常用流程模擬軟件簡介課件

第七章常用流程模擬軟件簡介第七章常用流程模擬軟件簡介前言由于在石油化工實(shí)際生產(chǎn)過程中，利用傳統(tǒng)的技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)描述單元裝置操作的靜、動(dòng)態(tài)特征，如工藝過程中反應(yīng)、流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)的特征及工程技術(shù)問題，裝置的系統(tǒng)故障診斷，新產(chǎn)品研制開發(fā)中的問題等。Companyname前言由于在石油化工實(shí)際生產(chǎn)過程中，利用傳統(tǒng)2過程模擬技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于石油、化工、制藥、冶金等重要行業(yè)中，無論是在項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)中，還是在生產(chǎn)中實(shí)施先進(jìn)過程控制，抑或是更高層次的企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)管理（當(dāng)今比較流行的ERP企業(yè)資源計(jì)劃體系）。而所有的應(yīng)用都必須是建立對企業(yè)的生產(chǎn)過程有一個(gè)全面準(zhǔn)確了解的基礎(chǔ)上，通過運(yùn)用流程模擬軟件對生產(chǎn)過程進(jìn)行流程模擬來達(dá)到目的。前言Companyname過程模擬技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于石油、化工、制藥、冶金等重要行3化工流程模擬是一種高科技手段，它根據(jù)化工單元過程和熱力學(xué)的基本方程，應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法，通過計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際的化工生產(chǎn)過程。即在計(jì)算機(jī)上準(zhǔn)確地“再現(xiàn)”實(shí)際生產(chǎn)過程，得到詳細(xì)、完整的物料平衡和熱量平衡數(shù)據(jù)。什么是化工流程模擬？Companyname化工流程模擬是一種高科技手段，它根據(jù)化工單4石油化工生產(chǎn)過程的流程模擬軟件一般是通過對生產(chǎn)過程中嚴(yán)格的質(zhì)量和能量平衡，尋求實(shí)際生產(chǎn)過程的模擬結(jié)果，以便來指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。由于過程流程模擬技術(shù)能夠反映傳統(tǒng)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的單元裝置的靜、動(dòng)態(tài)特征，因此越來越受到石化領(lǐng)域設(shè)計(jì)與開發(fā)人員的重視。什么是化工流程模擬？Companyname石油化工生產(chǎn)過程的流程模擬軟件一般是通過對生產(chǎn)過程中嚴(yán)格的質(zhì)5流程模擬技術(shù)一般都采用序貫?zāi)K法，通過嚴(yán)格的質(zhì)量和能量平衡，相態(tài)和化學(xué)平衡，去預(yù)測一個(gè)工藝過程的表觀現(xiàn)象。主要可以解決以下工程問題：(1)可為工程設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過工藝過程嚴(yán)格的物流和能流的平衡計(jì)算，預(yù)測物流的流率，組成和性質(zhì)，預(yù)測操作條件，設(shè)備尺寸，從而減少裝置的設(shè)計(jì)時(shí)間，也可進(jìn)行各種裝置的設(shè)計(jì)方案比較?；み^程模擬技術(shù)的應(yīng)用Companyname流程模擬技術(shù)一般都采用序貫?zāi)K法，通過嚴(yán)格6（2）可以對生產(chǎn)過程中的故障進(jìn)行模擬診斷，當(dāng)生產(chǎn)過程現(xiàn)有裝置系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，主要是設(shè)備問題和工藝問題，可以通過流程模擬進(jìn)行工況模擬診斷，幫助盡快找出故障發(fā)生的原因和位置。（3）在新產(chǎn)品開發(fā)過程中，通過流程模擬可以為新產(chǎn)品開發(fā)研制提供極大的便利，可模擬新產(chǎn)品開發(fā)中的工藝參數(shù)，協(xié)助新工藝的開發(fā)，減少大量不必要的實(shí)驗(yàn)投資?；み^程模擬技術(shù)的應(yīng)用Companyname（2）可以對生產(chǎn)過程中的故障進(jìn)行模擬診斷，當(dāng)生產(chǎn)過程現(xiàn)有7（4）在生產(chǎn)過程中，流程模擬可以對現(xiàn)有裝置進(jìn)行生產(chǎn)能力的標(biāo)定，來幫助尋找系統(tǒng)的“瓶頸”部位。使我們能充分利用原有的設(shè)備，制定合理的改造方案，清除裝置的瓶頸，使整個(gè)裝置能力匹配，最大限度地發(fā)揮效益。（5）石油化工生產(chǎn)過程中，優(yōu)化操作是石油化工研究開發(fā)和應(yīng)用的熱點(diǎn)領(lǐng)域，應(yīng)用流程模擬可以優(yōu)化工藝操作條件，使生產(chǎn)裝置的運(yùn)行處于最優(yōu)操作，以節(jié)能降耗，較少的投入取得較大的經(jīng)濟(jì)效益和提高生產(chǎn)技術(shù)水平?；み^程模擬技術(shù)的應(yīng)用Companyname（4）在生產(chǎn)過程中，流程模擬可以對現(xiàn)有裝置進(jìn)行8（6）可進(jìn)行生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，進(jìn)行多種工藝方案的經(jīng)濟(jì)比較，進(jìn)行最優(yōu)評(píng)估。（7）能夠支持實(shí)現(xiàn)研究和開發(fā)階段的數(shù)學(xué)模擬放大，概念設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)及工程設(shè)計(jì)，工廠開工指導(dǎo)及操作工仿真培訓(xùn)，工藝流程改進(jìn)及優(yōu)化，工廠消除瓶頸及技術(shù)改造等。（8）可在生產(chǎn)中實(shí)施先進(jìn)過程控制和企業(yè)的優(yōu)化生產(chǎn)管理。化工過程模擬技術(shù)的應(yīng)用Companyname（6）可進(jìn)行生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，進(jìn)行多種工藝方案的經(jīng)濟(jì)9化工流程模擬軟件介紹與比較一、概要目前，國內(nèi)主要的化工流程模擬軟件美國SimSci-Esscor公司的PRO/II，美國AspenTech公司的AspenPlus，Hysys，英國PSE公司的gPROMS，美國Chemstations公司ChemCAD和美國WinSimInc.公司的DesignII，加拿大VirtualMaterialsGroup的VMGSim?，F(xiàn)將這幾種軟件簡介歸納如下，供參考學(xué)習(xí)之用。

Companyname化工流程模擬軟件介紹與比較一、概要Companyname101.一般認(rèn)為，PRO/II在煉油工業(yè)應(yīng)用更為準(zhǔn)確些，因其數(shù)據(jù)庫中有不少經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；而ASPEN在化工領(lǐng)域表現(xiàn)更好，AspenPlus與之比較有其它軟件不可比擬的優(yōu)點(diǎn)它基本上覆蓋了以上各軟件的所有優(yōu)點(diǎn)。有人比喻：PROII是經(jīng)驗(yàn)派，ASPEN是學(xué)院派。2.學(xué)習(xí)aspenplus必備：（1）化工原理；講化工過程得單元操作。（2）熱力學(xué)方法；講述物性計(jì)算方法。（3）化工系統(tǒng)工程；講述如何對化工系統(tǒng)進(jìn)行建模，分析、求解。二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較

Companyname1.一般認(rèn)為，PRO/II在煉油工業(yè)應(yīng)用更為準(zhǔn)確些，因11二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較

3.HYSYS主要用于煉油。動(dòng)態(tài)模擬是它的優(yōu)勢。ASPEN是智能型的，用于化工領(lǐng)域流程模擬，比較大或長的流程，而且數(shù)據(jù)庫比較全，開放式的。它和HYSYS現(xiàn)在是一家。

PRO/II可以用于設(shè)備核算，流程短，或精餾核算。ChemCAD由于物性較少，使用不方便，相對較差，網(wǎng)上到處都可以下載，設(shè)計(jì)院不太使用，高校中有一定市場。4.aspenplus的計(jì)算是最精確的，數(shù)據(jù)庫的建設(shè)也是最完善的。ChemCAD的界面操作讓人感覺非常簡單，使用起來比較順手。但是數(shù)據(jù)庫不是太大，5.0版本只有2000中常用物質(zhì)的物性數(shù)據(jù)。PRO/II在這兩方面都在中間。Companyname二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較3.12二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較

5.從易收斂性上看，ChemCAD>HYSYS>PRO/II。6.從貼近工業(yè)實(shí)際看，PRO/II>HYSYS>ChemCAD。這些工程模擬仿真軟件中，Aspen、PRO/II、HYSYS為國內(nèi)絕大多數(shù)設(shè)計(jì)院所使用。感覺Aspen適應(yīng)范圍最廣，電解質(zhì)、固體、燃燒等模塊是其它軟件難以比擬的；PRO/II在石化上應(yīng)用較多，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)；HYSYS則在油氣工程領(lǐng)域就有著極高的精度和準(zhǔn)確性。Companyname二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較5.13二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較

