计算机在化工设计中的应用.pdf
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1、本文由nt_wangbo贡献ppt文档可.能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。化工与生物技术学院Design of Chemical Engineering 化工设计化工设计Design of Chemical Engineering1 2:41化工设计(2005-2006学年)1化工与生物技术学院Design of Chemical Engineering 化工设计8 计算机在化工设计中的应用流程模拟软件?化工过程计算软件?化工厂三维软模型设计CAD技术 化 工厂三维软模型设计技术1 2:41化工设计(2005-2006学年)2化工与生物技术学院Desig
2、n of Chemical Engineering 化工设计8-1 流程模拟软件Aspen Pro II Chemcad Hysys1 2:4 1化工设计(2 0 0 5-2 0 0 6 学年)3化工与生物技术学院De s i g n o f Ch e mi c a l En g i n e e r i n g 化工设计一、PRO/II?PR0/II流程模拟程序广泛地应用于化学过程的流程模拟程序,广泛地应用于化学过程的严格的质量和能量平衡。严格的质量和能量平衡。SIMSCI公 司?美国SIMSCI公司是工业应用软件和相关服务的主美国SIMSCI公司是工业应用软件和相关服务的主要提供商。这些软件
3、被广泛的应用在石油、石化、要提供商。这些软件被广泛的应用在石油、石化、工业化工以及工程和制造相关专业。SIMSCI设计工业化工以及工程和制造相关专业。SIMSCI设计 的软件产品可以降低用户的成本、提高效益、的软件产品可以降低用户的成本、提高效益、提高产品质量、增强管理决策。高产品质量、增强管理决策。?PR0/H适用于:油/气加工、炼油、化工、化学、PR0/H适用于适用于:气加工、炼油、化工、化学、工程和建筑、聚合物、精细化工/制药等行业,工程和建筑、聚合物、精细化工/制药等行业,主要用来模拟设计新工艺、评估改变的装置配置、要用来模拟设计新工艺、评估改变的装置配置、改进现有装置、依据环境规则进
4、行评估和证明、改进现有装置、依据环境规则进行评估和证明、消除装置工艺瓶颈、消除装置工艺瓶颈、优化和改进装置产量和效益1 2:4 1 等。化工设计(2 0 0 5-2 0 0 6 学年)4化工与生物技术学院De s i g n o f Ch e mi c a l En g i n e e r i n g 化工设计PR0/II功能及特征 功能及特征PR0 H软件自年代进入中国后,已得到 软件自8 0 年代进入中国后 软件自年代进入中国后,广大用户的好评,发挥出良好的效益。广大用户的好评,发挥出良好的效益。特别是一些大的石化和化工设计院的应用,别是一些大的石化和化工设计院的应用,更能说明它的独具功能
5、和特点。更能说明它的独具功能和特点。这些单位北京炼油设计院BDK石化北京工程有:北京炼油设计院、公司BPEC、寰球院、天辰院(2 0 0 0年 购 公 司、寰球院、天辰院(年 购)、吉化院吉化院(年购买)、抚顺院、买)、吉化院(2 0 0 0 年购买)、抚顺院、年购买)、抚顺院乌石化院、大庆油田院、乌石化院、大庆油田院、大庆天然气公司等数十家单位(近年购买)。等数十家单位(近年购买)。1 2:4 1 化工设计(2 0 0 5-2 0 0 6 学年)5化工与生物技术学院De s i g n o f Ch e mi c a l En g i n e e r i n g 化工设计一、国内应用情况1.
