化工流程模拟软件大全.docx

《化工流程模拟软件大全.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工流程模拟软件大全.docx（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、工流程模拟软件大全1 概要 目前，国内主要的化工流程模拟软件美国 SimSci-Esscor 公司的PRO/II， 美国 AspenTech 公司的 Aspen Plus，Hysys，英国 PSE 公司的 gPROMS，美国Chemstations 公司 ChemCAD 和美国 WinSim Inc. 公司的 Design II，加拿大Virtual Materials Group 的 VMGSim。现将这几种软件简介归纳如下，供参考学习之用。2 CHEMCAD, PROII, ASPEN 的比较 简洁总结以下七点：1 一般认为，PROII 在炼油工业应用更为准确些，因其数据库中有不少阅历数据

2、； 而 ASPEN 在化工领域表现更好，Aspen Plus 与之比较有其它软件不行比较的优点它根本上掩盖了以上各软件的全部优点。有人比方：PROII 是阅历派，ASPEN 是学院派。2. 学习 aspen plus 必备1 化工原理；讲化工过程得单元操作2 热力学方法；表达物性计算方法；3 化工系统工程；表达如何对化工系统进展建模，分析、求解 假设简洁把握，1、2 就可以了，假设想进一步深入，还需看看 3，另外有一个有阅历得教师辅导也是很重要的。3. HYSYS 主要用于炼油。动态模拟是它的优势。 ASPEN 是智能型的，用于化工领域流程模拟，比较大或长的流程，而且数据库比较全，开方式的。它

3、和HYSYS 现在是一家。 PROII 可以用于设备核算，流程短，或精馏核算。 chemcad 由于物性较少，使用不方面，相对较差，网上处处都可以下载，设计院不太使用， 高校中有肯定市场。4. 我觉得 aspen plus 的计算是最准确的，数据库的建设也是最完善的。不过我对它的操作不太适 由于它考虑的方面格外全面，所以让我感觉学起来比较费力。chemcad 的界面操作让人感觉格外简 单，使用起来比较顺手。但是数据库不是太大，我用的 5.0 版本，就只有 2023 中常用物质的物性数据。PROII 在这两方面都在中间。5. 从易收敛性上看，chemcadhysysproii。6. 从贴近工业实

4、际看，proiihysyschemcad 四个都是工程模拟仿真软件，其中 Aspen、PRO/II， HYSYS 为国内绝大多数设计院所使用。感觉 Aspen 适应范围最广，电解质、固体、燃烧等模块是其它软件难以比较的；PRO/II 在石化上应用较多，积存了丰富的阅历；HYSYS 则在油气工程领域就有着极高的精度和准确性。青岛科技大学原青岛化工学院开发了个ECSS，对它的评价只能是“国货”，青岛科技大学自己也不使用它的。7. 版本介绍： aspen 好用的版本是 10.2 和 11.1，其中 10.2 在 winXP 上使用会有一些小问题，但通过 变通方法可以使用，11.1 使用中有一个小问题

5、，很简洁解决的。至于其它版本，目前看来还不能正常地使用。Pro/II 好用的版本是 5.6、6.0、7.1，前两个版本没得说，追的可能会宠爱7.1，但该版本在 winXP 以上版本安装时有的会装不上。Hysys 好用的是 2.4、3.0、3.2，其中 3.0 版本必需从光盘安装，3.2 版本有些问题，每次使用半个小时后有时会无缘无故退出。3 各软件简介3.1 AspenOneAspenOne 美国 AspenTech 公司在 2023 年底推出，EO(联立方程)方面有较大改进。官方网站： :/ AspenTech ，下面 Hysys，HTFS,Aspen Plus 是其主要产品：3.1.1 H

6、ysys 关于 Hysys Hysys 原是加拿大 Hyprotech 公司产品，Hyprotech 公司创立于 1976 年，是世界上最早开拓石油、化工方面的工业模拟、仿真技术的跨国公司。其技术广泛应用于石油开采、储运、自然气加工、石油化工、精细化工、制药、炼制等领域。它在世界范围内石油化工模拟、仿真技术领域占主导地位。 Hyprotech 已有 17000 多家用户，遍布 80 多个国家，其注册用户数目超过世界上任何一家过程模拟软件公司。目前世界各大主要石油化工公司都在使用Hyprotech 的产品，包括世界上名列前茅的前 15 家石油和自然气公司，前 15家石油炼制公司中的 14 家和前