7.版本介紹：（1）aspen好用的版本是10.2和11.1。（2）Pro/II好用的版本是5.6、6.0、7.1。（3）Hysys好用的是2.4、3.0、3.2。Companyname二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較7.14三、各軟件簡介Companyname三、各軟件簡介Com15Aspenplus具有最完備的物性系統(tǒng)a.一套完整的基于狀態(tài)方程和活度系數(shù)方法的物性模型有20多種狀態(tài)方程模型有15種活度系數(shù)模型有10多種摩爾體積模型2種蒸發(fā)潛熱模型13種焓，自由能，熵模型4種蒸汽壓模型3種氣夜平衡比模型具有純組分的物性數(shù)據(jù)常數(shù)模型兩種復(fù)合固體密度模型5種復(fù)合固體焓模型6種熱導(dǎo)率模型4種表面張力模型10種粘度模型3種擴(kuò)散系數(shù)模型CompanynameAspenplus具有最完備的物性系統(tǒng)Companyna16Aspenplus具有最完備的物性系統(tǒng)AspenPlus數(shù)據(jù)庫包括5000多種純組分的物性數(shù)據(jù)及下列數(shù)據(jù)庫純組分?jǐn)?shù)據(jù)庫包括5000種化合物參數(shù)；電解質(zhì)水溶液數(shù)據(jù)庫，包括900種離子和分子溶質(zhì)估算電解質(zhì)物性所需的參數(shù)；固體數(shù)據(jù)庫，包括水溶液種61中化合物的henry常數(shù)參數(shù)；二元交互作用數(shù)據(jù)庫，包括Ridlch-KwongSoave,PengRinson,LeeKeslerPlocker,BWRLeeStarling以及HaydenO`Connell狀態(tài)方程的二元交互作用參數(shù)約4000多個(gè)，涉及5000種雙元混合物；PURE10數(shù)據(jù)庫，包括1727種化合物的物性數(shù)據(jù)，這是基于美國化工協(xié)會(huì)開發(fā)的DIPPR物性數(shù)據(jù)庫的比較完整的數(shù)據(jù)庫；無機(jī)物數(shù)據(jù)庫包括2450種組分的熱化學(xué)參數(shù)；燒數(shù)據(jù)庫，包括燃燒產(chǎn)物中常見的59種組分和自由基的參數(shù)；固體數(shù)據(jù)庫，包括3314種組分主要用于固體和電解質(zhì)的組分；水溶液數(shù)據(jù)庫，包括900種離子，主要用于電解質(zhì)的應(yīng)用。CompanynameAspenplus具有最完備的物性系統(tǒng)Companyna17Aspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)與DECHEMADETHERMA等物性數(shù)據(jù)接口

Aspen是唯一獲準(zhǔn)與DECHEMA的數(shù)據(jù)庫接口軟件，該數(shù)據(jù)庫收集了世界上最完備的氣液平衡及液液平衡數(shù)據(jù)，共計(jì)二十五萬多套數(shù)據(jù)。用戶也可以把自己的物性數(shù)據(jù)與AspenPlus系統(tǒng)連接。高度靈活的數(shù)據(jù)回歸系統(tǒng)性質(zhì)常數(shù)估算系統(tǒng)能夠通過輸入分子結(jié)構(gòu)和易測性質(zhì)來估算短缺的物性參數(shù)。Redlinch-Kwong-UNIFAC狀態(tài)方程可用于非極性，極性和締合組分體系A(chǔ)spenPlus混合固體系統(tǒng)

在煤的凈化和液化，流化床燃燒，高溫冶金，以及固體廢物，聚合物，生物和食品工業(yè)中都有固體應(yīng)用的問題。

AspenPlus中固體的性質(zhì)數(shù)據(jù)有兩個(gè)來源：一是Soild數(shù)據(jù)庫，它廣泛收集了3314純無機(jī)物和有機(jī)物的熱化學(xué)數(shù)據(jù)；二是和CSIRO數(shù)據(jù)庫接口。CompanynameAspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Compa18Aspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)AspenPlus模擬電解質(zhì)系統(tǒng)

許多公司已經(jīng)用AspenPlus模擬電解質(zhì)過程，如酸水汽提，苛性鹽水結(jié)晶與蒸

硝酸生產(chǎn)，濕法冶金，胺凈化氣體和鹽酸回收等。

AspenPlus提供pitzer活度系數(shù)模型和陳氏模型計(jì)算物質(zhì)的活度系數(shù)，包括弱電解質(zhì)，鹽類和含有機(jī)化合物的電解質(zhì)系統(tǒng)。這些模型已在工業(yè)中廣泛的應(yīng)用，證明是準(zhǔn)確，可靠的。

電解質(zhì)系統(tǒng)有三個(gè)物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫：水?dāng)?shù)據(jù)庫包括物質(zhì)的各種離子和分子溶質(zhì)的性質(zhì)；一些特殊的電解質(zhì)系統(tǒng)的應(yīng)用于酸性氣體交互過程的數(shù)據(jù)包是由本公司應(yīng)用部門和用戶一起開發(fā)的。CompanynameAspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Compa19Aspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)AspenPlus具有完整的單元操作模型庫

Aspenplus有一套完整的單元操作模型，可以模擬各種操作過程，由單個(gè)原油蒸餾塔的計(jì)算到整個(gè)合成氨廠的模擬。由于采用了先進(jìn)的PLEX數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對于組分?jǐn)?shù)，進(jìn)出口物流數(shù)，塔的理論摸板數(shù)以及反應(yīng)數(shù)目均無限制，這是它的一項(xiàng)獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，非其它的模擬軟件所能比擬。此外，所有模型都可以處理固體和電解質(zhì)。單元操作模型庫約有50種單元操作模型構(gòu)成，用戶可將自身的單元用戶模型以用戶模型加到AspenPlus系統(tǒng)之中，這為用戶提了極大的方便性和靈活性。CompanynameAspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Compa20Aspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Aspenplus的分餾和反應(yīng)模型是最常用的兩類單元操作模型。（1）分餾模型

Aspenplus的多級(jí)嚴(yán)格分離模型是基于內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，結(jié)合最新的聯(lián)立方程和求解法編制而成。（2）反應(yīng)器模型

Aspenplus的反應(yīng)器模型可用于很廣的范圍。簡單的化學(xué)計(jì)量模型(RSTOIC)，只需要規(guī)定化學(xué)計(jì)量和反應(yīng)中一個(gè)關(guān)鍵組分的轉(zhuǎn)化率即可應(yīng)用。在已知反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的情況下，可以用更精確的模型，如連續(xù)攪拌釜式（RCSTR）反應(yīng)模型或活塞反應(yīng)模型（RPLUG）。

CompanynameAspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Compa21Aspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Aspenplus的分餾和反應(yīng)模型是最常用的兩類單元操作模型。Aspenplus的單元操作模型及主要功能：?混合器和分流器

?分離器

?加熱器和熱交換器

?多級(jí)分離

?反應(yīng)器

?泵和壓縮機(jī)

?固體處理

?流控制器

?管線與閥門

?用戶模型

?壓力釋放CompanynameAspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Compa22Aspenplus(2)AspenPlus具有快速可靠的流程模擬功能

Aspenplus提供流程模擬所需的各種功能，可以幫助用戶方便的編寫各種輸入文件，快速而可靠的收斂模型，以及進(jìn)行流程優(yōu)化計(jì)算。這些功能包括：a.可以用Aspenplus的插入模塊(Insert)功能，重復(fù)使用流程模擬的某一部分。例如一酸性氣體的凈化模型，一組物性輸入數(shù)據(jù)，也可以建立自己的Insert，并存入用戶插入模塊庫（Librury）來應(yīng)用。b.可以利用設(shè)計(jì)規(guī)定(DesignSpecification)來達(dá)到對任何模塊計(jì)算的參數(shù)所規(guī)定的目標(biāo)值。

