HEXTRAN熱冷交換模擬計(jì)算

1、htri化工工藝設(shè)計(jì)涉及大量的計(jì)算，主要的有工藝流程的模擬，管道水力學(xué)計(jì)算，公用工程管網(wǎng)計(jì)算，換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算，容器尺寸計(jì)算，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的計(jì)算和選型，安全閥泄放量和所需口徑的計(jì)算，火炬泄放系統(tǒng)，控制閥cv計(jì)算和選型，等等。這些計(jì)算過(guò)程通常都有專(zhuān)用的商業(yè)軟件或者是工程公司自行開(kāi)發(fā)的軟件或者計(jì)算表格。大的設(shè)計(jì)公司通常也會(huì)指定公司用于以上設(shè)計(jì)過(guò)程的軟件或經(jīng)過(guò)確認(rèn)的表格。下面就我的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看看常用的一些軟件。1. 工藝流程模擬： aspen plus pro ii hysys 2. 管道水力學(xué)計(jì)算： 通常是工程公司自備的excel表格，沒(méi)必要使用專(zhuān)用軟件。當(dāng)然，也可以自己編制，一般來(lái)說(shuō)使用crane手冊(cè)提供

2、的公式就足夠了。 兩相流的水力學(xué)計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，自己編制費(fèi)力不討好，用公司內(nèi)部經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的表格就可以了。 3. 公用工程管網(wǎng)計(jì)算 我用過(guò)pipe 2000，肯塔基大學(xué)教授的出品，包括gas 2000, water 2000, steam 2000等一系列。 pipenet也是不錯(cuò)的選擇。 有人用simsci的inplant。沒(méi)用過(guò)，有用過(guò)的朋友可以介紹一下。 4. 換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算 htri htfs 這兩個(gè)軟件都可以。常見(jiàn)的介質(zhì)用htri更好，因?yàn)樗奈镄詳?shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的。htfs使用了aspen或hysys的物性數(shù)據(jù)，很多都是計(jì)算得到的，所以精度可能稍差。 5. 壓力容器尺寸計(jì)算（長(zhǎng)度與內(nèi)徑

3、） 工程公司往往使用自制的excel表格來(lái)計(jì)算容器尺寸。內(nèi)構(gòu)件一般要提交供貨商來(lái)設(shè)計(jì)。 計(jì)算容器尺寸首先要確定容器的用途：氣液分離，液液分離，還是氣液液三相分離。然后要確定容器是臥式還是立式。最后要根據(jù)物料屬性，考慮是否使用wire mesh或其他內(nèi)構(gòu)件來(lái)除去微小霧滴。以上三項(xiàng)是影響計(jì)算的主要因素。 6. 塔設(shè)備計(jì)算 塔設(shè)備的計(jì)算和內(nèi)構(gòu)件的計(jì)算通常要由主要的供貨商來(lái)進(jìn)行。軟件比如說(shuō)koch-glitsch的kg-tower和sulzer的sulcol。工程公司一般只提供過(guò)程模擬的結(jié)果。 使用模擬軟件完成流程后，可以完成初步的塔尺寸設(shè)計(jì)。比如，hysys就可以使用tray sizing工具，計(jì)算

4、塔內(nèi)徑，塔板高度，填料高度等數(shù)據(jù)。 7. 轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的計(jì)算和選型 泵和壓縮機(jī)通常要通過(guò)建立水力學(xué)回路來(lái)計(jì)算所需的壓頭（揚(yáng)程）和功率。通常要進(jìn)行多次的計(jì)算和校核。初步計(jì)算是可以假設(shè)很多數(shù)據(jù)，比如說(shuō)管路走向，長(zhǎng)度，管件種類(lèi)和數(shù)量。利用初步計(jì)算結(jié)果可以進(jìn)行選型，然后根據(jù)選型結(jié)果和實(shí)際管路不止進(jìn)行校核，最終完成選型。 泵和壓縮機(jī)的選型可以通過(guò)廠(chǎng)家提供的軟件實(shí)現(xiàn)。我用過(guò)flowserve的pros+se，數(shù)據(jù)庫(kù)很強(qiáng)大。 8. 安全閥泄放量和所需口徑的計(jì)算 安全閥的泄放量是進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的一個(gè)重頭戲。首先要知道所研究的安全閥設(shè)置的主要原因，然后要研究安全閥放置后可能發(fā)生超壓得各種原因，再根據(jù)這些原因一一加以分

5、析，得到對(duì)應(yīng)的泄放量。對(duì)所有的泄放量，根據(jù)其對(duì)應(yīng)的溫度壓力和組分，計(jì)算所需的安全閥喉徑，取其中的最大來(lái)選擇安全閥。這里所說(shuō)的最大，未必對(duì)應(yīng)最大的泄放量，因?yàn)橛?jì)算所得的喉徑面積，不僅與泄放量有關(guān)，還和泄放的物料組分密切相關(guān)。 泄放量的分析沒(méi)有明確的辦法，需要根據(jù)實(shí)際泄放情況來(lái)具體分析，有的情況還要通過(guò)模擬來(lái)得到。當(dāng)然，火災(zāi)工況的計(jì)算可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的方法進(jìn)行，較為簡(jiǎn)單。 安全閥喉徑的計(jì)算可以通過(guò)廠(chǎng)家提供的程序計(jì)算，象tyco和farris就有相應(yīng)的軟件，分別是safety size 和sizemaster。由于喉徑尺寸的計(jì)算較為簡(jiǎn)單，大的工程公司通常都使用自制的excel表格進(jìn)行初步計(jì)算，然后才向供

6、貨商詢(xún)價(jià)。兩相流的泄放工況稍為復(fù)雜，往往要使用hem方法。 只有安全閥喉徑的尺寸還不能最終決定安全閥的形式，選用conversional, 或者是banlanced bellows, 還是pilot，要通過(guò)火炬管網(wǎng)計(jì)算的到相應(yīng)的背壓來(lái)確定。前面一篇文章有簡(jiǎn)單的敘述。詳細(xì)規(guī)定可以查閱api 521。 9. 火炬泄放系統(tǒng) 通?；鹁嫘狗畔到y(tǒng)的計(jì)算包括安全閥進(jìn)出口管線(xiàn)尺寸計(jì)算和火炬支管和總管尺寸的計(jì)算。有時(shí)候也包括分離罐，液封罐和火炬煙囪的計(jì)算，不過(guò)通常后面這部分可以交給供貨商處理。 安全閥進(jìn)口管線(xiàn)尺寸的設(shè)計(jì)要遵循3%的原則，即壓降不超過(guò)設(shè)定壓力的3%。對(duì)于pilot型安全閥，如果采用remote s

7、ensing的方式，可以不用考慮壓降的問(wèn)題，但是由于壓降大會(huì)引起泄放能力減小，這一點(diǎn)必須加以考慮。在某些情況下，如擴(kuò)改建時(shí)，壓降可能會(huì)超過(guò)3%，有時(shí)也可以接受，但絕對(duì)不可以超過(guò)安全閥的blowdown(10%左右的設(shè)定壓力，參考具體的安全閥數(shù)據(jù)）。這部分計(jì)算和一般的管路壓降一樣，不用專(zhuān)門(mén)的軟件。 安全閥出口管線(xiàn)，火炬支管，火炬總管都可以使用flarenet來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。具體內(nèi)容我會(huì)在以后詳談。 10. 控制閥cv計(jì)算和選型 控制閥的計(jì)算包括兩個(gè)部分。 首先是計(jì)算分析得到控制閥對(duì)應(yīng)的工作范圍，這是process engineer的工作。通常我們要給出maximum, normal和minimu