7、 15 家化学制品公司中的 13 家。 2023 年美国AspenTech 公司将 Hyprotech 公司收购，Hysys 就该是 AspenTech 公司旗下产品了，2023 年美国 Honeywell 公司从 AspenTech 公司买下 Hysys 软件的产权。Hysys2023 为 AspenOne 的一局部，是 Aspen 买了 Hysys 后推出的第一个版本。Aspen One 名目里就有 Aspen Hysys Hysys 的开发背景 由于微机的高速进展及Microsoft Windows 软件的推出，转变了 DOS 对微机资源及单任务的限制，使得动态模拟系统在微机上运行成为可

8、能.加拿大 HYPROTECH 公司不负众望，以雄厚的技术实力，在世界上领先开发出微机版动态模拟系统 HYSYS 1. 0。动态模拟系统 HYSYS 的推广及应用必将给石油化工设计领域、生产领域、争论领域带来一场深刻的革命，成为石油化工领域划时代的里程碑。 化工模拟软件根本是沿两个方面进展和提高，一是在化工模拟理论和技术方面进展，从而使软件应用范围更加广泛，另一方面是在软件及计算机关心工具进展，也就是争论更好的方法， 使工程师更易把握、使用这种软件，在争论方案中更敏捷地运用这种软件。 近年来，前一方面进展很快，后一方面则进展很慢。由于前一方面各家公司的水平都较高，所以后一方面显得尤为重要，将两

9、者结合起来，利用一代编程工具开发一代的模拟软件，必将给化工模拟行业带来一场变革。 Hyprotech 公司在软件进展过程中始终坚持一个宗旨：“使软件操作简洁、便利，工程师易学、易懂”。到达这个目的方法之一就是工程师在使用过程中能随心所欲地更转变量。软件运行中的任何时刻都可以暂停以观看数据的变化。这就是所说的“完全交互式软件”，他就是Hyprotech 公司的第一代产品 HYSIM。它也是世界上第一个完全交互式的化工模拟软件。该公司的成功源于两个方面，其一是该公司不断进展的技术力量，其二是该公司对计算机技术进展带来的潜在的技术的生疏，以及对这种变化作出的快速反响。从交互模拟到微机上的交互模拟技术

10、，该公司始终以供给创的软件而领先于世界。 HYSYS 以具有十几年世界各地石油化工领域的应用历史的 HYSIM 为其坚实的根底。HYSYS 包含更多、更简单的物性计算包及单元操作，为了能更快速、准确得到计算结果，增加了强大的初始化及快速迭代计算工具。同时还增加了系统优化、反响蒸馏、先进的变量计算表、用于掌握争论的掌握器和传递函数发生器。 Hysys 的应用厂商 Hyprotech 公司国外用户： BP 、Chevron 、Dow 、DuPont 、Exxon Mobil 、Fluor Daniel 、Monsanto 、Glaxo SmithKline 、Rohm Hass 、Bayer 、S

11、hell 、PraxAir 、UOP 等 HYSYS 在国内应用格外广泛，国内用户总数已超过 50 。全部的油田设计系统全部承受该软 件进展工艺设计。下面是局部国内油田用户名单： 大庆油田设计院、辽河油田设计院、华北油田设计院、大港油田设计院、四川油田设计院、长庆油田设计院、青海油田设计院、中原油田设计院、江汉油田设计院、克拉玛依油田设计院、克拉玛依油田争论院、独山子炼油厂、独山子石化设计院、廊坊管道勘察设计争论院、中国海洋总公司生产争论中心、中国海洋总公司石油工程公司天津塘沽。中国海洋总公司南海分公司、壳牌中国分公司 Shell 、辽阳化纤公司、辽阳石化设计院、大庆石化设计院、岳阳石化公司、