CompanynameAspenplus(2)AspenPlus具有快速可靠23Aspenplus(3)AspenPlus具有先進(jìn)的流程收斂方法Aspenplus具有最先進(jìn)的數(shù)值計(jì)算方法，能使筆直環(huán)物流和設(shè)計(jì)規(guī)定迅速而準(zhǔn)確收斂。這些方法包括迭代法（Wegstein），正割法（Secant），擬牛頓法，Broyden法等。(4)AspenPlus可以進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算應(yīng)用Aspenplus的優(yōu)化功能，可尋找工廠條件下的最優(yōu)值，以達(dá)到任何目標(biāo)函數(shù)的最大值。對約束條件和可變參數(shù)的數(shù)目沒有限制，可以將任意工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)變量作為目標(biāo)函數(shù)，如利潤和生產(chǎn)率。CompanynameAspenplus(3)AspenPlus具有先進(jìn)的24Aspenplus(5)新的Wondows標(biāo)準(zhǔn)化用戶界面Aspenplus第十版的重要改進(jìn)就是：整個(gè)用戶界面進(jìn)行工程再造，變?yōu)?2位95/環(huán)境，根據(jù)MicrosoftWindows設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用了工具包及系統(tǒng)，使得對用戶來說，外觀及感覺和用戶熟悉其它程序十分相似，輸入系統(tǒng)采用了NEXTEXPERT專家系統(tǒng)。通過Windows交互操作功能，第十版的最大好處可使和其他程序的交互作用：使用著可以迅速而容易的在Aspenplus和其它應(yīng)用程序之間傳送模擬數(shù)據(jù)，它在三個(gè)不同的層次上支持這種交互操作：a.模擬數(shù)據(jù)的拷貝/粘貼/鏈接b.對模擬對象和數(shù)據(jù)的目標(biāo)連接嵌入OLE自動(dòng)界面c.OLE目標(biāo)的嵌入CompanynameAspenplus(5)新的Wondows標(biāo)準(zhǔn)化用戶25Aspenplus(6)新的模擬引擎結(jié)構(gòu)第十版的模擬引擎改為共享庫結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)大大改變了組態(tài)性能：組元可選擇，很容易裝入或移出;內(nèi)部改進(jìn)，可與Aspenplus系統(tǒng)程序隔離開;立的模型局部可以由網(wǎng)上存取;層次產(chǎn)品可以增加上去并更新;Aspenplus10.2增加的新功能：

①支持分層的流程圖應(yīng)用;

②全面支持流程摸板技術(shù);

③流程對象的激活和失活;④加入新的單元操作模型。CompanynameAspenplus(6)新的模擬引擎結(jié)構(gòu)Compan26Aspenplus(7)系統(tǒng)開放性：計(jì)算器---允許電子表格或在線Fortran對流程變量進(jìn)行存??；支持CAPE-OPEN標(biāo)準(zhǔn)，允許VB,C++,VJ++,Fortran用定制用戶模型；支持熱力學(xué)CAPE-OPEN接口；COM對原油的虛擬組分和原油混合方法進(jìn)行改進(jìn)；OLE自動(dòng)接口方法和技術(shù)的增強(qiáng)。CompanynameAspenplus(7)系統(tǒng)開放性：Companyna27Aspenplus(8)與工程套件中其它產(chǎn)品的集成：CustomModeler:支持CustomModeler所建立的單元操作模型；Aspenpinch:替代Aspenpinch完成當(dāng)有多個(gè)物流進(jìn)入一個(gè)單元時(shí)混合物流物性的計(jì)算；可從Aspenplus直接用分餾序列的設(shè)計(jì)；套件中其它產(chǎn)品：與等其它產(chǎn)品的接口也得到加強(qiáng)。CompanynameAspenplus(8)與工程套件中其它產(chǎn)品的集成：Co28Aspenplus(9)Aspenplus工程能力的增強(qiáng)：Heatx中加入了LMTD修正因素加入了新的氣相關(guān)聯(lián)模型，支持二聚，三聚和六聚物的計(jì)算用戶界面的更改和增強(qiáng)物性----對原物性進(jìn)行了完善CompanynameAspenplus(9)Aspenplus工程能力的增29PRO/IICompanynamePRO/IIComp30PRO/II(1)RRO/II功能及特征PRO/II軟件自80年代進(jìn)入中國后，已得到廣大用戶的好評(píng)，發(fā)揮出良好的效益。特別是一些大的石化和化工設(shè)計(jì)院的應(yīng)用，更能說明它的獨(dú)具功能和特點(diǎn)。這些單位有：北京煉油設(shè)計(jì)院BDI、石化北京工程公司BPEC、寰球院、天辰院（2000年購買）、吉化院（2000年購買）、撫順院、烏石化院、大慶油田院、大慶天然氣公司等數(shù)十家單位（近年購買）。CompanynamePRO/II(1)RRO/II功能及特征Company31PRO/II(2)國內(nèi)應(yīng)用情況2001年5月新發(fā)行的PROIIV5．5在功能上有很大進(jìn)步，可以提供在線模擬。在實(shí)用性上，PROII要比其它同類軟件更具優(yōu)勢，主要是該軟件的開發(fā)思路就是針對煉油化工行業(yè)，SIMSCI的計(jì)算模型已成為國際標(biāo)準(zhǔn)，公司擁有一批技術(shù)專家從事售后支持，可以解答用戶所遇到的疑難問題，這方面要優(yōu)于其它軟件公司；說明書中有大量的實(shí)用例子；使用戶更加容易使用軟件。這已被大院所認(rèn)可。PROII有標(biāo)準(zhǔn)的ODBC通道，可同換熱器計(jì)算軟件或其它大型計(jì)算軟件相連，另外還可與WORD、EXCEL、數(shù)據(jù)庫相連，計(jì)算結(jié)果可在多種方式下輸出。原使用ASPEN軟件的單位如：BPEC、BDI、化工化一院（天辰）、環(huán)球公司等，認(rèn)為PROII更具有工程實(shí)用性。一些化工院和石化院正準(zhǔn)備購買PROII軟件。CompanynamePRO/II(2)國內(nèi)應(yīng)用情況Companyname32PRO/II

(3)軟件功能特點(diǎn)適用的行業(yè)：油/氣加工、煉油、化工、化學(xué)、工程和建筑、聚合物、精細(xì)化工/制藥;模擬應(yīng)用：設(shè)計(jì)新工藝、評(píng)估改變的裝置配置、改進(jìn)現(xiàn)有裝置、依據(jù)環(huán)境規(guī)則進(jìn)行評(píng)估和證明、消除裝置工藝瓶頸、優(yōu)化和改進(jìn)裝置產(chǎn)量和效益;PRO/II典型的化學(xué)工藝模型：合成氨、共沸精餾和萃取精餾、結(jié)晶、脫水工藝、無機(jī)工藝、液-液抽提、苯酚精餾、固體處理;聚合物：自由基聚合、一般目的的聚合（苯乙烯）、低密度聚合（乙烯）、聚合（甲基丙烯酸甲脂）、聚合（乙烯基乙酸脂）、鏈增長聚合、聚酯、酰胺-尼龍6，尼龍6/6，尼龍6/12、共聚、聚合（苯乙烯-甲基丙烯酸甲脂）、聚合（乙烯-乙烯基乙酸脂）;CompanynamePRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)Companyname33PRO/II