8、m的壓降及其對(duì)應(yīng)的流量和物性來(lái)完成控制閥的工藝數(shù)據(jù)表。這部分工作沒(méi)有特定的軟件，可能涉及工藝模擬，管路壓降計(jì)算，很多時(shí)候與泵的計(jì)算回路相關(guān)?？傊?，充分了解工藝過(guò)程和設(shè)計(jì)要求（比如說(shuō)turndown的要求），確定控制閥的操作區(qū)間，是設(shè)計(jì)好控制閥的關(guān)鍵。 控制閥尺寸和選型通常由儀表工程師完成，主要是計(jì)算對(duì)應(yīng)控制閥操作區(qū)間的cv。其實(shí)掌握這一計(jì)算工藝工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)非常有利。所以我認(rèn)為工藝工程師要掌握好這類(lèi)軟件。業(yè)界最常用的就是fisher的firstvue軟件，界面一般，功能強(qiáng)大。另外，fisher出的控制閥手冊(cè)是值得一看的。 最易使用的列管式換熱器工藝計(jì)算軟件。自動(dòng)計(jì)算,實(shí)時(shí)響應(yīng), 輸入靈活,智能

9、糾錯(cuò), 報(bào)表精美。千般好處，不勝列舉。請(qǐng)你下載測(cè)試版軟件包，親身體驗(yàn)它的功能。你可以先從“文件|打開(kāi)”菜單上打開(kāi)系統(tǒng)自帶的例子，立刻領(lǐng)略軟件的風(fēng)光。這幾個(gè)例子都是正式用戶(hù)計(jì)算的實(shí)例。(1)自動(dòng)計(jì)算。自動(dòng)分析用戶(hù)輸入的條件和數(shù)據(jù)，一旦計(jì)條件充分，自動(dòng)計(jì)算出未知量。此項(xiàng)功能使用戶(hù)避免了冗余數(shù)據(jù)輸入，遺憾的是，數(shù)萬(wàn)美元的進(jìn)口、軟件卻充斥著冗余數(shù)據(jù)輸入。比如，熱量q、流量w、比熱cp、進(jìn)出口溫度t1、t2，本來(lái)只要輸入4個(gè)，另外一個(gè)隨之確定，冷熱流股，也因溫度的輸入而確定。但這些“著名”引進(jìn)軟件不僅不加阻止用戶(hù)輸入另一數(shù)據(jù)，還要用戶(hù)指明那個(gè)流股是冷流股，

10、那個(gè)流股是熱流股。(2)實(shí)時(shí)響應(yīng)。數(shù)據(jù)輸入過(guò)程中計(jì)算自動(dòng)進(jìn)行，隨時(shí)計(jì)算部分可能的結(jié)果并顯示出來(lái)。這對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)輸入過(guò)程中避免錯(cuò)誤輸入極有幫助，因?yàn)樗梢噪S時(shí)根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷輸入的正確性。而其它軟件的數(shù)據(jù)是一次輸完，然后計(jì)算，出現(xiàn)問(wèn)題再逐個(gè)檢查輸入數(shù)據(jù)。這種計(jì)算模式今天絕大多數(shù)軟件仍然心安理得地在使用，但是早已被them開(kāi)發(fā)者拋棄。(3)輸入靈活。數(shù)據(jù)輸入沒(méi)有順序要求，要求輸入的數(shù)據(jù)不完全固定。輸入順序沒(méi)有限制。由于“智能計(jì)算”和“實(shí)時(shí)響應(yīng)”，未知數(shù)據(jù)在已知條件足夠時(shí)立即自動(dòng)計(jì)算出來(lái)并顯示再屏幕上。(4)智能糾錯(cuò)。(5)數(shù)據(jù)集中。所有的輸入數(shù)據(jù)和計(jì)算

11、結(jié)果都顯示在一個(gè)屏幕窗口上。這也和其它換熱器軟件有別。如果用戶(hù)使用過(guò)某幾個(gè)國(guó)外著名換熱器軟件，一定感觸頗深。simsci 是世界著名的化工模擬軟件公司，所開(kāi)發(fā)的大量軟件產(chǎn)品和獨(dú)特的工程解決方案為煉油、石油化工、精細(xì)化工及環(huán)境保護(hù)等各個(gè)行業(yè)所采用。simsci 公司的hextran 軟件為工程師提供了對(duì)熱傳遞系統(tǒng)的模擬分析工具；投入市場(chǎng)應(yīng)用已有二十余年, 它所具有優(yōu)化設(shè)計(jì)、消除瓶頸、提高效率而受到研究設(shè)計(jì)人員認(rèn)可。hextran 是幫助您獲取更大利潤(rùn)的有力工具，如： 提高能源利用效率和大幅度降低操作費(fèi)用 改善過(guò)程傳熱、產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量 提高工廠(chǎng)操作彈性和產(chǎn)量 優(yōu)化換熱器的清洗計(jì)劃 最優(yōu)的防污劑的選

12、擇和使用 改善工藝設(shè)計(jì)和改造方案 hextran 可讓您輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)、操作和改造復(fù)雜換熱過(guò)程的各種情況進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，或用于設(shè)計(jì)新的傳熱系統(tǒng)，最大化操作效率，以及發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題。傳熱系統(tǒng)模擬計(jì)算軟件hextran hextran（r）程序是有力的穩(wěn)態(tài)模擬程序，它可給你一個(gè)精確可靠的傳熱系統(tǒng)瀏覽。它可幫助你設(shè)計(jì)新系統(tǒng)，監(jiān)視當(dāng)前系統(tǒng)，解決或防止傳熱問(wèn)題。它把已經(jīng)證明的傳熱模擬技術(shù)和最大量的和工業(yè)中最關(guān)注物性數(shù)據(jù)結(jié)合在一起。hextran程序嚴(yán)格模擬最高度集中的系統(tǒng)。用戶(hù)能從全局瀏覽檢查和監(jiān)視換熱網(wǎng)絡(luò)性能，或檢查每個(gè)換熱器的各自性能。點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)熱力學(xué) 全局采用建立在pro/ii基礎(chǔ)上的simsci熱物

13、理學(xué)性質(zhì)。 指定物流點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)對(duì)t/p柵格圖可查找能力stream-specific point access vs. t/p grid look-up capability (混合的pgen和點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)物流mixed pgen and point access streams). 嚴(yán)格閃蒸和混合單元操作用于點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)型物流。rigorous flash and mix unit operations are used for point access type streams.物流/單元標(biāo)識(shí) 物流和單元標(biāo)識(shí)限制為12個(gè)字符格式，與pro/ii相一致。它用于所有的物流和單元操作。單元、物流和數(shù)據(jù)表報(bào)告被