12、九江石化公司、南京石化公司、扬子石化公司、扬子石化设计院、抚顺石化设计院、抚顺石化公司、金陵石化公司、茂名石化设计院、 镇江炼化工程公司 等。 HYSYS 的特点 1 最先进的集成式工程环境。 由于使用了面对目标的一代编程工具，使集成式的工程模拟软件成为现实。在这种集成系统中，流程、单元操作是相互独立的。流程只是各种单元操作这种目标的集合，单元操作之间靠流程中的物流发生联系。在工程设计中稳态和动态使用的是同一个目标，然后共享目标的数据，不须进展数据传递。因此在这种先进且易于使用的系统中用户能够得到最大的效益，对简单的工艺流程往往要分成几个局部模拟。这主要基于：小流程分析便利，速度快；对不同体系

13、承受不同的热力学方法以取得更准确的结果，以往的软件根本承受的方法是先单独对小流程模拟，然后人工或软件通过文件将数据从一个流程传递到另一个流程。这种数据的强制性传递必定引起流程内部数据的冲突，其结果是流程必需重计算。集成式的工程环境则不同，它使人们能在一个模拟环境中将流程分为假设干个子流程，可大可小。这种集成环境的独到之处是子流程、主流程之间的数据是相互共享的，不须传递。它们之间还可以承受不同的物性计算包。从一个流程到另一个流程就象翻书一样简洁。 2 强大的动态模拟功能。 动态模拟的方法及过程是流程稳态模拟收敛后，首先定义单元操作的动态数据(如分别器的几何尺寸、液位高度等)，安装掌握仪表，然后就

14、可以进入动态，开头动态模拟。动态模拟过程中，可以随时调整温度、压力等各种工艺变量(这就是Windows 的多任务)，观看它们对产品的影响以及变化规律。还可以随时停下来， 转回静态。由于动态和静态是一样对象的共享，所以动静之间的转换格外简洁。HYSYS 供给了 PID 掌握器、传递函数发生器、数控开关、变量计算表等进展动态模拟的掌握单元。PID 掌握器可完成对任何变量的掌握。传递函数发生器可产生任何形式的过程传递函数，如一阶环节、二阶环节、微分和积分环节。用它们可以模拟任何被掌握对象及干扰源。数控开关在动态过程中，可通过检查某操作条件而掌握另一变量的开或关，进而到达对整体装置的掌握。4 每个变量

15、计算表存储 26 * 50，即 130 个变量。这个表象一台在线挂在实际装置上的掌握机， 可以引入流程中的任何变量，然后在表中处理(该表可以进展各种函数及规律运算)，将其结果再送回流程，指定给某些变量，从而到达掌握某些变量的目的。 3 DCS 接口。HYSYS 通过动态链接库 DLL 与 DCS 掌握系统链接。装置的 DCS 数据可以进入 HYSYS，而 HYSYS 的工艺参数也可以传回装置。通过这种技术可以实现; 在线优化掌握;生产指导;生产培训;仪表设计系统的离线调试。 4 工艺参数优化器。软件中增加了功能强大的优化器，它有五种算法供您选择，可解决无约束、有约束、等式约束及不等式约束的问题

16、。其中序列二次型是比较先进的一种方法，可进展多变量的线性、非线性优化，协作使用变量计算表，可将更加简单的经济计算模型参加优化器中，以得到可获最大经济效益的操作条件。 除了上述的特点外，HYSYS 中还包括了大事驱动加物性计算包、干板开车、内置人工智能、数据回归包、物性计算包、物性推测系统、大事驱动、窄点分析工具、方案分析工具、各种塔板的水力学计算、任意塔的计算、非序贯模拟技术等。 Hysys 的应用 HYSYS 软件是世界著名油气加工模拟软件工程公司开发的大型专家系统软件。该软件分动态和稳态两大局部。其动态和稳态主要用于油田地面工程建设设计和石油石化炼油工程设计计算分析。其动态局部可用于指挥原