(3)軟件功能特點(diǎn)煉油：原油預(yù)熱、常壓蒸餾、減壓塔、FCC主分餾塔、焦碳塔、氣體裝置、汽油穩(wěn)定、石腦油分離和氣提、反應(yīng)精餾、變換和甲烷化反應(yīng)器、酸水分離器、硫和HF酸烷基化、脫異丁烷塔；化工：乙烯分離塔、C3分離塔、芳烴分離塔、環(huán)己烷裝置、MTBE分離制造廠、萘轉(zhuǎn)化、烯烴生產(chǎn)、氧化生產(chǎn)、丙烯氯化；氣體加工：胺脫硫、多級(jí)冷凍、壓縮機(jī)組、脫乙烷塔和脫甲烷塔、膨脹裝置、氣體脫氫、水合物生成/抑制、多級(jí)、平臺(tái)操作、冷凍回路、透平膨脹機(jī)優(yōu)化；制藥：間歇精餾、間歇反應(yīng)；一般化的閃蒸模型：閃蒸、閥、壓縮機(jī)/膨脹機(jī)、泵、管線、混合器/分離器；CompanynamePRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)Companyname34PRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)精餾模型：Inside/out,SURE,CHEMDIST算法、兩/三相精餾、四個(gè)處值估算器、電解質(zhì)、反應(yīng)精餾和間歇精餾、簡捷模型、液-液抽提、填料塔的設(shè)計(jì)和核算、塔板的設(shè)計(jì)和核算、熱虹吸再沸器；換熱器模型：管殼式、簡單式和LNG換熱器、區(qū)域分析、加熱/冷卻曲線；反應(yīng)器模型：轉(zhuǎn)化和平衡反應(yīng)、活塞流反應(yīng)器、連續(xù)攪拌罐式反應(yīng)器、在線FORTRAN反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、吉布斯自由能最小、變換和甲烷化反應(yīng)器、沸騰釜式反應(yīng)器、Profimatics重整和加氫器模型界面、間歇反應(yīng)器；聚合物模型：連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器、活塞流反應(yīng)器、擦膜蒸發(fā)器；CompanynamePRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)Companyname35PRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)固體模型：結(jié)晶器/溶解器、逆流傾析器、離心分離器、旋轉(zhuǎn)過濾器、干燥器、固體分離器、旋風(fēng)分離器；組分?jǐn)?shù)據(jù)庫：2000多純組分庫、以DIPPR為基礎(chǔ)的庫、固體性質(zhì)、1900多組分/種類電解質(zhì)庫、非庫組分、虛擬組分和性質(zhì)化驗(yàn)描述、用戶庫、根據(jù)結(jié)構(gòu)確定性質(zhì)、多個(gè)化驗(yàn)混合、用于聚合物的VanKrevelen方法；混合物數(shù)據(jù)：用于3000多VLE二元作用在線二元參數(shù)、用于300多LLE二元作用在線二元參數(shù)、2200在線共沸混合物用于參數(shù)估算、專用數(shù)據(jù)包、酒精脫水、天然氣脫水、帶有三乙烯乙二醇、來自GPA(GPSWAT)的酸水包、氣體和液體氨處理、硫醇。CompanynamePRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)Companyname36PRO/II(4)PROII軟件除基本包以外，還提供給用戶有如下模塊：界面模塊HTFS、PRO/II-HTFSInterface自動(dòng)從PRO/II數(shù)據(jù)庫檢索物流物性數(shù)據(jù)，并用該數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)HTFS輸入文件。HTFS然后能輸出該文件，以訪問各種物流物性數(shù)據(jù)。HTRI、PRO/II-HTRIInterface從PRO/II數(shù)據(jù)庫檢索數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建一個(gè)用于各種HTRI程序的HTRI輸入文件。來自PRO/II熱物理性質(zhì)計(jì)算的物流性質(zhì)分配表提供給HTRI的嚴(yán)格換熱器設(shè)計(jì)程序。這減少在兩個(gè)程序之間輸入數(shù)據(jù)的重復(fù)。LinnhoffMarch，來自PRO/II的嚴(yán)格質(zhì)量和能量平衡結(jié)果能傳送給SuperTarget(tm)塔模塊，以分析整個(gè)分離過程的能量效率。所建議的改進(jìn)方案然后就能在隨后的PRO/II運(yùn)行中求出值來。CompanynamePRO/II(4)PROII軟件除基本包以外，還提供給用37PRO/II(4)PROII軟件除基本包以外，還提供給用戶有如下模塊：應(yīng)用模塊Batch，攪拌釜反應(yīng)器和間歇蒸餾模型能夠獨(dú)立運(yùn)行或作為常規(guī)PRO/II流程的一部分運(yùn)行。操作可通過一系列的操作方案來說明，具有無比的靈活性。Electrolytes，該模塊嚴(yán)密結(jié)合了由OLISystems,Inc開發(fā)的嚴(yán)格電解質(zhì)熱力學(xué)算法。電解質(zhì)應(yīng)用包作為該模塊的一部分，進(jìn)一步擴(kuò)展了一些功能，如生成用戶電解質(zhì)模型和創(chuàng)建、維護(hù)私有類數(shù)據(jù)庫。Polymers，能模擬和分析從單體提純和聚合反應(yīng)到分離和后處理范圍內(nèi)的工業(yè)聚合工藝。對于PRO/II的獨(dú)到之處是通過一系列平均分子重量分率來描述聚合物組成，可以準(zhǔn)確模擬聚合物的混合和分餾。Profimatics,KBCProfimatics重整器和加氫器模型被添加到PRO/II單元操作。對于PRO/II的獨(dú)到之處是，由這些反應(yīng)修改的基礎(chǔ)組分和熱力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)被自動(dòng)錄入。CompanynamePRO/II(4)PROII軟件除基本包以外，還提供給38ChemCADCompanynameChemCADCom39ChemCAD(1)工程設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中，無論是建立一個(gè)新廠或是對老廠進(jìn)行改造，ChemCAD都可以用來選擇方案，研究非設(shè)計(jì)工況的操作及工廠處理原料范圍的靈活性。工藝設(shè)計(jì)模擬研究不僅可以避免工廠設(shè)備交付前的費(fèi)用估算錯(cuò)誤，還可用模擬模型來優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)，同時(shí)通過進(jìn)行一系列的工況研究，來確保工廠能在較大范圍的操作條件內(nèi)良好運(yùn)行。即使是在工程設(shè)計(jì)的最初階段，也可用這個(gè)模型來估計(jì)工藝條件變化對整個(gè)裝置性能的影響。CompanynameChemCAD(1)工程設(shè)計(jì)Companyname40ChemCAD(2)優(yōu)化操作對于老廠，由ChemCAD建立的模型可作為工程技術(shù)人員用來改進(jìn)工廠操作、提高產(chǎn)量的產(chǎn)率以及減少能量消耗的有力工具?？捎媚M的方法來確定操作條件的變化以適應(yīng)原料、產(chǎn)品要求和環(huán)境條件的變化。該模型可指導(dǎo)工廠的操作以降低費(fèi)用、提高產(chǎn)率。這樣的例子在一些流程模擬軟件應(yīng)用較好的化工裝置可以舉出很多。(3)技術(shù)改造

ChemCAD也可用模擬研究工廠合理化方案以消除“瓶頸”問題，或采用先進(jìn)技術(shù)改善工廠狀況的可行性，如采用改進(jìn)的催化劑、新溶劑或新的工藝過程操作單元。CompanynameChemCAD(2)優(yōu)化操作Companyname41ChemCAD(4)ChemCAD單元操作ChemCAD提供了大量的操作單元供用戶選擇，使用這些操作單元，基本能夠滿足一般化工廠的需要。對反應(yīng)器和分離塔，提供了多種計(jì)算方法。

a.ChemCAD可以模擬以下單元操作：蒸餾、汽提、吸收、萃取、共沸、三相共沸、共沸蒸餾、三相蒸餾、電解質(zhì)蒸餾、反應(yīng)蒸餾、反應(yīng)器、熱交換器、壓縮機(jī)、泵、加熱爐、控制器、透平、膨脹機(jī)、結(jié)晶罐、離心機(jī)、旋風(fēng)分離器、濕式旋風(fēng)分離器、文氏洗氣器、袋式過濾機(jī)、真空過濾機(jī)、壓碎機(jī)、研磨機(jī)、靜電收集器、洗滌機(jī)、沉淀分離器、間歇蒸餾、間歇反應(yīng)器、PID控制模塊、流量控制閥、記錄器模塊(選項(xiàng))以上共50多個(gè)單元操作，當(dāng)然ChemCAD可將每個(gè)單元操作組織起來，形成整個(gè)車間或全廠的流程圖，進(jìn)而完成整個(gè)模擬計(jì)算。CompanynameChemCAD(4)ChemCAD單元操作Company42ChemCADChemCAD熱力學(xué)ChemCAD的熱力學(xué)和傳遞性質(zhì)包對過程系統(tǒng)提供了計(jì)算K值、焓、熵、密度、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)和表面張力的多種選擇。熱力學(xué)選項(xiàng)：ChemCAD提供了大量的最新的熱平衡和相平衡的計(jì)算方法，包含39種K值計(jì)算方法、13種焓計(jì)算方法。這些計(jì)算方法可以應(yīng)用于天然氣加工廠、煉油廠以及石油化工廠，可以處理直鏈烴以及電解質(zhì)、鹽、胺、酸水等特殊系統(tǒng)。ChemCAD熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫收錄有8000多對二元交互作用參數(shù)供NRTL、UNIQUAC、MARGULES、WILSON和VANLAAR活度系數(shù)方法來使用。也可以采用ChemCAD提供的回歸功能回歸二元交互作用參數(shù)。ChemCAD提供了熱力學(xué)專家系統(tǒng)幫助用戶選擇合適的K值和焓值計(jì)算方法。ChemCAD可以處理多相系統(tǒng)，也可以考慮汽相締合的影響。ChemCAD有處理固體功能。對含氫系統(tǒng)，ChemCAD采用一種特殊方法進(jìn)行處理，可以可靠預(yù)測含氫混合物的反常泡點(diǎn)現(xiàn)象。ChemCAD對于不同單元或不同塔板可以應(yīng)用不同的熱力學(xué)方法或不同的二元交互作用參數(shù)。CompanynameChemCADChemCAD熱力學(xué)Companyname43ChemCADc.ChemCAD物性庫ChemCAD提供了標(biāo)準(zhǔn)、共享、用戶三種組分?jǐn)?shù)據(jù)庫。標(biāo)準(zhǔn)物性數(shù)據(jù)庫：標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫以AIChE的DIPPR數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，加上電解質(zhì)共約2000多種純物質(zhì)。用戶數(shù)據(jù)庫：ChemCAD允許用戶添加多達(dá)2000個(gè)組分到數(shù)據(jù)庫中，可以定義烴類虛擬組分用于煉油計(jì)算，也可以通過中立文件嵌入物性數(shù)據(jù)。原油評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫：從5.3版開始，ChemCAD提供了200多種原油的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫。CompanynameChemCADc.ChemCAD物性庫Company44ChemCADd.ChemCAD設(shè)備設(shè)計(jì)ChemCAD提供了對多種設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和核算的功能模塊。設(shè)備設(shè)計(jì)和核算：ChemCAD可以對板式塔（包含篩板、泡罩、浮閥）、填料塔、管線、換熱器、壓力容器、孔板、調(diào)節(jié)閥和安全閥(DIERS)進(jìn)行設(shè)計(jì)和核算。這些模塊共享流程模擬中的數(shù)據(jù)，使得用戶完成工藝計(jì)算后，可以方便地進(jìn)行各種主要設(shè)備的核算和設(shè)計(jì)。ChemCAD還提供了設(shè)備價(jià)格估算功能，用戶可以對設(shè)備的價(jià)格進(jìn)行初步估算。CompanynameChemCADd.ChemCAD設(shè)備設(shè)計(jì)Compan45ChemCADd.ChemCAD設(shè)備設(shè)計(jì)ChemCAD提供了對多種設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和核算的功能模塊。設(shè)備設(shè)計(jì)和核算：ChemCAD可以對板式塔（包含篩板、泡罩、浮閥）、填料塔、管線、換熱器、壓力容器、孔板、調(diào)節(jié)閥和安全閥(DIERS)進(jìn)行設(shè)計(jì)和核算。這些模塊共享流程模擬中的數(shù)據(jù)，使得用戶完成工藝計(jì)算后，可以方便地進(jìn)行各種主要設(shè)備的核算和設(shè)計(jì)。ChemCAD還提供了設(shè)備價(jià)格估算功能，用戶可以對設(shè)備的價(jià)格進(jìn)行初步估算。CompanynameChemCADd.ChemCAD設(shè)備設(shè)計(jì)Compan46ChemCADe.ChemCAD其他特點(diǎn)ChemCAD還具有容易使用、高度集成、界面友好等特點(diǎn)。ChemCAD擁有最短的學(xué)習(xí)曲線。支持各種輸入設(shè)備并具有詳盡的幫助系統(tǒng)和強(qiáng)大的計(jì)算和分析功能。