14、限制為12個(gè)字符串長(zhǎng)度。物流數(shù)據(jù) 物流輸入數(shù)據(jù)支持pro/ii中的當(dāng)前句法，而不需要任何修改或其它數(shù)據(jù)。它提供了與點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)熱力學(xué)的兼容性.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)操作清掃工況功能?chē)?yán)格計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)換熱器最優(yōu)的清潔周期，公用工程節(jié)省費(fèi)用可收回清掃和損失的產(chǎn)品。如果有非預(yù)期的停車(chē)，在任何操作條件下用戶(hù)將確切地知道清掃哪一臺(tái)換熱器可使返還期最快。分流優(yōu)化功能?chē)?yán)格計(jì)算什么樣的分流比會(huì)使在分流網(wǎng)絡(luò)中的公用工程用量最小。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)hextran程序綜合的夾點(diǎn)技術(shù)功能可使用戶(hù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，使其達(dá)到最大效益。目標(biāo)功能顯示出如何操作封閉網(wǎng)絡(luò)將達(dá)到最大熱回收，綜合功能將提供建立在用戶(hù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置。應(yīng)用范圍廣泛，其

15、中包括：換熱器設(shè)計(jì)換熱器操作分析夾點(diǎn)分析換熱器網(wǎng)絡(luò)集成優(yōu)化華熱氣性能檢測(cè)換熱器清洗工況研究。物流數(shù)據(jù)hextran 應(yīng)用于六種主要的物流類(lèi)型： compositional assay bulk property water/steam mix/flash utility 操作單元 所有的換熱器依據(jù)流體的屬性和換熱器的實(shí)際數(shù)據(jù)嚴(yán)格的計(jì)算出膜系數(shù)和壓力降。操作單元如下： 管程和殼程、雙管、多管、拉桿擋板、翅片管、空冷器、板架、簡(jiǎn)捷換熱器、管線(xiàn)、閥門(mén)、泵、壓縮機(jī)、加熱 器、冷卻器、火焰加熱器、閃蒸罐、混合器、分離器、多變量控制器、脫鹽罐傾析器。 計(jì)算模型hextran 提供如下的計(jì)算方法： 夾點(diǎn)技術(shù)

16、： 1. targeting(目標(biāo)功能)：targeting利用夾點(diǎn)技術(shù)對(duì)熱回收的上限和下限提供數(shù)字和圖形的分析。用戶(hù)指定熱回收的標(biāo)準(zhǔn)，定義物流和過(guò)程的約束條件。hextran 用工況研究和圖形幫助工程師確定最優(yōu)的熱回收標(biāo)準(zhǔn)。hextran 計(jì)算出熱傳遞的面積，實(shí)際的需求，操作的費(fèi)用，復(fù)合曲線(xiàn)圖，用戶(hù)指定的過(guò)程/經(jīng)濟(jì)圖。 2. synthesis(綜合功能)：為指定的熱回收產(chǎn)生最小換熱器數(shù)目的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)。用戶(hù)指定熱回收的溫度(hrat) 和換熱器的最小溫度(emat)，從而計(jì)算出應(yīng)用中最少的設(shè)備需求。hextran 將執(zhí)行上限到20個(gè)工況研究去評(píng)估emat 和hrat最佳的結(jié)合溫度。 網(wǎng)絡(luò)和換熱

17、器的核算與設(shè)計(jì) 1. simulation(模擬分析)：在換熱網(wǎng)絡(luò)中，模擬計(jì)算被一些簡(jiǎn)單的和嚴(yán)格的操作單元所執(zhí)行。嚴(yán)格的ste模型可用于老的換熱器的核算和新的換熱器的設(shè)計(jì)。對(duì)于所有嚴(yán)格的單元操作，熱傳遞系數(shù)和壓力降被計(jì) 算。全部網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量、壓力、能量平衡也被計(jì)算。核算型和設(shè)計(jì)型換熱器都需要說(shuō)明輸出的溫度，輸出的液體質(zhì)量和負(fù)荷。溫度、壓力和負(fù)荷也能被多變量控制器所執(zhí)行。 數(shù)據(jù)調(diào)和 1. regression(數(shù)據(jù)回歸)：regression 是 hextran 的數(shù)據(jù)調(diào)和工具。它的工作方式除了說(shuō)明變量多之外，余下的和多變量控制器（mvc）完全一樣?；貧w通過(guò)巧妙的處理變量與說(shuō)明限制之間的關(guān)系，嘗試

18、著使計(jì)算結(jié)果和說(shuō)明中指定的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)值達(dá)到最小的差異。最多可以指定30個(gè)說(shuō)明條件和29個(gè)操作變量。說(shuō)明條件的數(shù)目必須大于等于操作變量的數(shù)目。說(shuō)明條件可以是物流溫度或壓力或者是單個(gè)換熱器的負(fù)荷或者是幾個(gè)不同換熱器負(fù)荷值之和。變量是進(jìn)口物流的溫度和速率，換熱器的負(fù)荷和兩向流的分離因子。 優(yōu)化操作 1. area optimization（面積優(yōu)化）：在換熱面積優(yōu)化計(jì)算中,目的是設(shè)計(jì)所有新的換熱器達(dá)到指定的回收標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)化計(jì)算的流程圖是由簡(jiǎn)單換熱器和嚴(yán)格換熱器組成的老的或新的換熱網(wǎng)絡(luò)。老的換熱器中可以有或沒(méi)有負(fù)荷/溫度的說(shuō)明；新的換熱器或者是”固定”的或者是自由的.新的固定換熱器有一個(gè)過(guò)程說(shuō)明，換熱器的

19、尺寸不受經(jīng)濟(jì)和計(jì)算出的回收所約束。然而，新的固定換熱器的費(fèi)用是在自由換熱器支出計(jì)算中得出。新的自由換熱器的尺寸是隨著程序而變化，直到增加的支出和用戶(hù)指定的相吻和。 2. split flow optimization(分流優(yōu)化)：分流優(yōu)化的目的是最小化網(wǎng)絡(luò)的全部實(shí)際費(fèi)用,包括空冷器、泵、火焰加熱器的費(fèi)用等等。費(fèi)用促使我們選擇熱物流還是冷物流。hextran 選擇多個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)平行換熱器間的負(fù)荷，目標(biāo)是計(jì)算出實(shí)際的費(fèi)用和違反工廠(chǎng)操作條件損失費(fèi)用。這個(gè)工程中的變量是分流因子。 3. cleaning casestudy(清掃工況)：當(dāng)清掃一個(gè)，幾個(gè)或全部網(wǎng)絡(luò)中的換熱器時(shí)，清掃工況用于估計(jì)可能的經(jīng)濟(jì)影

20、響。并且嚴(yán)格的計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)換熱器最佳的清掃周期。公用工程節(jié)省費(fèi)用可收回清掃和損失的產(chǎn)品。如果有非預(yù)期的停車(chē)，在任何操作條件下用戶(hù)將確切地知道清掃哪一臺(tái)換熱器可使返還期最快。 支持平臺(tái) hextran 程序設(shè)計(jì)可在你的計(jì)算機(jī)上選擇從 pc 到 unix 工作站來(lái)運(yùn)行 hextran 程序。pc 版本設(shè)計(jì)有友好的圖形界面，具有快速和方便輸入的特點(diǎn)，還能輸出圖形和報(bào)告，圖形和報(bào)告可根據(jù)用戶(hù)要求定制。在pc 上生成的輸入文件能傳送到其它平臺(tái)進(jìn)行執(zhí)行。 國(guó)內(nèi)外用戶(hù) 國(guó)外部分用戶(hù)：agip bpamoco chevrontexaco equilon/motiva exxonmobil idemitsu