17、油生产和储运系统的运行。对于油田地面建设该软件可以解决以下问题：一、在油田地面工程建设中的应用 各种集输流程的设计、评估及方案优化 站内管网、长输管线及泵站 管道停输的温降 收发清管球及段塞流的推测 油气分别 油、气、水三相分别 油气分别器的设计计算 自然气水化物的推测 油气的相图绘制及推测油气的反析点 原油脱水 原油稳定装置设计、优化 自然气脱水甘醇或分子筛、脱硫装置设计、优化 自然气轻烃回收装置设计、优化 泵、压缩机的选型和计算二、在石油石化炼油方面的应用1 常减压系统设计、优化；2 FCC 主分馏塔设计、优化；3 气体装置设计与优化；4 汽油稳定、石脑油分别和气提、反响精馏、变换和甲烷化

18、反响器、酸水分别器、硫和 HF 酸烷基化、脱异丁烷塔等设计与优化；5 在气体处理方面：可完成：胺脱硫、多级冷冻、压缩机组、脱乙烷塔和脱甲烷 塔、膨胀装置、气体脱氢、水合物生成 / 抑制、多级、平台操作、冷冻回路、透平膨胀机优化。 HYSYS 软件功能 HYSYS 软件与同类软件相比具有格外好的操作界面，便利易学，软件智能化程度高 。 最先进的集成式工程环境由于使用了面对目标的一代编程工具，使集成式的工程模拟软件成为现实。在这种集成系统中，流程、单元操作是相互独立的、流程只是各种单元操作这种目标的集合，单元操作之间靠流程中的物流进展联系。在工程设计中稳态和动态使用的是同一个目标，然后共享目标的数

19、据，不需进展数据传递。因此在这种最先进且易于使用的系统中用户能够得到最大的效益。 内置人工智能：在系统中设有人工智能系统，它在全部过程中都能发挥格外重要的作用。当输入的数据能满足系统计算要求时，人工智能系统会驱动系统自动计算。当数据输入发生错误时， 该系统会告知你哪里出了问题。 数据回归包： 数据回归整理包供给了强有力的回归工具。用试验数据或库中的标准数据通过该工具用户可得到焓、气液平衡常数 K 的数学回归方程 ( 方程的形式可自定 ) 。用回归公式可以提高运算速度，在特定的条件下还可使计算精度提高。 严格物性计算包： HYSYS 供给了一组功能强大的物性计算包，它的根底数据也是来源于世界富有

20、盛名的物性数据系统，并经过本公司的严格校验。这些数据包括 16,000 个交互作用参数和1,800 多个纯物质数据。 功能强大的物性推测系统：对于 HYSYS 标准库没有包括的组分，可通过定义假组分，然后选择 HYSYS 的物性计算包来自动计算根底数据。 DCS 接口： HYSYS 通过其动态链接库 DLL 与 DCS 掌握系统链接。装置的 DCS 数据可以进入 HYSYS ，而 HYSYS 的工艺参数也可以传回装置。通过这种技术可以实现： 1) 在线优化掌握； 2) 生产指导； 3) 生产培训； 4)仪表设计系统的离线调试。 大事驱动：将模拟技术和完全交互的操作方法结合，使 HYSIM 获得

21、成功。而利用面对目标的技术使 HYSYS 这一交互方式提高到一个更高的层次，即大事驱动。当你在争论方案时，需要将很多工艺参数放在一张表中，当变化一种或几种变量时，另一些也要随之而变，算出的结果也要在表中自动刷。这种几处显示数据随计算结果同时自动变化的技术就叫大事驱动。通过这种途径能使工程师对所争论的流程有更彻底的了解。 工艺参数优化器：软件中增加了功能强大的优化器，它有五种算法供您选择， 可解决无约束、有约束、等式约束及不等式约束的问题。其中序列二次型是比较先进的一种方法，可进展多变量的线性、非线性优化，协作使用变量计算表，你可将更加简单的经济计算模型参加优化器中，以得到最大经济效益的操作条件

22、。 窄点分析工具：利用 HYSYS 的窄点分析技术可对流程中的热网进展分析计算， 合理设计热网，使能量的损失最小。 方案分析工具：某些变量按肯定趋势变化时，其它变量的变化趋势如何呢？了解这些对方案分析格外重要。比方，当争论塔的回流比和产品质量的变化对热负荷、产量、温度的影响时，在 HYSYS 的方案分析中选回流比和产品质量作为自变量，给出它们的变化范围和步长， HYSYS 就开头计算，最终会给出一个汇总表。 各种塔板的水力学计算： HYSYS 增加了浮阀、填料、筛板等各种塔板的计算， 使塔的热力学和水力学同时解决。 任意塔的计算：我们以前接触的软件中全局部馏塔都是软件商供给了一个最全的塔，然后