①安裝簡單ChemCAD可以在Windows95、98和NT下運(yùn)行，安裝時(shí)不需要進(jìn)行特別的配置，只要正確安置了加密鎖(或密鑰)，一般都能正常運(yùn)行。一個(gè)計(jì)算機(jī)的初學(xué)者也可獨(dú)立完成整個(gè)系統(tǒng)的安裝。CompanynameChemCADe.ChemCAD其他特點(diǎn)Compan47ChemCAD②支持各種輸出設(shè)備ChemCAD支持各種輸出設(shè)備，用以生成流程、單元操作圖表、符號(hào)、工藝流程圖和繪圖的硬拷貝?？梢暂敵龅近c(diǎn)陣打印機(jī)、激光打印機(jī)、支持AdobePostscript語言的任何設(shè)備以及繪圖機(jī)等，也可以直接輸出到文件，還可以將輸出轉(zhuǎn)換為AutoCAD的DXF格式。如果AutoCAD和ChemCAD都安裝在同一個(gè)計(jì)算機(jī)上，用戶可以規(guī)定包含AutoCAD的位置，所有由ChemCAD產(chǎn)生的DXF文件都會(huì)自動(dòng)存到AutoCAD目錄中。CompanynameChemCAD②支持各種輸出設(shè)備Companyname48ChemCAD③界面友好④使用靈活⑤即時(shí)生成PFD圖⑥集成了設(shè)備標(biāo)定模塊及工具模塊⑦支持動(dòng)態(tài)模擬⑧經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)功能⑨數(shù)據(jù)回歸系統(tǒng)CompanynameChemCAD③界面友好Companyname49演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！50第七章常用流程模擬軟件簡介第七章常用流程模擬軟件簡介前言由于在石油化工實(shí)際生產(chǎn)過程中，利用傳統(tǒng)的技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)描述單元裝置操作的靜、動(dòng)態(tài)特征，如工藝過程中反應(yīng)、流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)的特征及工程技術(shù)問題，裝置的系統(tǒng)故障診斷，新產(chǎn)品研制開發(fā)中的問題等。Companyname前言由于在石油化工實(shí)際生產(chǎn)過程中，利用傳統(tǒng)52過程模擬技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于石油、化工、制藥、冶金等重要行業(yè)中，無論是在項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)中，還是在生產(chǎn)中實(shí)施先進(jìn)過程控制，抑或是更高層次的企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)管理（當(dāng)今比較流行的ERP企業(yè)資源計(jì)劃體系）。而所有的應(yīng)用都必須是建立對企業(yè)的生產(chǎn)過程有一個(gè)全面準(zhǔn)確了解的基礎(chǔ)上，通過運(yùn)用流程模擬軟件對生產(chǎn)過程進(jìn)行流程模擬來達(dá)到目的。前言Companyname過程模擬技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于石油、化工、制藥、冶金等重要行53化工流程模擬是一種高科技手段，它根據(jù)化工單元過程和熱力學(xué)的基本方程，應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法，通過計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際的化工生產(chǎn)過程。即在計(jì)算機(jī)上準(zhǔn)確地“再現(xiàn)”實(shí)際生產(chǎn)過程，得到詳細(xì)、完整的物料平衡和熱量平衡數(shù)據(jù)。什么是化工流程模擬？Companyname化工流程模擬是一種高科技手段，它根據(jù)化工單54石油化工生產(chǎn)過程的流程模擬軟件一般是通過對生產(chǎn)過程中嚴(yán)格的質(zhì)量和能量平衡，尋求實(shí)際生產(chǎn)過程的模擬結(jié)果，以便來指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。由于過程流程模擬技術(shù)能夠反映傳統(tǒng)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的單元裝置的靜、動(dòng)態(tài)特征，因此越來越受到石化領(lǐng)域設(shè)計(jì)與開發(fā)人員的重視。什么是化工流程模擬？Companyname石油化工生產(chǎn)過程的流程模擬軟件一般是通過對生產(chǎn)過程中嚴(yán)格的質(zhì)55流程模擬技術(shù)一般都采用序貫?zāi)K法，通過嚴(yán)格的質(zhì)量和能量平衡，相態(tài)和化學(xué)平衡，去預(yù)測一個(gè)工藝過程的表觀現(xiàn)象。主要可以解決以下工程問題：(1)可為工程設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過工藝過程嚴(yán)格的物流和能流的平衡計(jì)算，預(yù)測物流的流率，組成和性質(zhì)，預(yù)測操作條件，設(shè)備尺寸，從而減少裝置的設(shè)計(jì)時(shí)間，也可進(jìn)行各種裝置的設(shè)計(jì)方案比較?；み^程模擬技術(shù)的應(yīng)用Companyname流程模擬技術(shù)一般都采用序貫?zāi)K法，通過嚴(yán)格56（2）可以對生產(chǎn)過程中的故障進(jìn)行模擬診斷，當(dāng)生產(chǎn)過程現(xiàn)有裝置系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，主要是設(shè)備問題和工藝問題，可以通過流程模擬進(jìn)行工況模擬診斷，幫助盡快找出故障發(fā)生的原因和位置。（3）在新產(chǎn)品開發(fā)過程中，通過流程模擬可以為新產(chǎn)品開發(fā)研制提供極大的便利，可模擬新產(chǎn)品開發(fā)中的工藝參數(shù)，協(xié)助新工藝的開發(fā)，減少大量不必要的實(shí)驗(yàn)投資?；み^程模擬技術(shù)的應(yīng)用Companyname（2）可以對生產(chǎn)過程中的故障進(jìn)行模擬診斷，當(dāng)生產(chǎn)過程現(xiàn)有57（4）在生產(chǎn)過程中，流程模擬可以對現(xiàn)有裝置進(jìn)行生產(chǎn)能力的標(biāo)定，來幫助尋找系統(tǒng)的“瓶頸”部位。使我們能充分利用原有的設(shè)備，制定合理的改造方案，清除裝置的瓶頸，使整個(gè)裝置能力匹配，最大限度地發(fā)揮效益。（5）石油化工生產(chǎn)過程中，優(yōu)化操作是石油化工研究開發(fā)和應(yīng)用的熱點(diǎn)領(lǐng)域，應(yīng)用流程模擬可以優(yōu)化工藝操作條件，使生產(chǎn)裝置的運(yùn)行處于最優(yōu)操作，以節(jié)能降耗，較少的投入取得較大的經(jīng)濟(jì)效益和提高生產(chǎn)技術(shù)水平?；み^程模擬技術(shù)的應(yīng)用Companyname（4）在生產(chǎn)過程中，流程模擬可以對現(xiàn)有裝置進(jìn)行58（6）可進(jìn)行生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，進(jìn)行多種工藝方案的經(jīng)濟(jì)比較，進(jìn)行最優(yōu)評(píng)估。（7）能夠支持實(shí)現(xiàn)研究和開發(fā)階段的數(shù)學(xué)模擬放大，概念設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)及工程設(shè)計(jì)，工廠開工指導(dǎo)及操作工仿真培訓(xùn)，工藝流程改進(jìn)及優(yōu)化，工廠消除瓶頸及技術(shù)改造等。（8）可在生產(chǎn)中實(shí)施先進(jìn)過程控制和企業(yè)的優(yōu)化生產(chǎn)管理?；み^程模擬技術(shù)的應(yīng)用Companyname（6）可進(jìn)行生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，進(jìn)行多種工藝方案的經(jīng)濟(jì)59化工流程模擬軟件介紹與比較一、概要目前，國內(nèi)主要的化工流程模擬軟件美國SimSci-Esscor公司的PRO/II，美國AspenTech公司的AspenPlus，Hysys，英國PSE公司的gPROMS，美國Chemstations公司ChemCAD和美國WinSimInc.公司的DesignII，加拿大VirtualMaterialsGroup的VMGSim?，F(xiàn)將這幾種軟件簡介歸納如下，供參考學(xué)習(xí)之用。