6、2 0 0 1 年 5 月新发行的.月新发行的PR0 HV5.5在功能上有很大年 月新发行的.进步,可以提供在线模拟。进步,可以提供在线模拟。2.在实用性上,PR0 II要比其它同类软件更具优势,主要比其它同类软件更具优势,.在实用性上,要比其它同类软件更具优势要是该软件的开发思路就是针对炼油化工行业,要是该软件的开发思路就是针对炼油化工行业,S I M S C I 的计算模型已成为国际标准,的计算模型已成为国际标准,公司拥有一批技术专家从事售后支持,可以解答用户所遇到的疑难问题,售后支持,可以解答用户所遇到的疑难问题,这方面要优于其它软件公司;说明书中有大量的实用例子;于其它软件公司;说明书
7、中有大量的实用例子;使用户更加容易使用软件。这已被大院所认可。加容易使用软件。这已被大院所认可。3.P R O H 有标准的有标准的O D B C 通道,可同换热器计算软件或通道,.有标准的通道其它大型计算软件相连,另外还可与W O R D、E X C E L、其它大型计算软件相连,另外还可与、数据库相连,计算结果可在多种方式下输出。数据库相连,计算结果可在多种方式下输出。4.原使用软件的单位如:.原使 用 A S P E N 软件的单位如:B P E C、B D I、化工化软件的单位如、院(天辰)、环球公司等,认为P R 0 H 更具有工程实用)、环球公司等一院(天辰)、环球公司等,认为更具
8、有工程实用一些化工院和石化院正准备购买P R O I I 软件。软件。性。一些化工院和石化院正准备购买软件1 2:4 1 化工设计(2 0 0 5-2 0 0 6 学年)6化工与生物技术学院D e si g n o f C h e m i c al E n g i n e e ri n g 化工设计二、软件功能特点适用的行业:油/气加工、炼油、化工、化气加工、适用的行业:气加 工 炼油、化工、学工程、建筑、聚合物、精细化工/制药学工程、建筑、聚合物、精细化工制药?模拟应用:设计新工艺、评估改变的装 置 模 拟 应 用:设计新工艺、配置、改进现有装置、配 置、改进现 有 装 置、依据环境规则进行
9、评估和证明、消除装置工艺瓶颈、评估 和 证 明、消除装置工艺瓶颈、优化和改进装置产量和效益?P R O/H典型的化学工艺模型:合成氨、共典型的化学工艺模型:合成氨、沸精播和萃取精储、结晶、脱水工艺、沸精储和萃取精储、结 晶、脱水 工 艺、无 机 工 艺、液抽提苯酚精播、液抽提、机工艺、液-液抽提、苯酚精镭、固体处理1 2:4 1化 工 设 计(2 0 0 5-2 0 0 6学年)7化工与生物技术学院D e si g n o f C h e m i c al E n g i n e e ri n g 化工设计聚合物:自由基聚合、一般目的的聚合(苯乙烯)、低 密 聚 合 物:自由基聚合、一般目的的
10、聚合(苯乙烯)度 聚 合(乙烯)聚 合(甲基丙烯酸甲脂)聚 合(度 聚 合(乙烯)、聚 合(甲基丙烯酸甲脂)、聚 合(乙烯基乙酸脂)链增长聚合、聚酯、酰 胺-尼 龙 尼 龙6,尼 龙6/6,基乙酸脂)、链增长聚合、聚酯、酰 胺 尼 龙,尼 龙,尼龙6/1 2、共聚、聚合(苯乙烯甲基丙烯酸甲脂)、聚 共 聚、聚 合(苯乙烯-甲基丙烯酸甲脂甲基丙烯酸甲脂)尼龙乙烯-乙烯基乙酸脂乙烯基乙酸脂)合(乙烯乙烯基乙酸脂)?炼油:原 油 预 热、常压蒸储、减压塔、F C C主分储塔、常压蒸懦、减压塔、主分储塔、炼油:焦碳塔、气体装置、汽油稳定、石脑油分离和气提、焦碳塔、气体装置、汽油稳定、石脑油分离和气提、
11、反 应 精 偏、变换和甲烷化反应器、酸水分离器、硫 和H F酸 烷 精 偏、变换和甲烷化反应器、酸水分离器、硫 和H F酸 烷 基 化、基化、脱异丁烷塔等分离塔、芳煌分离塔、?化工:乙烯分离塔、C 3 分离塔、芳烽分离塔、环己烷装化工:乙烯分离塔、分离制造厂、蔡转化、烯煌生产、氧化生产、置、M T B E 分离制造厂、蔡转化、烯煌生产、氧化生产、丙烯氯化?气体加工:胺脱硫、多级冷冻、压缩机组、脱乙烷塔和脱气体加工:胺脱硫、多级冷冻、压缩机组、甲烷塔、膨胀装置、气体脱氢、水合物生成/抑制、多级、甲烷塔、膨胀装置、气体 脱 氢、水合物生成抑制、多级、抑制平台操作、冷冻回路、平台操作、冷冻回路、透平
12、膨胀机优化?制药:间歇精镭、间歇反应制药:间歇精播、1 2:4 1 化工设计(2 0 0 5-2 0 0 6 学年)8化工与生物技术学院D e s i g n o f C h e m i c al E n g i n e e r i n g 化工设计一般化的闪蒸模型:闪 蒸、阀、压缩机 膨胀机、泵、管压缩机/膨胀机膨胀机、一般化的闪蒸模型:闪蒸、混合器/分离器方面分离器方面M i x e r/s p l i t t e r 线、混合器分离器方面?精偏模型:In s i d e/o u t,S U RE,C H E M D IS T 算法、两/三相算法、三相精保模型:精保、四个初值估算器、电解质