23、让用户自己选择保存局部。试问，假设用户有一个塔，其上局部为吸取 - 解析塔，下局部为提馏塔，这种塔该如何计算呢？ HYSYS 就可以。由于承受了面对目标的编程工具，塔板、重沸器、泵、回流罐等等都是相互独立的目标。人们可以任意组合这种目标，而完成各种各样的任意塔，格外便利。 热力学方法 1800 多个纯组分 物性计算方法 Peng Robinson BK10 Chien Null Virial Soave Redlich Kwong Esso Tabular NTRL Redlich Kwong Kabadi Danner Chao Seader UNIQUAC Ideal Gas Zudkev

24、itch Joffee Grayson Streed Margules Steam PRSV Sour PR Van Laar Wilson Modified Antoine Sour SRK 16000 多个交互作用参数 假组分 数据回归包 原油的处理：原油治理器可以对用户的任何试验数据处理、将原油转换成虚拟组分计算、原油治理器中供给大量的关联式供用户选择 Assay Types TBP, D86, D1160, D86-D1160, D2887, EFV, Chromatographic Assay Options Barometric correction, cracking corre

25、ction Property Curves Viscosity, Density, Molecular Weight 单元操作 分别器： 2 相分别器， 3 相分别器、固体分别器、旋风分别器、真空过滤器、结晶器 蒸馏塔：吸取解吸、有再沸器的吸取塔、有回流的吸取塔，液 - 液萃取塔、常减压塔、精馏塔、组分分别器、三相精馏塔全部塔都能在板上加反响单元进展反响精馏 反响器： CSTR, PFR, Gibbs, 平衡、转化率 换热器： 热交换器、 LNG 多相流冷箱、加热器、冷却器 安排单元：管道、混合、分支 压力变化：泵、压缩机、膨胀机、阀 规律单元：平衡、前置、 PID 调整器、电子计算表、传递函

26、数发生器 等等。 通过微软 OLE 扩展用户功能 通过 OLE 用户可以对 HYSYS 进展以下开发 建立用户自己的物性包 增加用户自己的反响方程 开发自己的专用单元操作 可用 VB 或 C+ 开发用户自己的专用模型 分析工具 流程分析器、数据记录器 窄点分析、换热曲线 物性分析器 HYSYS 软件附加模块功能 ACM Model Export Option ACM 导出模块 使 ASPEN 系列设计软件创立模型时，可以利用 HYSYS 的稳态或动态模拟数据； Aspen OnLine Option ASPEN 联线模块，允许 HYSYS 模块连接实际的工厂数据，它可以使用户对过程模拟中获得的

27、结果数据和工厂实际操作环境进展比较。 Aspen WebModels Option ASPEN Web 模块使公司可以通过 Web 公布安全、预设好的模块。这可以允许工厂治理人员、操作工程师和经济分析人员使用更严格的模块去优化操作参数和作出更好的商业决策。 HYSYS Amines Option HYSYS 胺处理模块模拟和优化气相和液相胺处理过程，包括单相、混合相或活性胺。模拟了硫化氢和二氧化碳的被工业溶剂高精度吸取反响的过程。一个更先进的热力学电解质模块 Li-Mather 可以计算出比原有的模块更准确结果，尤其是在处理混合胺方面。这个技术是由合作伙伴 Schlumberger 供给的，是

28、基于 Oilphase-DBR 中的AMSIM 模块。 HYSYS Crude Module Option 模拟了原油的组分。由组分石油的虚拟组分表现烃物流的性能，并推测它们的热力学和传输性质。 HYSYS Data Rec Option 利用 HYSYS 在线性能监控器和优化程序协调实际装置的数据 HYSYS Dynamics Option 供给一个完全基于 HYSYS 环境的动态模拟器，稳态模块和动态模块比较后可以得出更严格、准确的有关装置性能资料的结果。 HYSYS Neural Net Option 使用那些实际装置的数据模拟那些难以模拟的过程和操作。利用HYSYS 流程图模型的数据形