Companyname化工流程模擬軟件介紹與比較一、概要Companyname601.一般認(rèn)為，PRO/II在煉油工業(yè)應(yīng)用更為準(zhǔn)確些，因其數(shù)據(jù)庫中有不少經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；而ASPEN在化工領(lǐng)域表現(xiàn)更好，AspenPlus與之比較有其它軟件不可比擬的優(yōu)點(diǎn)它基本上覆蓋了以上各軟件的所有優(yōu)點(diǎn)。有人比喻：PROII是經(jīng)驗(yàn)派，ASPEN是學(xué)院派。2.學(xué)習(xí)aspenplus必備：（1）化工原理；講化工過程得單元操作。（2）熱力學(xué)方法；講述物性計(jì)算方法。（3）化工系統(tǒng)工程；講述如何對化工系統(tǒng)進(jìn)行建模，分析、求解。二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較

Companyname1.一般認(rèn)為，PRO/II在煉油工業(yè)應(yīng)用更為準(zhǔn)確些，因61二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較

3.HYSYS主要用于煉油。動(dòng)態(tài)模擬是它的優(yōu)勢。ASPEN是智能型的，用于化工領(lǐng)域流程模擬，比較大或長的流程，而且數(shù)據(jù)庫比較全，開放式的。它和HYSYS現(xiàn)在是一家。

PRO/II可以用于設(shè)備核算，流程短，或精餾核算。ChemCAD由于物性較少，使用不方便，相對較差，網(wǎng)上到處都可以下載，設(shè)計(jì)院不太使用，高校中有一定市場。4.aspenplus的計(jì)算是最精確的，數(shù)據(jù)庫的建設(shè)也是最完善的。ChemCAD的界面操作讓人感覺非常簡單，使用起來比較順手。但是數(shù)據(jù)庫不是太大，5.0版本只有2000中常用物質(zhì)的物性數(shù)據(jù)。PRO/II在這兩方面都在中間。Companyname二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較3.62二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較

5.從易收斂性上看，ChemCAD>HYSYS>PRO/II。6.從貼近工業(yè)實(shí)際看，PRO/II>HYSYS>ChemCAD。這些工程模擬仿真軟件中，Aspen、PRO/II、HYSYS為國內(nèi)絕大多數(shù)設(shè)計(jì)院所使用。感覺Aspen適應(yīng)范圍最廣，電解質(zhì)、固體、燃燒等模塊是其它軟件難以比擬的；PRO/II在石化上應(yīng)用較多，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)；HYSYS則在油氣工程領(lǐng)域就有著極高的精度和準(zhǔn)確性。Companyname二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較5.63二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較

7.版本介紹：（1）aspen好用的版本是10.2和11.1。（2）Pro/II好用的版本是5.6、6.0、7.1。（3）Hysys好用的是2.4、3.0、3.2。Companyname二、CHEMCAD,PROII,ASPEN的比較7.64三、各軟件簡介Companyname三、各軟件簡介Com65Aspenplus具有最完備的物性系統(tǒng)a.一套完整的基于狀態(tài)方程和活度系數(shù)方法的物性模型有20多種狀態(tài)方程模型有15種活度系數(shù)模型有10多種摩爾體積模型2種蒸發(fā)潛熱模型13種焓，自由能，熵模型4種蒸汽壓模型3種氣夜平衡比模型具有純組分的物性數(shù)據(jù)常數(shù)模型兩種復(fù)合固體密度模型5種復(fù)合固體焓模型6種熱導(dǎo)率模型4種表面張力模型10種粘度模型3種擴(kuò)散系數(shù)模型CompanynameAspenplus具有最完備的物性系統(tǒng)Companyna66Aspenplus具有最完備的物性系統(tǒng)AspenPlus數(shù)據(jù)庫包括5000多種純組分的物性數(shù)據(jù)及下列數(shù)據(jù)庫純組分?jǐn)?shù)據(jù)庫包括5000種化合物參數(shù)；電解質(zhì)水溶液數(shù)據(jù)庫，包括900種離子和分子溶質(zhì)估算電解質(zhì)物性所需的參數(shù)；固體數(shù)據(jù)庫，包括水溶液種61中化合物的henry常數(shù)參數(shù)；二元交互作用數(shù)據(jù)庫，包括Ridlch-KwongSoave,PengRinson,LeeKeslerPlocker,BWRLeeStarling以及HaydenO`Connell狀態(tài)方程的二元交互作用參數(shù)約4000多個(gè)，涉及5000種雙元混合物；PURE10數(shù)據(jù)庫，包括1727種化合物的物性數(shù)據(jù)，這是基于美國化工協(xié)會(huì)開發(fā)的DIPPR物性數(shù)據(jù)庫的比較完整的數(shù)據(jù)庫；無機(jī)物數(shù)據(jù)庫包括2450種組分的熱化學(xué)參數(shù)；燒數(shù)據(jù)庫，包括燃燒產(chǎn)物中常見的59種組分和自由基的參數(shù)；固體數(shù)據(jù)庫，包括3314種組分主要用于固體和電解質(zhì)的組分；水溶液數(shù)據(jù)庫，包括900種離子，主要用于電解質(zhì)的應(yīng)用。CompanynameAspenplus具有最完備的物性系統(tǒng)Companyna67Aspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)與DECHEMADETHERMA等物性數(shù)據(jù)接口

Aspen是唯一獲準(zhǔn)與DECHEMA的數(shù)據(jù)庫接口軟件，該數(shù)據(jù)庫收集了世界上最完備的氣液平衡及液液平衡數(shù)據(jù)，共計(jì)二十五萬多套數(shù)據(jù)。用戶也可以把自己的物性數(shù)據(jù)與AspenPlus系統(tǒng)連接。高度靈活的數(shù)據(jù)回歸系統(tǒng)性質(zhì)常數(shù)估算系統(tǒng)能夠通過輸入分子結(jié)構(gòu)和易測性質(zhì)來估算短缺的物性參數(shù)。Redlinch-Kwong-UNIFAC狀態(tài)方程可用于非極性，極性和締合組分體系A(chǔ)spenPlus混合固體系統(tǒng)

在煤的凈化和液化，流化床燃燒，高溫冶金，以及固體廢物，聚合物，生物和食品工業(yè)中都有固體應(yīng)用的問題。

AspenPlus中固體的性質(zhì)數(shù)據(jù)有兩個(gè)來源：一是Soild數(shù)據(jù)庫，它廣泛收集了3314純無機(jī)物和有機(jī)物的熱化學(xué)數(shù)據(jù)；二是和CSIRO數(shù)據(jù)庫接口。CompanynameAspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Compa68Aspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)AspenPlus模擬電解質(zhì)系統(tǒng)

許多公司已經(jīng)用AspenPlus模擬電解質(zhì)過程，如酸水汽提，苛性鹽水結(jié)晶與蒸

硝酸生產(chǎn)，濕法冶金，胺凈化氣體和鹽酸回收等。

AspenPlus提供pitzer活度系數(shù)模型和陳氏模型計(jì)算物質(zhì)的活度系數(shù)，包括弱電解質(zhì)，鹽類和含有機(jī)化合物的電解質(zhì)系統(tǒng)。這些模型已在工業(yè)中廣泛的應(yīng)用，證明是準(zhǔn)確，可靠的。