21、 koc atofina petrochem pdvsa petrobras royal dutch/shell saudi aramco abb lummus bechtel colt engineering kellogg brown & root fluor daniel foster wheeler gds engineers jacobs engineering jgc parsons petrocon engineering stone & webster statoil sunoco tesoro totalfinaelf technip/kti toyo washington

22、s & b eng & const ltd. 國(guó)內(nèi)部分用戶(hù)：中國(guó)石化工程公司 中國(guó)石化寧波工程公司 中國(guó)石化洛陽(yáng)工程公司中國(guó)石化上海工程公司 中國(guó)寰球化學(xué)工程公司 南京煉油廠(chǎng)設(shè)計(jì)院cpe東北分公司（吉林） 中國(guó)成達(dá)化學(xué)工程公司 中國(guó)天辰化學(xué)工程公司撫順石化設(shè)計(jì)院 蘭州煉油化工設(shè)計(jì)院 上海石化研究院上海兗礦能源科技開(kāi)發(fā)有限公司 等等 功能特點(diǎn)1. 問(wèn)題描述單元：在此單元中可以提供項(xiàng)目的id，建立的日期，建立者的姓名和一些關(guān)于此項(xiàng)目的說(shuō)明。 2. 度量單位：hextran本身自帶的度量單位有7種，分別是：english、metric、si、htrisi、hxenglish、hxmetric、hxs

23、i，其中默認(rèn)的是 english 。用戶(hù)也可以自定義度量單位。 3. 定義組分：hextran 提供雙組分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，如果組分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)中的組分、屬性不合適，使用者可以自己定義組分的屬性。 數(shù)據(jù)庫(kù)中的組分：hextran 的組分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)中包括1700 多種組分，對(duì)于這些組分，數(shù)據(jù)庫(kù)中有全部固定屬性的數(shù)據(jù)和執(zhí)行相平衡計(jì)算溫度依賴(lài)的屬性數(shù)據(jù)。并且數(shù)據(jù)庫(kù)中還包括執(zhí)行壓降和熱傳遞計(jì)算的傳遞屬性數(shù)據(jù)。 非數(shù)據(jù)庫(kù)中的組分：對(duì)于非數(shù)據(jù)庫(kù)里的組分的應(yīng)用，您必須提供它的熱力學(xué)和傳遞屬性數(shù)據(jù)。如果您需要幫 助，請(qǐng)應(yīng)用simscis dataprep程序。 石油中的虛擬組分：定義烴中的虛擬組分，至少需要提供下面三個(gè)參數(shù)中的兩

24、個(gè)：摩爾重量（mw）、api 或比重、沸點(diǎn)（nbp）。 餾分曲線(xiàn)：應(yīng)用餾份曲線(xiàn)（tbp、d86、d2887 或d1160）定義一個(gè)物流。hextran 把這個(gè)曲線(xiàn)劃分成一個(gè)個(gè)剪切數(shù)字。這個(gè)剪切數(shù)字和范圍是可以控制的。每個(gè)剪切點(diǎn)作為一個(gè)虛擬物流。 熱力學(xué)計(jì)算方法：hextran應(yīng)用一個(gè)普遍的相互關(guān)系法，一個(gè)狀態(tài)平衡法或液態(tài)活動(dòng)法去計(jì)算某種流體情況下的熱力學(xué)屬性，從而來(lái)預(yù)知?dú)狻⒁簝上嗟姆至髑闆r。熱力學(xué)計(jì)算方法的選擇依賴(lài)于流體的組分和占優(yōu)勢(shì)的溫度和壓力。hextran 也提供一系列的方法嚴(yán)格的去計(jì)算氣-液-液平衡和固-液平衡。下面是一些熱力學(xué)計(jì)算方法的推薦： table 2-3: tutorial

25、taskstasknumber description see page.1 open a new project 2-62 enter the problem description information 2-73 select the unit of measure settings 2-84 select the components and 2-9thermodynamic data methods5 specify the global options 2-116 select the calculation type 2-127 select calculation option

26、s 2-128 draw the flowsheet 2-139 enter stream data 2-1510 enter heat exchanger data 2-1811 run the calculation 2-2612 review the output report 2-26htfs 2006+相關(guān)教程2008-09-19 23:321) 功能模擬模型對(duì)于給定爐型及其結(jié)構(gòu)尺寸、燃料消耗量、過(guò)?？諝庀禂?shù)、被加熱介質(zhì)等，軟件能進(jìn)行以下計(jì)算：通過(guò)燃燒室和對(duì)流室的傳熱計(jì)算及多相流流體計(jì)算，可得到被加熱流體和煙氣的溫度分布和壓力分布。其中煙氣的壓力分布是沿燃燒室經(jīng)對(duì)流段至煙囪的非常詳細(xì)

27、的數(shù)據(jù)。核算模型對(duì)于給定爐型，指定燃燒段熱負(fù)荷（通過(guò)給定被加熱流體在燃燒的出口溫度），反算出所需的燃料量（輸入方式和模擬模式相同，但需指定被加熱流體在燃燒段的出口溫度）。處理能力被加熱流體可以是：a) 單相流體（氣相或液相）b) 多相流體（氣液二相或氣液-液三相）被加熱介質(zhì)可分布在加熱爐的不同部分。該加熱爐可用于模擬計(jì)算：各種煉油廠(chǎng)、化工廠(chǎng)圓筒爐和方箱加熱爐及熱回收系統(tǒng)。2) 技術(shù)特點(diǎn)a) 功能強(qiáng)大的在線(xiàn)幫助系統(tǒng)及以圖形交互的方式輸入燃燒室及對(duì)流段的結(jié)構(gòu)尺寸。利用這些功能，用戶(hù)可以非常容易地完成建模工作b) 被加熱介質(zhì)最多可達(dá)10股流，它們可以任意分布于爐子的各部位。它們相對(duì)于煙氣可以采取逆流

28、或并流c) 被加熱介質(zhì)可以是單相流或多相流。它們可以采用多路及多管程方式d) 可以采用氣體燃料或液體燃料e) 圓筒爐或方箱爐。燃燒段可以是單排或雙排爐管。爐管可以是垂直或螺旋布置，可置于爐中央或圓周排列f) 方箱爐可以是單體或雙體g) 對(duì)流段最多可以分為9段。管子可以是光管或翅片管。對(duì)流管可以考慮來(lái)自燃燒室的輻射傳熱h) 煙氣排放方式有兩種方式，即回收煙氣能量（用煙氣預(yù)熱燃料），或不回收煙氣能量。煙筒可以是同徑或變徑。煙筒可帶檔板i) 燃燒室和對(duì)流段可分別單獨(dú)建模j) 可用各種單位，如：國(guó)際單位、公制單位及英制單位k) 支持.psf物性文件格式。用戶(hù)可通過(guò).psf文件和模擬軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞3)