29、成一个数据网络以便处理类似的状况，这可以显著的提高计算速度。 HYSYS OLGAS Option 综合了多相流管线的工业标准计算压力变化、流体停顿和流淌规章。 HYSYS OLI Interface Option 基于 OLI 系统的先进技术，使 HYSYS 能够对简单的电解液系统进展分析，扩展了 OLI 数据库和热力学性质，包括了超过3 ， 000 的电解种类。 HYSYS Optimizer Option 优化模块承受最优化的运算法则，基于 SQP 有序二次方程式技术。为工厂的设计优化、在线性能监控器和优化程序供给了优化工具。 HYSYS PIPESYS Option PIPESYS 模

30、块使 HYSYS 能够准确的进展单相和多相流体的设计、排解故障和 优化管线。它可以分析管子的垂直分布，入口装置，管子材料的成分和流体的性质 HYSYS Upstream Option 供给了处理石油流体的方法和技术的工业标准。可以在一个便利的界面中输入产品现场数据来建立所需的资本模型。 HYSYS Tacite Option 为陆地、近海和海底环境供给了多相流的模型。 TACITE 是使用 IFP 中已证明有效的数据库模拟多相流。它是由稳态模块组成，计算压力变化、流体停顿和流淌规章。3.1.2 HTFS HTFS 原是英国 AEA 工程询问公司的一个子公司， 1997 年 AEA 公司和加拿

31、Hyprotech 公司合并， Hyprotech 成为 AEA 的一个子公司，原 HTFS 公司由 Hyprotech 接收、合并 2023 年 7 月， Hyprotech 公司与 AspenTech 公司合并， Hyprotech 成为 AspenTech 公司的一局部。官方网站： :/ AspenTech / HTFS2023 中共 7 个局部：ACOL 6.20 FRAN 2.01 TASC5.00 APLE 2.10 MUSE 3.20 FIHR 2.00 PIPE 5.20 HTFS.ACOL HTFS.ACOL 是一个功能格外强大空冷计算程序，可以模拟光管或翅片管束，管外界质可

32、以是空气或其他气体。可以模拟计算以下系统：空冷，烟气余热回收系统、空调系统、空气除湿系统、制冷系统等。 计算模式 设计模式 ：交互式的图形设计方法是 HTFS 独家技术。这样您可以依据所需的热负荷得到最优的空冷器管束布局。可以确定管排的组数、换热单元、每个单元内的分级数目和空气的流量。可以给出多种方案供用户选择。 模拟模式：1给定进口状态管程和管外气体，计算出口状态，2给定管程出口和管外气体进口状态，计算管程进口状态，3给定管程进口状态且管外自然对流，计算管程出口状态和管外气体流量，4给定管程进口状态及管外气体进口状态，计算管程流量。5给定管程进，出口状态及管外气体进口状态，计算管管外气体流量

33、。6计算管内结垢参数。 空冷器类型 抽吸式、送风式、自然对流式，可以对管程进展加热或冷却。管程数最多可达 50 。换热器可以任何数可达 100 层。 HTFS.MUSE 计算模式 设计：依据各流股的工艺条件，用简捷法计算出冷箱的几何尺寸及通道层数 核算：给定进出口状态，核算换热器 模拟：给定冷箱的几何尺寸、通道层数及进口状态，计算出口状态 流道安排模拟： 计算给定冷箱每一流道的操作特性最大流道数可达 240 。可推测冷箱的横断面翅片温度分布，从而可对各种流道安排方案进展争论。 热虹吸式冷箱计算， 流股安排方案分析及并流、错流分析 冷箱类型 冷箱最大流股数可达 15 股。流股之间换热形式可实行逆