13、、反应精镭和间歇精镯、精镯、四个初值估算器、电解质、反应精播和间歇精储、简单模型、液抽提填料塔的设计和核算、液抽提、简单模型、液-液抽提、填料塔的设计和核算、塔板的设计和核算、计和核算、热虹吸再沸器?换热器模型:管壳 式、简单式和换热器、换热器模型:管壳式、简单式和L N G 换热 器、严格空冷换热器器模型、区域分析、加热/冷却曲线器模型、区域分析、加热 冷却曲线?反应器模型:转化和平衡反应、活塞流反应器、连续搅拌反应器模型:转化和平衡反应、活塞流反应器、罐式反应器、罐式反应器、在 线 F O RT RA N 反应动力学、吉布斯自由能最小、变换和甲烷化反应器、沸腾釜式反应器、P r o f i
14、 m at i c s 重整和加氢器模型界面、间歇反应器重整和加氢器模型界面、?聚合物模型:连续搅拌釜反应器、活塞流反应器、擦膜蒸聚合物模型:连续搅拌釜反应器、活塞流反应器、发 器?固体模型:结晶器溶解器、逆流倾析器、离心分离器、溶解器、固体模型:结晶器/溶解器逆流倾析器、离心分离器、旋转过滤器、干燥器、固体分离器、旋转过滤器、干燥器、固体分离器、旋风分离器12:41化工设计(2005-2006 学年)9化工与生物技术学院D e s i g n o f C h e m i ca l E n g i n e e r i n g 化工设计组分数据库:2000多纯组分库、以 D I P P R 组分
15、数据库:多纯组分库、多纯组分库为基础的库、固体性质、多组分/种类为基础的库、固体性质、19 00多组分种类多组分电解质库、非库组分、电解质库、非库组分、虚拟组分和性质化验描述、用户库、根据结构确定性质、验 描 述、用 户 库、根据结构确定性质、多个化验混合、用于聚合物的V a n K r e v e l e n 个化验混合、用于聚合物的方法12:41化工设计(2005-2006 学年)10化工与生物技术学院D e s i g n o f C h e m i ca l E n g i n e e r i n g 化工设计混合物数据:用于混合物数据:用于3000多 V L E 二元作用在多二元作用
16、在线二元参数、线二元参数、2200在线共沸混合物用于参在线共沸混合物用于参数估算、专用数据包、酒精脱水、数估算、专用数据包、酒精脱水、天 然 气 脱 水、带 有 三 乙 烯 乙 二 醇、来 自 G P A (G P S W A T)的酸水包、气体和液体氨处理、的酸水包、的酸水包气体和液体氨处理、硫醇等12:41化工设计(2005-2006 学年)11化工与生物技术学院D e s i g n o f C h e m i ca l E n g i n e e r i n g 化工设计热力学计算方法6 0 多种:热力学计算方法6 0 多 种 6 0操作单元:操作单元:?闪蒸罐,缩略图,间歇精镭器,蒸
17、懦器,液一液闪蒸罐,缩略图,间歇精微器,蒸偏器,抽提精镭器,侧线塔,压缩机,结晶器,旋流器,抽提精镯器,侧线塔,压缩机,结晶器,旋流器,减压设备,溶解器,膨胀机,闪蒸,减压设备,溶解器,膨胀机,闪蒸,带有固体的闪蒸,多股流换热器,闪蒸,L N G 多股流换热器,精确核算型换热器,多股流换热器精确核算型换热器,简单换热器,严格空冷器模型,加热/冷却曲线,简单换热器,严格空冷器模型,加热/冷却曲线,混合器,相包络,管道,聚合物反应器,混合器,相包络,管道,聚合物反应器,泵,回流泵,刮膜式蒸发器平衡反应器,刮膜式蒸发器,流泵,阀,刮膜式蒸发器,平衡反应器,转换反应吉布斯反应器,塞流反应器,平推流反应
18、器,器,吉布斯反应器,塞流反应器,平推流反应器,全混流反应器,间歇式反应器,固态颗粒分离器,全混流反应器,间歇式反应器,固态颗粒分离器,分裂器,单变量控制器,多变量的控制器,分裂器,单变量控制器,多变量的控制器,物流计算器,流程优化器,过程数据,用户自定义操 计算器,流程优化器,过程数据,作单元,(电解质模块电解质模块,S I M S C I 外接的模块等.外接的模块)作单元电解质模块外接的模块12:41化工设计(2005-2006 学年)12化工与生物技术学院D e s i g n o f C h e m i ca l E n g i n e e r i n g 化工设计用户扩展功能用户自定
19、义物流属性包;增加用户组份数据;用户自定义物流属性包;增加用户组份数据;增加热力学计算方法;增加热力学计算方法;增加自定义操作单元模块1 2 1 2 0 增加自定义计算模型7 模块1 2 0 个;增加自定义计算模型7 个;增 加自定义电解质模型2 0 2 0 个等加自定义电解质模型2 0 个等12:41化工设计(2005-2006 学年)13化工与生物技术学院D e s i g n o f C h e m i ca l E n g i n e e r i n g 化工设计分析工具?工况研究,优化器,单相变量控制器,多工况研究,优化器,单相变量控制器,相变量控制器,加热/相变量控制器,加热/冷却