29、 物性數(shù)據(jù)庫(kù)在模擬過(guò)程中，對(duì)于被加熱介質(zhì)需要用到以下物性：密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、液體的表面張力，對(duì)于多相流還需熱負(fù)荷曲線(xiàn)（溫度-焓-汽化率）。為了取得這些物性，htfs提供了一下方法：a) 熱力學(xué)物性數(shù)據(jù)包：將hysys流程模擬軟件中的熱力學(xué)包引入htfs系統(tǒng)。提供1000多個(gè)純組分，6種狀態(tài)方程及2個(gè)活度計(jì)算模型b) nel40包含40個(gè)純組分的物性計(jì)算方法c) 可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的psf物性生成文件，由流程模擬系統(tǒng)提供物性數(shù)據(jù)4) 模型計(jì)算方法燃燒室可采用兩種計(jì)算模型：a) 均勻混合模型（單區(qū)域法），將整個(gè)燃燒室視為一個(gè)完全混合的一個(gè)區(qū)域b) 區(qū)域法，將燃燒室沿軸向分成若干段，每個(gè)段被認(rèn)為是一個(gè)

30、小的區(qū)域?qū)τ诿總€(gè)區(qū)域都計(jì)算輻射傳熱、對(duì)流傳熱、及各種熱平衡。最后得出每個(gè)區(qū)域的詳細(xì)數(shù)據(jù)：a) 煙氣和爐壁的溫度分布b) 被加熱介質(zhì)及爐管壁的溫度分布火焰在每個(gè)區(qū)域的熱量分布可由模型自動(dòng)計(jì)算或由用戶(hù)自己定義。在對(duì)流段，煙氣的溫度和壓力是沿其流動(dòng)方向逐段爐管計(jì)算的。被加熱介質(zhì)的溫度、壓力和管壁溫度是逐管計(jì)算的。對(duì)流段也可考慮輻射傳熱。煙氣的壓力降計(jì)算考慮了由鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口到煙囪出口的每個(gè)部分。5) 模擬結(jié)果輸出從簡(jiǎn)潔的總結(jié)報(bào)告到非常復(fù)雜的逐管分析報(bào)告，fihr軟件的輸出方式能使您從各個(gè)方面研究加熱爐的性能。一些非常重要參數(shù)還可以用圖形方式表現(xiàn)出來(lái)。如：壓力分布圖和溫度挾點(diǎn)圖等。通過(guò)各種曲線(xiàn)圖您可以更進(jìn)

31、一步了解爐子的性能。fihr可以輸出以下報(bào)告：a) 簡(jiǎn)潔匯總報(bào)告b) api數(shù)據(jù)報(bào)告c) 爐子每部分的熱平衡報(bào)告d) 爐管的熱強(qiáng)度報(bào)告e) 煙氣溫度、壓力分布報(bào)告f) 被加熱介質(zhì)的溫度及爐管表面溫度分布報(bào)告（逐管分析）g) 計(jì)算爐管的最高溫度h) 被加熱介質(zhì)的逐管壓力分布column design（雖然作者寫(xiě)的是pro 軟件的模擬思路，其實(shí)對(duì)aspen plus、hysys一樣適用的。總結(jié)的很好，特地作為學(xué)習(xí)材料保存。）1. 根據(jù)公用工程條件確定操作壓力：操作壓力可采用簡(jiǎn)單法試算，即先假設(shè)一操作壓力，若塔頂/塔底溫度未滿(mǎn)足公用工程要求則調(diào)整壓力，直到溫度要求滿(mǎn)足為止。*塔的操作壓力計(jì)算機(jī)自動(dòng)確

32、定方法*反饋控制求取：控制目標(biāo)設(shè)為塔頂或塔低的操作溫度，控制變量設(shè)為進(jìn)料的壓力（塔壓）靈敏度分析法：case study，做不同進(jìn)料壓力下的模塊，從中選中適當(dāng)者思考：在可操作的條件下，適當(dāng)降低塔壓的好處？2. 采用簡(jiǎn)化法(shortcut)，求理論塔板數(shù)和最小回流比：fenske minimum trays 為最小理論塔板數(shù)minimum reflux ratio 為最小回流比思考：理論塔板數(shù)與實(shí)際塔板數(shù)之間的板效率問(wèn)題？3. 進(jìn)料位置分析靈明度分析法：case study，做不同進(jìn)料位置下之模塊。由于設(shè)定了塔頂、塔底分離要求作為工藝規(guī)定，則回流比最小時(shí)的進(jìn)料板即為最佳進(jìn)料位置。優(yōu)化器：目標(biāo)函

33、數(shù)為回流比最小，優(yōu)化變量為進(jìn)料板位置，設(shè)置起始進(jìn)料板位置。*在許多情況下，優(yōu)化器計(jì)算并不能得到真正的最佳進(jìn)料板位置，非常可能得到的是次優(yōu)解或非最優(yōu)解。故采用優(yōu)化器計(jì)算時(shí)決不能掉以輕心，輕易相信所得的計(jì)算結(jié)果，必須仔細(xì)進(jìn)行分析，確認(rèn)得到的是真正最優(yōu)解*思考：幾種物料同時(shí)進(jìn)料時(shí)最佳進(jìn)料位置的分析？同種物料進(jìn)料是否可分兩個(gè)進(jìn)料位置進(jìn)料？4. 塔板數(shù)分析根據(jù)簡(jiǎn)化法計(jì)算求得的最小理論板數(shù)case study，做不同理論塔板數(shù)下之模塊。由于設(shè)定了塔頂、塔底分離要求作為工藝規(guī)定，則再沸器duty最小時(shí)的塔板數(shù)為最優(yōu)塔板數(shù)。*這步要做投資分析，塔板數(shù)的增多勢(shì)必會(huì)增加設(shè)備的造價(jià)*5. 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化1加熱形式：對(duì)

34、有蒸汽的工廠(chǎng)，優(yōu)先考慮：蒸汽加熱燃料油氣加熱電加熱。2塔頂?shù)睦淠绽淇绽?水冷水冷。當(dāng)然要考慮塔頂物料的后續(xù)用途，有的要求冷卻到泡點(diǎn)即可，而有的則冷卻到常溫。思考：塔底（或塔頂）餾出物的熱量利用？attachment 1. 簡(jiǎn)化法與嚴(yán)格法比較:1進(jìn)料板位置兩種方法存在較大差異2回流比及熱負(fù)荷的不同3計(jì)算準(zhǔn)確性之異同4簡(jiǎn)化法所得的理論板數(shù)和回流比可以作為嚴(yán)格法的一個(gè)很好的初值，在此基礎(chǔ)上采用嚴(yán)格法再作深入的計(jì)算和分析，最終得到準(zhǔn)確的蒸餾塔工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)5蒸餾塔的計(jì)算必須采用嚴(yán)格法，才能得到準(zhǔn)確、可靠的結(jié)果attachment 2. 塔模擬不收斂的原因分析;a. 傳質(zhì)問(wèn)題-質(zhì)量平衡：主要出問(wèn)題的地