34、流、并流、错流。单一冷箱或多个单元串、并组合的复合冷箱，这些冷箱可以垂直式或水平式。热虹吸式冷箱可以是内置式内潜在液室中或外置式通过管道和塔底的液室连在一起。 安排器的类型 安排器可以计算进口和出口安排器的扩张压降，可以检查流量分布是否均匀，再安排器有合并型、分支型、也可局部流股抽出。 翅片特性数据 可以通过输入界面人工输入翅片的传热及压降特性数据平直、多孔、波浪 / 人字型、锯齿、片条，假设没有厂家数据，可依据软件内部的特性曲线求出翅片特性。由于深入及独特的争论工作， HTFS 对处理翅片通道的沸腾和冷凝流体流淌有独特的方法。 程序组成 PFIN 简捷计算：首次计算板翅式换热器时首先用它计算

35、换热器的根本尺寸 MUSE 标准计算：按标流道分布计算换热器 MULE 流道分布校正及手工进展流道分布 MUSC 错流校正 HTFS.FIHR HTFS.FIHR 为加热炉计算程序 功能 模拟模型 对于给定炉型及其构造尺寸、燃料消耗量、过剩空气系数、被加热介质等，软件能进展以下计算： 通过燃烧室和对流室的传热计算及多相流流体计算，可得到被加热流体和烟气的温度分布和压力分布。其中烟气的压力分布是沿燃烧室经对流段至烟囱的格外具体的数据。核算模型 对于给定炉型，指定燃烧段热负荷通过给定被加热流体在燃烧的出口温度，反算出所需的燃料量输入方式和模拟模式一样，但需指定被加热流体在燃烧段的出口温度。 处理力

36、量 被加热流体可以是： 单相流体气相或液相 多相流体气液二相或气液 - 液三相 被加热介质可分布在加热炉的不同局部。该加热炉可用于模拟计算：各种炼油厂、化工厂圆筒炉和方箱加热炉及热回收系统。 技术特点 功能强大的在线帮助系统及以图形交互的方式输入燃烧室及对流段的构造尺寸。利用这些功能，用户可以格外简洁地完成建模工作 被加热介质最多可达 10 股流，它们可以任意分布于炉子的各部位。它们相对于烟气可以实行逆流或并流 被加热介质可以是单相流或多相流。它们可以承受多路及多管程方式 可以承受气体燃料或液体燃料 圆筒炉或方箱炉。燃烧段可以是单排或双排炉管。炉管可以是垂直或螺旋布置，可置于炉中心或圆周排列

37、方箱炉可以是单体或双体 对流段最多可以分为 9 段。管子可以是光管或翅片管。对流管可以考虑来自燃烧室的辐射传热 烟气排放方式有两种方式，即回收烟气能量用烟气预热燃料，或不回收烟气能量。烟筒可以是同径或变径。烟筒可带档板 燃烧室和对流段可分别单独建模 可用各种单位，如：国际单位、公制单位及英制单位 支持 .PSF 物性文件格式。用户可通过 .PSF 文件和模拟软件进展数据传递 物性数据库 在模拟过程中，对于被加热介质需要用到以下物性：密度、比热、导热系数、液体的外表张力，对于多相流还需热负荷曲线温度 - 焓 - 汽化率。为了取得这些物性， HTFS 供给了一下方法： 热力学物性数据包：将 HYS

38、YS 流程模拟软件中的热力学包引入 HTFS 系统。供给1000 多个纯组分， 6 种状态方程及 2 个活度计算模型 NEL40 包含 40 个纯组分的物性计算方法 可以通过标准的 PSF 物性生成文件，由流程模拟系统供给物性数据 模型计算方法 燃烧室可承受两种计算模型： 均匀混合模型单区域法，将整个燃烧室视为一个完全混合的一个区域 区域法，将燃烧室沿轴向分成假设干段，每个段被认为是一个小的区域 对于每个区域都计算辐射传热、对流传热、及各种热平衡。 最终得出每个区域的具体数据： 烟气和炉壁的温度分布 被加热介质及炉管壁的温度分布 火焰在每个区域的热量分布可由模型自动计算或由用户自己定义。 在对