20、曲线等12:41化工设计(2005-2006 学年)14化工与生物技术学院D e s i g n o f C h e m i ca l E n g i n e e r i n g 化工设计P R 0H 软件除基本包以外,P R 0H 软件除基本包以外,还提供给用户有如下模软件除基本包以外块:界面模块 H T FS、P R O/I I-H T F S I n t e r fa c e 自动从 自动从 P R 0/I I 数 据、自动从数据库检索物流物性数据,并用该数据创建一个H T F S 输入文库检索物流物性数据,并用该数据创建一个然后能输出该文件,以访问各种物流物性数据。件。H T F S
21、然后能输出该文件,以访问各种物流物性数据。?H T R I、H T R I、P R O/I I-H T R I I n t e r fa c e 从 P R O/I I 数据库检P R 0/I I 数据库检索数据,并创建一个用于各种H T R I 程序的H T R I 输入文索数据,并创建一个用于各种H T R I 程序的H T R I 输入文来自P R 0/I I 热物理性质计算的物流性质分配表提供件。来自热物理性质计算的物流性质分配表提供的严格换热器设计程序。给 H T R I 的严格换热器设计程序。这减少在两个程序之间的严格换热器设计程序输入数据的重复。输入数据的重复。?L in n h
22、o ff M a r c h,来 自,来自P R O/I I 的严格质量 和 能 量 平 的 严 格 质 量 和 能 量 平 塔 模 块,衡 结 果 能 传 送 给S u p e r T a r ge t?塔模块,以分析整个分离过程的能量效率。过程的能量效 率。所建议的改进方案然后就能在随后的P R O/I I运行中求出值来。运行中求出值来。运行中求出值来1 2:4 1化 工 设 计(2 0 0 5-2 0 0 6学年)1 5化工与生物技术学院D e s ign o f C he m ic a l E n gin e e r in g 化工设计应用模块 B a t c h,搅拌釜反应器和间歇蒸
23、储模型能够独立运,流程的一部分运行。行或作为常规P R 0/I I流程的一部分运行。操作可通过一流程的一部分运行系列的操作方案来说明,具有无比的灵活性。系列的操作方案来说明,具有无比的灵活性。?E l e c t r o l y t e s,该模块严密结合了 由,该模块严密结合了由O L I S y s t e m s,I n c开发的严格电解质热力学算 法。开 发 的 严 格 电 解 质 热 力 学 算 法。T he E l e c t r o l y t e Ut il it yP a c k a ge (电解质应用包),作为该模块的一部分,进 一(电解质应用包)作为该模块的一部分,步扩展
24、了一些功能,如生成用户电解质模型和创建、步扩展了一些功能,如生成用户电解质模型和创建、维护 私有类数据库。私有类数据库。?P o l y m e r s,能模拟和分析从单体提纯和聚合反应到,分离和后处理范围内的工业聚合工艺。分离和后处理范围内的工业聚合工艺。对 于P R 0/I I的独的独到之处是通过一系列平均分子重量分率来描述聚合物组成,到之处是通过一系列平均分子重量分率来描述聚合物组成,可以准确模拟聚合物的混合和分播。可以准确模拟聚合物的混合和分馀。1 2:4 1化工设计(2 0 0 5-2 0 0 6学年)1 6化工与生物技术学院D e s ign o f C he m ic a l E
25、 n gin e e r in g 化工设计?常用版本:常用版本:P r o I I v 6.0 1 最新版本:最新版本:P r oI I V7.11 2:4 1化工设计(2 0 0 5-2 0 0 6学年)1 7化工与生物技术学院D e s ign o f C he m ic a l E n gin e e r in g 化工设计二、C H E M C A DC H E M C A D 是一个用于对化学和石油工业、是一个用于对化学和石油工业、是一个用于对化学和石油工业炼油、炼油、油气加工等领域中的工艺过程进行计算机模拟的应用软件,计算机模拟的应用软件,是工程技术人员用来对连续操作单元进行物料
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- 计算机 化工 设计 中的 应用
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