35、方就是 performance specification設(shè)置錯(cuò)誤或者不合理，如塔頂產(chǎn)品與塔底產(chǎn)品規(guī)格矛盾。b. 傳熱問(wèn)題-熱力學(xué)模型選擇問(wèn)題：這個(gè)大家都知道，不同的模型對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性影響很大，甚至選錯(cuò)模型出現(xiàn)不收斂的情況。c. 其他問(wèn)題： 單位錯(cuò)誤。我在一次模擬中壓力單位錯(cuò)誤選擇了絕壓，這在壓力比較低的情況下對(duì)模擬影響很大。 迭代次數(shù)，默認(rèn)是15，但對(duì)于較復(fù)雜的精餾，15次往往不夠?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度很快，建議設(shè)置大點(diǎn)，如50次，80次，沒(méi)必要太大。 阻尼因子（dampling factor)，默認(rèn)為1，但對(duì)于部分體系的分離，此值適當(dāng)調(diào)整可以加快收斂速度，比如調(diào)為0.75 column pro

36、file 的輸入可以加快收斂速度 -不收斂的情況下先看輸入條件：進(jìn)料，塔模型中的溫度，壓力，規(guī)格等參數(shù)。-不收斂情況下檢查最重要的工具是 view results。這里可以看到很多重要的參數(shù)：各塔盤(pán)的溫度，壓力，以及reboiler /condenser的duty，氣液組成及其他輸入?yún)?shù)。這個(gè)根據(jù)實(shí)際情況加以對(duì)比，看是輸入錯(cuò)誤，還是計(jì)算的熱力學(xué)模型有問(wèn)題。-steam table看進(jìn)料，塔頂，塔底產(chǎn)品的組成和流量，分析出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因。注：上述view results和steam table在不收斂的情況下部分?jǐn)?shù)據(jù)是錯(cuò)誤的！調(diào)收斂的方法最主要是： 調(diào)整performance specificat

37、ion,一般回流比+ 塔頂（底）產(chǎn)品流量最容易收斂，塔頂，塔底某組分組成及某組分的回收率難收斂。 調(diào)整塔的壓力，有些分離壓力還是很敏感的。 可用最易收斂的方法獲得一些參數(shù)，作為嚴(yán)格模擬的條件，比如各塔盤(pán)的壓力，塔頂、塔底的溫度等。 hysys，aspen plus，pro/ii區(qū)別1 概要 目前，國(guó)內(nèi)主要的化工流程模擬軟件美國(guó)simsci-esscor公司的pro/ii，美國(guó)aspentech公司的aspen plus，hysys，英國(guó)pse公司的gproms，美國(guó)chemstations公司chemcad和美國(guó)winsim inc. 公司的design ii，加拿大virtual mater

38、ials group的vmgsim。現(xiàn)將這幾種軟件簡(jiǎn)介歸納如下，供參考學(xué)習(xí)之用。2 chemcad, proii, aspen的比較 簡(jiǎn)單總結(jié)以下七點(diǎn)：1 一般認(rèn)為，proii在煉油工業(yè)應(yīng)用更為準(zhǔn)確些，因其數(shù)據(jù)庫(kù)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，aspen plus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)aspen plus必備1化工原理；講化工過(guò)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(duì)化工系統(tǒng)進(jìn)行建模，分析、求解 如果簡(jiǎn)單掌握，1、2就可以了，如果想進(jìn)一步深入

39、，還需看看3，另外有一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)得老師輔導(dǎo)也是很重要的。3. hysys主要用于煉油。動(dòng)態(tài)模擬是它的優(yōu)勢(shì)。 spen是智能型的，用于化工領(lǐng)域流程模擬，比較大或長(zhǎng)的流程，而且數(shù)據(jù)庫(kù)比較全，開(kāi)方式的。它和hysys現(xiàn)在是一家。 proii可以用于設(shè)備核算，流程短，或精餾核算。 chemcad由于物性較少，使用不方面，相對(duì)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(chǎng)。4. 我覺(jué)得aspen plus的計(jì)算是最精確的，數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)也是最完善的。不過(guò)我對(duì)它的操作不太適 由于它考慮的方面非常全面，所以讓我感覺(jué)學(xué)起來(lái)比較費(fèi)勁。chemcad的界面操作讓人感覺(jué)非常簡(jiǎn) 單，使用起來(lái)比較順手。但是數(shù)據(jù)

40、庫(kù)不是太大，我用的5.0版本，就只有2000中常用物質(zhì)的物性數(shù)據(jù)。proii在這兩方面都在中間。5. 從易收斂性上看，chemcadhysysproii。6. 從貼近工業(yè)實(shí)際看，proiihysyschemcad四個(gè)都是工程模擬仿真軟件，其中aspen、pro/ii， hysys為國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)設(shè)計(jì)院所使用。感覺(jué)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。 青島科技大學(xué)（原青島化工學(xué)院）開(kāi)發(fā)了個(gè)ecss，對(duì)它的評(píng)價(jià)只能是“國(guó)貨”，青島科技大學(xué)自己也不使用它的。7. 版本

41、介紹： aspen好用的版本是10.2和11.1，其中10.2在winxp上使用會(huì)有一些小問(wèn)題，但通過(guò) 變通方法可以使用，11.1使用中有一個(gè)小問(wèn)題，很容易解決的。至于其它版本，目前看來(lái)還不能正常地使用。pro/ii好用的版本是5.6、6.0、7.1，前兩個(gè)版本沒(méi)得說(shuō)，追新的可能會(huì)喜歡7.1，但該版本在winxp以上版本安裝時(shí)有的會(huì)裝不上。hysys好用的是2.4、3.0、3.2，其中3.0版本必須從光盤(pán)安裝，3.2版本有些問(wèn)題，每次使用半個(gè)小時(shí)后有時(shí)會(huì)無(wú)緣無(wú)故退出。3 各軟件簡(jiǎn)介3.1aspenoneaspenone美國(guó)aspentech公司在2004年底推出，eo(聯(lián)立方程)方面有較大改進(jìn)

42、。官方網(wǎng)站：http:/www.aspent，下面hysys，htfs,aspen plus是其主要產(chǎn)品：3.1.1hysys關(guān)于hysys hysys原是加拿大hyprotech公司產(chǎn)品，hyprotech 公司創(chuàng)建于 1976 年，是世界上最早開(kāi)拓石油、化工方面的工業(yè)模擬、仿真技術(shù)的跨國(guó)公司。其技術(shù)廣泛應(yīng)用于石油開(kāi)采、儲(chǔ)運(yùn)、天然氣加工、石油化工、精細(xì)化工、制藥、煉制等領(lǐng) 域。它在世界范圍內(nèi)石油化工模擬、仿真技術(shù)領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。 hyprotech 已有 17000 多家用戶(hù)，遍布 80 多個(gè)國(guó)家，其注冊(cè)用戶(hù)數(shù)目超過(guò)世界上任何一家過(guò)程模擬軟件公司。目前世界各大主要石油化工公司都

43、在使用 hyprotech 的產(chǎn)品，包括世界上名列前茅的前 15 家石油和天然氣公司，前 15 家石油煉制公司中的 14 家和前 15 家化學(xué)制品公司中的 13 家。 2002年美國(guó)aspentech公司將hyprotech公司收購(gòu)，hysys就該是aspentech公司旗下產(chǎn)品了，2004年美國(guó) honeywell公司從aspentech公司買(mǎi)下hysys軟件的產(chǎn)權(quán)。hysys2004為aspenone的一部分，是aspen買(mǎi)了hysys 后推出的第一個(gè)版本。aspen one目錄里就有aspen hysys hysys的開(kāi)發(fā)背景 由于微機(jī)的高速發(fā)展及microsoft windows軟件的