電解質(zhì)系統(tǒng)有三個(gè)物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫：水?dāng)?shù)據(jù)庫包括物質(zhì)的各種離子和分子溶質(zhì)的性質(zhì)；一些特殊的電解質(zhì)系統(tǒng)的應(yīng)用于酸性氣體交互過程的數(shù)據(jù)包是由本公司應(yīng)用部門和用戶一起開發(fā)的。CompanynameAspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Compa69Aspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)AspenPlus具有完整的單元操作模型庫

Aspenplus有一套完整的單元操作模型，可以模擬各種操作過程，由單個(gè)原油蒸餾塔的計(jì)算到整個(gè)合成氨廠的模擬。由于采用了先進(jìn)的PLEX數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對于組分?jǐn)?shù)，進(jìn)出口物流數(shù)，塔的理論摸板數(shù)以及反應(yīng)數(shù)目均無限制，這是它的一項(xiàng)獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，非其它的模擬軟件所能比擬。此外，所有模型都可以處理固體和電解質(zhì)。單元操作模型庫約有50種單元操作模型構(gòu)成，用戶可將自身的單元用戶模型以用戶模型加到AspenPlus系統(tǒng)之中，這為用戶提了極大的方便性和靈活性。CompanynameAspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Compa70Aspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Aspenplus的分餾和反應(yīng)模型是最常用的兩類單元操作模型。（1）分餾模型

Aspenplus的多級(jí)嚴(yán)格分離模型是基于內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)，結(jié)合最新的聯(lián)立方程和求解法編制而成。（2）反應(yīng)器模型

Aspenplus的反應(yīng)器模型可用于很廣的范圍。簡單的化學(xué)計(jì)量模型(RSTOIC)，只需要規(guī)定化學(xué)計(jì)量和反應(yīng)中一個(gè)關(guān)鍵組分的轉(zhuǎn)化率即可應(yīng)用。在已知反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的情況下，可以用更精確的模型，如連續(xù)攪拌釜式（RCSTR）反應(yīng)模型或活塞反應(yīng)模型（RPLUG）。

CompanynameAspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Compa71Aspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Aspenplus的分餾和反應(yīng)模型是最常用的兩類單元操作模型。Aspenplus的單元操作模型及主要功能：?混合器和分流器

?分離器

?加熱器和熱交換器

?多級(jí)分離

?反應(yīng)器

?泵和壓縮機(jī)

?固體處理

?流控制器

?管線與閥門

?用戶模型

?壓力釋放CompanynameAspenplus(1)具有最完備的物性系統(tǒng)Compa72Aspenplus(2)AspenPlus具有快速可靠的流程模擬功能

Aspenplus提供流程模擬所需的各種功能，可以幫助用戶方便的編寫各種輸入文件，快速而可靠的收斂模型，以及進(jìn)行流程優(yōu)化計(jì)算。這些功能包括：a.可以用Aspenplus的插入模塊(Insert)功能，重復(fù)使用流程模擬的某一部分。例如一酸性氣體的凈化模型，一組物性輸入數(shù)據(jù)，也可以建立自己的Insert，并存入用戶插入模塊庫（Librury）來應(yīng)用。b.可以利用設(shè)計(jì)規(guī)定(DesignSpecification)來達(dá)到對任何模塊計(jì)算的參數(shù)所規(guī)定的目標(biāo)值。

CompanynameAspenplus(2)AspenPlus具有快速可靠73Aspenplus(3)AspenPlus具有先進(jìn)的流程收斂方法Aspenplus具有最先進(jìn)的數(shù)值計(jì)算方法，能使筆直環(huán)物流和設(shè)計(jì)規(guī)定迅速而準(zhǔn)確收斂。這些方法包括迭代法（Wegstein），正割法（Secant），擬牛頓法，Broyden法等。(4)AspenPlus可以進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算應(yīng)用Aspenplus的優(yōu)化功能，可尋找工廠條件下的最優(yōu)值，以達(dá)到任何目標(biāo)函數(shù)的最大值。對約束條件和可變參數(shù)的數(shù)目沒有限制，可以將任意工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)變量作為目標(biāo)函數(shù)，如利潤和生產(chǎn)率。CompanynameAspenplus(3)AspenPlus具有先進(jìn)的74Aspenplus(5)新的Wondows標(biāo)準(zhǔn)化用戶界面Aspenplus第十版的重要改進(jìn)就是：整個(gè)用戶界面進(jìn)行工程再造，變?yōu)?2位95/環(huán)境，根據(jù)MicrosoftWindows設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用了工具包及系統(tǒng)，使得對用戶來說，外觀及感覺和用戶熟悉其它程序十分相似，輸入系統(tǒng)采用了NEXTEXPERT專家系統(tǒng)。通過Windows交互操作功能，第十版的最大好處可使和其他程序的交互作用：使用著可以迅速而容易的在Aspenplus和其它應(yīng)用程序之間傳送模擬數(shù)據(jù)，它在三個(gè)不同的層次上支持這種交互操作：a.模擬數(shù)據(jù)的拷貝/粘貼/鏈接b.對模擬對象和數(shù)據(jù)的目標(biāo)連接嵌入OLE自動(dòng)界面c.OLE目標(biāo)的嵌入CompanynameAspenplus(5)新的Wondows標(biāo)準(zhǔn)化用戶75Aspenplus(6)新的模擬引擎結(jié)構(gòu)第十版的模擬引擎改為共享庫結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)大大改變了組態(tài)性能：組元可選擇，很容易裝入或移出;內(nèi)部改進(jìn)，可與Aspenplus系統(tǒng)程序隔離開;立的模型局部可以由網(wǎng)上存取;層次產(chǎn)品可以增加上去并更新;Aspenplus10.2增加的新功能：

①支持分層的流程圖應(yīng)用;

②全面支持流程摸板技術(shù);

③流程對象的激活和失活;④加入新的單元操作模型。CompanynameAspenplus(6)新的模擬引擎結(jié)構(gòu)Compan76Aspenplus(7)系統(tǒng)開放性：計(jì)算器---允許電子表格或在線Fortran對流程變量進(jìn)行存??；支持CAPE-OPEN標(biāo)準(zhǔn)，允許VB,C++,VJ++,Fortran用定制用戶模型；支持熱力學(xué)CAPE-OPEN接口；COM對原油的虛擬組分和原油混合方法進(jìn)行改進(jìn)；OLE自動(dòng)接口方法和技術(shù)的增強(qiáng)。CompanynameAspenplus(7)系統(tǒng)開放性：Companyna77Aspenplus(8)與工程套件中其它產(chǎn)品的集成：CustomModeler:支持CustomModeler所建立的單元操作模型；Aspenpinch:替代Aspenpinch完成當(dāng)有多個(gè)物流進(jìn)入一個(gè)單元時(shí)混合物流物性的計(jì)算；可從Aspenplus直接用分餾序列的設(shè)計(jì)；套件中其它產(chǎn)品：與等其它產(chǎn)品的接口也得到加強(qiáng)。CompanynameAspenplus(8)與工程套件中其它產(chǎn)品的集成：Co78Aspenplus(9)Aspenplus工程能力的增強(qiáng)：Heatx中加入了LMTD修正因素加入了新的氣相關(guān)聯(lián)模型，支持二聚，三聚和六聚物的計(jì)算用戶界面的更改和增強(qiáng)物性----對原物性進(jìn)行了完善CompanynameAspenplus(9)Aspenplus工程能力的增79PRO/IICompanynamePRO/IIComp80PRO/II(1)RRO/II功能及特征PRO/II軟件自80年代進(jìn)入中國后，已得到廣大用戶的好評(píng)，發(fā)揮出良好的效益。特別是一些大的石化和化工設(shè)計(jì)院的應(yīng)用，更能說明它的獨(dú)具功能和特點(diǎn)。這些單位有：北京煉油設(shè)計(jì)院BDI、石化北京工程公司BPEC、寰球院、天辰院（2000年購買）、吉化院（2000年購買）、撫順院、烏石化院、大慶油田院、大慶天然氣公司等數(shù)十家單位（近年購買）。CompanynamePRO/II(1)RRO/II功能及特征Company81PRO/II(2)國內(nèi)應(yīng)用情況2001年5月新發(fā)行的PROIIV5．5在功能上有很大進(jìn)步，可以提供在線模擬。在實(shí)用性上，PROII要比其它同類軟件更具優(yōu)勢，主要是該軟件的開發(fā)思路就是針對煉油化工行業(yè)，SIMSCI的計(jì)算模型已成為國際標(biāo)準(zhǔn)，公司擁有一批技術(shù)專家從事售后支持，可以解答用戶所遇到的疑難問題，這方面要優(yōu)于其它軟件公司；說明書中有大量的實(shí)用例子；使用戶更加容易使用軟件。這已被大院所認(rèn)可。PROII有標(biāo)準(zhǔn)的ODBC通道，可同換熱器計(jì)算軟件或其它大型計(jì)算軟件相連，另外還可與WORD、EXCEL、數(shù)據(jù)庫相連，計(jì)算結(jié)果可在多種方式下輸出。原使用ASPEN軟件的單位如：BPEC、BDI、化工化一院（天辰）、環(huán)球公司等，認(rèn)為PROII更具有工程實(shí)用性。一些化工院和石化院正準(zhǔn)備購買PROII軟件。CompanynamePRO/II(2)國內(nèi)應(yīng)用情況Companyname82PRO/II

