件下的原油溶解氣組分 組分 摩爾（ %） 組分 摩爾（ %） N2 iC4 H2S nC4 CO2 iC5 C1 nC5 C2 C6+ C3 C6+分子量 114 C6+密度 705 kg/m3 h蠲 35 表 235 例一中 2020年平臺單井產(chǎn)量、井口溫度和井口壓力 井號 日產(chǎn)量（ m3/d） 井口溫度（℃） 井口壓力（ kPa） 原油 溶解氣（ Sm3/d） 生產(chǎn)水 A1 300 18900 59 45 1000 A2 150 9450 65 42 1000 A3 540 34020 92 40 1000 A4 300 18900 80 45 1000 A5 350 22050 86 43 1000 具體模擬步驟如下： 1）進(jìn)入模擬基礎(chǔ)環(huán)境（ Simulation Basis Environment），創(chuàng)建一個(gè)新的模擬文件（ Building the Simulation） 打開 ，點(diǎn)擊 New Case圖標(biāo)，進(jìn)入 Simulation Basis Manager。 （ 3）返回模擬 基礎(chǔ)環(huán)境（ Simulation Basis Environment），隨后進(jìn)入原油特性環(huán)境（ Oil Characterization Environment） （ 4）在原油特性環(huán)境（ Oil Characterization Environment）中，進(jìn)入 Install Oil項(xiàng)，將模擬好的原油組分分別傳送至 A1～ A5井的原油流線 A1_Oil～ A5_Oil上。 6）在主流程環(huán)境中添加燃料氣系統(tǒng)子流程（ SubFlowsheet） （ 1）添加子流程圖標(biāo)并將其命名為 Fuel Gas； （ 2）子流程 Fuel Gas與主流程 PFD of FPSO之間通過邊界（ boundary）傳遞原料流線6（即游離水分離器氣相出口）的物性，傳遞基礎(chǔ)（ Transfer Basis）確定為 TP，這樣，在主流程中通過 TP閃蒸計(jì)算就得到了原料流線 6（子流程中流線改名為 1）的物性； （ 3）雙擊 FUEL GAS的圖標(biāo)后進(jìn)入到其 PFD中，根據(jù)需要依次添加燃料氣前冷卻器FPSOWC3110A/B、 FPSOWC3120A/B、 FPSOWC3130A/B、燃料氣氣滌器FPSOV31 FPSOV31 FPSOV31燃料氣一級壓縮機(jī) FPSOC3110A/B、燃料氣二級壓縮機(jī) FPSOC3120A/B、燃料氣加熱器 FPSOH3110等單元操作，原料流線 101～ 11以及能源流線 Q100等 。 表 238 原料 Feed Feed2和 Feed3的已知條件 Feed1 Feed2 Feed3 Temperature（℃） 15 15 49 Pressure（ kPaA） 4100 4100 Molar Flow(kgmole/h) 300 200 Vapour Fraction N2（ Mole%） H2S（ Mole%） CO2（ Mole%） C1（ Mole%） C2（ Mole%） C3（ Mole%） iC4（ Mole%） nC4（ Mole%） iC5（ Mole%） nC5（ Mole%） C6（ Mole%） C7+（ Mole%） 具體模擬步驟如下： 1）進(jìn)入模擬基礎(chǔ)環(huán)境（ Simulation Basis Environment），創(chuàng)建一個(gè)新的模擬文件（ Building the Simulation） 打開 ，點(diǎn)擊 New Case圖標(biāo)，進(jìn)入 Simulation Basis