44、推出，改變了dos對(duì)微機(jī)資源及單任務(wù)的限制，使得動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)在微機(jī)上運(yùn)行成為可能.加拿大hyprotech公司不負(fù)眾望，以雄 厚的技術(shù)實(shí)力，在世界上率先開(kāi)發(fā)出微機(jī)版動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)hysys 1. 0。動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)hysys的推廣及應(yīng)用必將給石油化工設(shè)計(jì)領(lǐng)域、生產(chǎn)領(lǐng)域、研究領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)深刻的革命，成為石油化工領(lǐng)域劃時(shí)代的里程碑。 化工模擬軟件基本是沿兩個(gè)方面發(fā)展和提高，一是在化工模擬理論和技術(shù)方面發(fā)展，從而使軟件應(yīng)用范圍更加廣泛，另一方面是在軟件及計(jì)算機(jī)輔助工具發(fā)展，也就 是研究更好的辦法，使工程師更易掌握、使用這種軟件，在研究方案中更靈活地運(yùn)用這種軟件。 近年來(lái)，前一方面發(fā)展很快，后一方面則進(jìn)展

45、很慢。由于前一方面各家公司的水平都較高，所以后一方面顯得尤為重要，將兩者結(jié)合起來(lái)，利用新一代編程工具開(kāi)發(fā) 新一代的模擬軟件，必將給化工模擬行業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)變革。 hyprotech公司在軟件發(fā)展過(guò)程中始終堅(jiān)持一個(gè)宗旨：“使軟件操作簡(jiǎn)單、方便，工程師易學(xué)、易懂”。達(dá)到這個(gè)目的方法之一就是工程師在使用過(guò)程中能 隨心所欲地更改變量。軟件運(yùn)行中的任何時(shí)刻都可以暫停以觀(guān)察數(shù)據(jù)的變化。這就是所說(shuō)的“完全交互式軟件”，他就是hyprotech公司的第一代產(chǎn)品 hysim。它也是世界上第一個(gè)完全交互式的化工模擬軟件。該公司的成功源于兩個(gè)方面，其一是該公司不斷發(fā)展的技術(shù)能力，其二是該公司對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展帶 來(lái)的潛在

46、的新技術(shù)的認(rèn)識(shí)，以及對(duì)這種變化作出的快速反應(yīng)。從交互模擬到微機(jī)上的交互模擬技術(shù)，該公司一直以提供創(chuàng)新的軟件而領(lǐng)先于世界。 hysys以具有十幾年世界各地石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用歷史的hysim為其堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。hysys包含更多、更復(fù)雜的物性計(jì)算包及單元操作，為了能更快速、 準(zhǔn)確得到計(jì)算結(jié)果，增加了強(qiáng)大的初始化及快速迭代計(jì)算工具。同時(shí)還增加了系統(tǒng)優(yōu)化、反應(yīng)蒸餾、先進(jìn)的變量計(jì)算表、用于控制研究的控制器和傳遞函數(shù)發(fā)生器。 hysys的應(yīng)用廠(chǎng)商 hyprotech 公司國(guó)外用戶(hù)：bp 、 chevron 、 dow 、 dupont 、 exxon mobil 、 fluor daniel 、 monsan

47、to 、 glaxo smithkline 、 rohm hass 、 bayer 、 shell 、 praxair 、 uop 等 hysys 在國(guó)內(nèi)應(yīng)用非常廣泛，國(guó)內(nèi)用戶(hù)總數(shù)已超過(guò) 50 。所有的油田設(shè)計(jì)系統(tǒng)全部采用該軟 件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。下面是部分國(guó)內(nèi)油田用戶(hù)名單： 大慶油田設(shè)計(jì)院、遼河油田設(shè)計(jì)院、華北油田設(shè)計(jì)院、大港油田設(shè)計(jì)院、四川油田設(shè)計(jì)院、長(zhǎng)慶油田設(shè)計(jì)院、青海油田設(shè)計(jì)院、中原油田設(shè)計(jì)院、江漢油田設(shè)計(jì)院、 克拉瑪依油田設(shè)計(jì)院、克拉瑪依油田研究院、獨(dú)山子煉油廠(chǎng)、獨(dú)山子石化設(shè)計(jì)院、廊坊管道勘察設(shè)計(jì)研究院、中國(guó)海洋總公司生產(chǎn)研究中心、中國(guó)海洋總公司石油工 程公司（天津塘沽）。中國(guó)海洋總公司

48、南海分公司、殼牌中國(guó)分公司（ shell ）、遼陽(yáng)化纖公司、遼陽(yáng)石化設(shè)計(jì)院、大慶石化設(shè)計(jì)院、岳陽(yáng)石化公司、九江石化公司、南京石化公司、揚(yáng)子石化公司、揚(yáng)子石化設(shè)計(jì)院、撫順石化設(shè)計(jì)院、撫順石 化公司、金陵石化公司、茂名石化設(shè)計(jì)院、 鎮(zhèn)江煉化工程公司 等。 hysys的特點(diǎn) 1 最先進(jìn)的集成式工程環(huán)境。 由于使用了面向目標(biāo)的新一代編程工具，使集成式的工程模擬軟件成為現(xiàn)實(shí)。在這種集成系統(tǒng)中，流程、單元操作是互相獨(dú)立的。流程只是各種單元操作這種目標(biāo)的 集合，單元操作之間靠流程中的物流發(fā)生聯(lián)系。在工程設(shè)計(jì)中穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)使用的是同一個(gè)目標(biāo)，然后共享目標(biāo)的數(shù)據(jù)，不須進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。因此在這種先進(jìn)且易于使 用的系統(tǒng)

49、中用戶(hù)能夠得到最大的效益，對(duì)復(fù)雜的工藝流程往往要分成幾個(gè)部分模擬。這主要基于：小流程分析方便，速度快；對(duì)不同體系采用不同的熱力學(xué)方法 以取得更精確的結(jié)果，以往的軟件基本采用的方法是先單獨(dú)對(duì)小流程模擬，然后人工或軟件通過(guò)文件將數(shù)據(jù)從一個(gè)流程傳遞到另一個(gè)流程。這種數(shù)據(jù)的強(qiáng)制性傳遞必 然引起流程內(nèi)部數(shù)據(jù)的矛盾，其結(jié)果是流程必須重新計(jì)算。集成式的工程環(huán)境則不同，它使人們能在一個(gè)模擬環(huán)境中將流程分為若干個(gè)子流程，可大可小。這種集成 環(huán)境的獨(dú)到之處是子流程、主流程之間的數(shù)據(jù)是相互共享的，不須傳遞。它們之間還可以采用不同的物性計(jì)算包。從一個(gè)流程到另一個(gè)流程就象翻書(shū)一樣容易。 2 強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)模擬功能。 動(dòng)態(tài)模