(3)軟件功能特點(diǎn)適用的行業(yè)：油/氣加工、煉油、化工、化學(xué)、工程和建筑、聚合物、精細(xì)化工/制藥;模擬應(yīng)用：設(shè)計(jì)新工藝、評(píng)估改變的裝置配置、改進(jìn)現(xiàn)有裝置、依據(jù)環(huán)境規(guī)則進(jìn)行評(píng)估和證明、消除裝置工藝瓶頸、優(yōu)化和改進(jìn)裝置產(chǎn)量和效益;PRO/II典型的化學(xué)工藝模型：合成氨、共沸精餾和萃取精餾、結(jié)晶、脫水工藝、無機(jī)工藝、液-液抽提、苯酚精餾、固體處理;聚合物：自由基聚合、一般目的的聚合（苯乙烯）、低密度聚合（乙烯）、聚合（甲基丙烯酸甲脂）、聚合（乙烯基乙酸脂）、鏈增長聚合、聚酯、酰胺-尼龍6，尼龍6/6，尼龍6/12、共聚、聚合（苯乙烯-甲基丙烯酸甲脂）、聚合（乙烯-乙烯基乙酸脂）;CompanynamePRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)Companyname83PRO/II

(3)軟件功能特點(diǎn)煉油：原油預(yù)熱、常壓蒸餾、減壓塔、FCC主分餾塔、焦碳塔、氣體裝置、汽油穩(wěn)定、石腦油分離和氣提、反應(yīng)精餾、變換和甲烷化反應(yīng)器、酸水分離器、硫和HF酸烷基化、脫異丁烷塔；化工：乙烯分離塔、C3分離塔、芳烴分離塔、環(huán)己烷裝置、MTBE分離制造廠、萘轉(zhuǎn)化、烯烴生產(chǎn)、氧化生產(chǎn)、丙烯氯化；氣體加工：胺脫硫、多級(jí)冷凍、壓縮機(jī)組、脫乙烷塔和脫甲烷塔、膨脹裝置、氣體脫氫、水合物生成/抑制、多級(jí)、平臺(tái)操作、冷凍回路、透平膨脹機(jī)優(yōu)化；制藥：間歇精餾、間歇反應(yīng)；一般化的閃蒸模型：閃蒸、閥、壓縮機(jī)/膨脹機(jī)、泵、管線、混合器/分離器；CompanynamePRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)Companyname84PRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)精餾模型：Inside/out,SURE,CHEMDIST算法、兩/三相精餾、四個(gè)處值估算器、電解質(zhì)、反應(yīng)精餾和間歇精餾、簡捷模型、液-液抽提、填料塔的設(shè)計(jì)和核算、塔板的設(shè)計(jì)和核算、熱虹吸再沸器；換熱器模型：管殼式、簡單式和LNG換熱器、區(qū)域分析、加熱/冷卻曲線；反應(yīng)器模型：轉(zhuǎn)化和平衡反應(yīng)、活塞流反應(yīng)器、連續(xù)攪拌罐式反應(yīng)器、在線FORTRAN反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、吉布斯自由能最小、變換和甲烷化反應(yīng)器、沸騰釜式反應(yīng)器、Profimatics重整和加氫器模型界面、間歇反應(yīng)器；聚合物模型：連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器、活塞流反應(yīng)器、擦膜蒸發(fā)器；CompanynamePRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)Companyname85PRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)固體模型：結(jié)晶器/溶解器、逆流傾析器、離心分離器、旋轉(zhuǎn)過濾器、干燥器、固體分離器、旋風(fēng)分離器；組分?jǐn)?shù)據(jù)庫：2000多純組分庫、以DIPPR為基礎(chǔ)的庫、固體性質(zhì)、1900多組分/種類電解質(zhì)庫、非庫組分、虛擬組分和性質(zhì)化驗(yàn)描述、用戶庫、根據(jù)結(jié)構(gòu)確定性質(zhì)、多個(gè)化驗(yàn)混合、用于聚合物的VanKrevelen方法；混合物數(shù)據(jù)：用于3000多VLE二元作用在線二元參數(shù)、用于300多LLE二元作用在線二元參數(shù)、2200在線共沸混合物用于參數(shù)估算、專用數(shù)據(jù)包、酒精脫水、天然氣脫水、帶有三乙烯乙二醇、來自GPA(GPSWAT)的酸水包、氣體和液體氨處理、硫醇。CompanynamePRO/II(3)軟件功能特點(diǎn)Companyname86PRO/II(4)PROII軟件除基本包以外，還提供給用戶有如下模塊：界面模塊HTFS、PRO/II-HTFSInterface自動(dòng)從PRO/II數(shù)據(jù)庫檢索物流物性數(shù)據(jù)，并用該數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)HTFS輸入文件。HTFS然后能輸出該文件，以訪問各種物流物性數(shù)據(jù)。HTRI、PRO/II-HTRIInterface從PRO/II數(shù)據(jù)庫檢索數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建一個(gè)用于各種HTRI程序的HTRI輸入文件。來自PRO/II熱物理性質(zhì)計(jì)算的物流性質(zhì)分配表提供給HTRI的嚴(yán)格換熱器設(shè)計(jì)程序。這減少在兩個(gè)程序之間輸入數(shù)據(jù)的重復(fù)。LinnhoffMarch，來自PRO/II的嚴(yán)格質(zhì)量和能量平衡結(jié)果能傳送給SuperTarget(tm)塔模塊，以分析整個(gè)分離過程的能量效率。所建議的改進(jìn)方案然后就能在隨后的PRO/II運(yùn)行中求出值來。CompanynamePRO/II(4)PROII軟件除基本包以外，還提供給用87PRO/II(4)PROII軟件除基本包以外，還提供給用戶有如下模塊：應(yīng)用模塊Batch，攪拌釜反應(yīng)器和間歇蒸餾模型能夠獨(dú)立運(yùn)行或作為常規(guī)PRO/II流程的一部分運(yùn)行。操作可通過一系列的操作方案來說明，具有無比的靈活性。Electrolytes，該模塊嚴(yán)密結(jié)合了由OLISystems,Inc開發(fā)的嚴(yán)格電解質(zhì)熱力學(xué)算法。電解質(zhì)應(yīng)用包作為該模塊的一部分，進(jìn)一步擴(kuò)展了一些功能，如生成用戶電解質(zhì)模型和創(chuàng)建、維護(hù)私有類數(shù)據(jù)庫。Polymers，能模擬和分析從單體提純和聚合反應(yīng)到分離和后處理范圍內(nèi)的工業(yè)聚合工藝。對于PRO/II的獨(dú)到之處是通過一系列平均分子重量分率來描述聚合物組成，可以準(zhǔn)確模擬聚合物的混合和分餾。Profimatics,KBCProfimatics重整器和加氫器模型被添加到PRO/II單元操作。對于PRO/II的獨(dú)到之處是，由這些反應(yīng)修改的基礎(chǔ)組分和熱力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)被自動(dòng)錄入。CompanynamePRO/II(4)PROII軟件除基本包以外，還提供給88ChemCADCompanynameChemCADCom89ChemCAD(1)工程設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中，無論是建立一個(gè)新廠或是對老廠進(jìn)行改造，ChemCAD都可以用來選擇方案，研究非設(shè)計(jì)工況的操作及工廠處理原料范圍的靈活性。工藝設(shè)計(jì)模擬研究不僅可以避免工廠設(shè)備交付前的費(fèi)用估算錯(cuò)誤，還可用模擬模型來優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)，同時(shí)通過進(jìn)行一系列的工況研究，來確保工廠能在較大范圍的操作條件內(nèi)良好運(yùn)行。即使是在工程設(shè)計(jì)的最初階段，也可用這個(gè)模型來估計(jì)工藝條件變化對整個(gè)裝置性能的影響。CompanynameChemCAD(1)工程設(shè)計(jì)Companyname90ChemCAD(2)優(yōu)化操作對于老廠，由ChemCAD建立的模型可作為工程技術(shù)人員用來改進(jìn)工廠操作、提高產(chǎn)量的產(chǎn)率以及減少能量消耗的有力工具?？捎媚M的方法來確定操作條件的變化以適應(yīng)原料、產(chǎn)品要求和環(huán)