50、擬的方法及過(guò)程是流程穩(wěn)態(tài)模擬收斂后，首先定義單元操作的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)(如分離器的幾何尺寸、液位高度等)，安裝控制儀表，然后就可以進(jìn)入動(dòng)態(tài)，開(kāi)始動(dòng) 態(tài)模擬。動(dòng)態(tài)模擬過(guò)程中，可以隨時(shí)調(diào)整溫度、壓力等各種工藝變量(這就是windows的多任務(wù))，觀(guān)察它們對(duì)產(chǎn)品的影響以及變化規(guī)律。還可以隨時(shí)停下 來(lái)，轉(zhuǎn)回靜態(tài)。由于動(dòng)態(tài)和靜態(tài)是相同對(duì)象的共享，所以動(dòng)靜之間的轉(zhuǎn)換非常容易。hysys提供了pid控制器、傳遞函數(shù)發(fā)生器、數(shù)控開(kāi)關(guān)、變量計(jì)算表等進(jìn) 行動(dòng)態(tài)模擬的控制單元。pid控制器可完成對(duì)任何變量的控制。傳遞函數(shù)發(fā)生器可產(chǎn)生任何形式的過(guò)程傳遞函數(shù)，如一階環(huán)節(jié)、二階環(huán)節(jié)、微分和積分環(huán)節(jié)。用 它們可以模擬任何被控制對(duì)象

51、及干擾源。數(shù)控開(kāi)關(guān)在動(dòng)態(tài)過(guò)程中，可通過(guò)檢查某操作條件而控制另一變量的開(kāi)或關(guān)，進(jìn)而達(dá)到對(duì)整體裝置的控制。4每個(gè)變量計(jì) 算表存儲(chǔ)26 * 50，即130個(gè)變量。這個(gè)表象一臺(tái)在線(xiàn)掛在實(shí)際裝置上的控制機(jī)，可以引入流程中的任何變量，然后在表中處理(該表可以進(jìn)行各種函數(shù)及邏輯運(yùn)算)，將其結(jié) 果再送回流程，指定給某些變量，從而達(dá)到控制某些變量的目的。 3 dcs接口。hysys通過(guò)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)dll與dcs控制系統(tǒng)鏈接。裝置的dcs數(shù)據(jù)可以進(jìn)入hysys，而hysys的工藝參數(shù)也可以傳回裝置。通過(guò)這 種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn);在線(xiàn)優(yōu)化控制;生產(chǎn)指導(dǎo);生產(chǎn)培訓(xùn);儀表設(shè)計(jì)系統(tǒng)的離線(xiàn)調(diào)試。 4 工藝參數(shù)優(yōu)化器。軟件中增加了功

52、能強(qiáng)大的優(yōu)化器，它有五種算法供您選擇，可解決無(wú)約束、有約束、等式約束及不等式約束的問(wèn)題。其中序列二次型是比較先進(jìn)的 一種方法，可進(jìn)行多變量的線(xiàn)性、非線(xiàn)性?xún)?yōu)化，配合使用變量計(jì)算表，可將更加復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)計(jì)算模型加入優(yōu)化器中，以得到可獲最大經(jīng)濟(jì)效益的操作條件。 除了上述的特點(diǎn)外，hysys中還包括了事件驅(qū)動(dòng)加物性計(jì)算包、干板開(kāi)車(chē)、內(nèi)置人工智能、數(shù)據(jù)回歸包、物性計(jì)算包、物性預(yù)測(cè)系統(tǒng)、事件驅(qū)動(dòng)、窄點(diǎn)分析工 具、方案分析工具、各種塔板的水力學(xué)計(jì)算、任意塔的計(jì)算、非序貫?zāi)M技術(shù)等。 hysys的應(yīng)用 hysys 軟件是世界著名油氣加工模擬軟件工程公司開(kāi)發(fā)的大型專(zhuān)家系統(tǒng)軟件。該軟件分動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩大部分。其動(dòng)態(tài)和

53、穩(wěn)態(tài)主要用于油田地面工程建設(shè)設(shè)計(jì)和石油石化煉油 工程設(shè)計(jì)計(jì)算分析。其動(dòng)態(tài)部分可用于指揮原油生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的運(yùn)行。對(duì)于油田地面建設(shè)該軟件可以解決以下問(wèn)題：（一）、在油田地面工程建設(shè)中的應(yīng)用 各種集輸流程的設(shè)計(jì)、評(píng)估及方案優(yōu)化 站內(nèi)管網(wǎng)、長(zhǎng)輸管線(xiàn)及泵站 管道停輸?shù)臏亟?收發(fā)清管球及段塞流的預(yù)測(cè) 油氣分離 油、氣、水三相分離 油氣分離器的設(shè)計(jì)計(jì)算 天然氣水化物的預(yù)測(cè) 油氣的相圖繪制及預(yù)測(cè)油氣的反析點(diǎn) 原油脫水 原油穩(wěn)定裝置設(shè)計(jì)、優(yōu)化 天然氣脫水（甘醇或分子篩）、脫硫裝置設(shè)計(jì)、優(yōu)化 天然氣輕烴回收裝置設(shè)計(jì)、優(yōu)化 泵、壓縮機(jī)的選型和計(jì)算（二）、在石油石化煉油方面的應(yīng)用1 常減壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化；2 fcc

54、 主分餾塔設(shè)計(jì)、優(yōu)化；3 氣體裝置設(shè)計(jì)與優(yōu)化；4 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、脫異丁烷塔等設(shè)計(jì)與優(yōu)化；5 在氣體處理方面：可完成：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。 hysys 軟件功能 hysys 軟件與同類(lèi)軟件相比具有非常好的操作界面，方便易學(xué)，軟件智能化程度高 。 最先進(jìn)的集成式工程環(huán)境由于使用了面向目標(biāo)的新一代編程工具，使集成式的工程模擬軟件成為現(xiàn)實(shí)。在這種集成系統(tǒng)中，流程、單元操作是互相獨(dú)立的、流程只是 各種單元操作這種目

55、標(biāo)的集合，單元操作之間靠流程中的物流進(jìn)行聯(lián)系。在工程設(shè)計(jì)中穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)使用的是同一個(gè)目標(biāo)，然后共享目標(biāo)的數(shù)據(jù)，不需進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。 因此在這種最先進(jìn)且易于使用的系統(tǒng)中用戶(hù)能夠得到最大的效益。 內(nèi)置人工智能：在系統(tǒng)中設(shè)有人工智能系統(tǒng)，它在所有過(guò)程中都能發(fā)揮非常重要的作用。當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)能滿(mǎn)足系統(tǒng)計(jì)算要求時(shí)，人工智能系統(tǒng)會(huì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算。 當(dāng)數(shù)據(jù)輸入發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)告訴你哪里出了問(wèn)題。 數(shù)據(jù)回歸包： 數(shù)據(jù)回歸整理包提供了強(qiáng)有力的回歸工具。用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通過(guò)該工具用戶(hù)可得到焓、氣液平衡常數(shù) k 的數(shù)學(xué)回歸方程 ( 方程的形式可自定 ) 。用回歸公式可以提高運(yùn)算速度，在特定的條件下還可使計(jì)算精度提高。 嚴(yán)格物性計(jì)算包： hysys 提供了一組功能強(qiáng)大的物性計(jì)算包，它的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也是來(lái)源于世界富有盛名的物性數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并經(jīng)過(guò)本公司的嚴(yán)格校驗(yàn)。這些數(shù)據(jù)包括 16,000 個(gè)交互作用參數(shù)和 1,800 多個(gè)純物質(zhì)數(shù)據(jù)。 功能強(qiáng)大的物性預(yù)測(cè)系統(tǒng)：對(duì)于 h