39、流段，烟气的温度和压力是沿其流淌方向逐段炉管计算的。被加热介质的温度、压力和管壁温度是逐管计算的。对流段也可考虑辐射传热。烟气的压力降计算考虑了由鼓风机进口到烟囱出口的每个部 分。 模拟结果输出 从简洁的总结报告到格外简单的逐管分析报告， FIHR 软件的输出方式能使您从各个方面争论加热炉的性能。一些格外重要参数还可以用图形方式表现出来。如：压力分布图和温度挟点图等。通过各种曲线图您可以更进一步了解炉子的性能。 FIHR 可以输出以下报告： 简洁汇总报告 API 数据报告 炉子每局部的热平衡报告 炉管的热强度报告 烟气温度、压力分布报告 被加热介质的温度及炉管外表温度分布报告逐管分析 计算炉管

40、的最高温度 被加热介质的逐管压力分布 HTFS.TASC HTFS.TASC 是世界上格外优秀的管壳式换热器软件，早在 80 年月初就已进入中国。原会员用户普及化工及石化业。以计算准确性和工程有用性而著名。一代的 TASC 功能更强，将全部管壳式换热器集为一体，将传热和机械强度计算融为一体。可用于多组分， 多相流冷凝器，罐式重沸器、降液膜蒸发器，多台换热器组等。并供给管束排列图。 计算模式 设计：对于给定工艺条件进展换热面积或本钱优化设计。计算换热器的各种参数 核算：指定流体的进出口条件，核算换热器是否能供给足够的负荷，并计算换热器的实际换热面积与所需换热面积的比率 模拟：对于给定的换热器，当

41、工艺介质进口给定后模拟其出口状态及计算换热器的操作性能 热虹吸换热器模拟：模拟热虹吸换热器的操作性能，计算循环量和管路压降 换热器类型 包括全部 TEMA 式的换热器， 即前端 A 、B 、C 、D ， 后端 L 、 M 、 N 、 P 、 S 、 T 、 U 、 W ，壳体 E 、 F 、 G 、 H 、J 、 K 、 I 、 X 单换热器或换热器组 串联最多为 12 台，并联无限制换热器可以水平或垂直放置 管壳可以是光管、低翅片、径向翅片及螺旋带翅片等 可以计算非 TEMA 式的换热器。如双管换热器，多管束双壳式换热器等 立式和卧式热虹吸换热器 振动检查 对于通过壳程的汽、液或两相流体，

42、HTFS.TASC 软件用多年争论的先进方法检查由流体流淌引起振动的可能性，该方法可推测流体弹性稳定性、共振、流体冲击等。还可以推测热虹吸换热器的流淌稳定性。 排管布置优化 可处理光管、低翅片管、轴向翅片管。内含低翅片管数据库 折流板形式：单缺口、双缺口、缺口无管折流板、杆式折流板 输出结果 输出结果包括以下局部： 优化设计的具体结果，包括总重、各种方案比较表 TEMA 规格的设计报告，可与微软的文字处理软件相连 换热器平面尺寸图 管、壳程各种具体数据 各种可能引起振动的缘由及具体描述 可以推测可能发生的不稳定流淌热虹吸式换热器 本钱核算、管束排列优化及换热器管束排列图3.1.3 Aspen

43、Plus 是大型通用流程模拟系统，美国 AspenTech 公司的产品。全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是 Aspen Plus 的用户。官方网站： :/ AspenTech / Aspen Plus 是大型通用流程模拟系统，源于美国能源部七十年月后期在麻省理工学院MIT组织的会战， 开发型第三代流程模拟软件。该工程称为“过程工程的先进系统”Advanced System for Process Engineering，简称 ASPEN，并于 1981 年底完成。1982 年为了将其商品化，成立了 AspenTech 公司，并称之为 Aspen Plus。该软件经过

44、 20 多年来不断地改进、扩大和提高，已先后推出了十多个版本，成为举世公认的标准大型流程模拟软件，应用案例数以百万计。全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是 Aspen Plus 的用户。 具有最完备的物性系统1. 一套完整的基于状态方程和活度系数方法的物性模型 有 20 多种状态方程模型 有 15 种活度系数模型 有 10 多种摩尔体积模型 2 种蒸发潜热模型 13 种焓， 自由能，熵模型 4 种蒸汽压模型 3 种气夜平衡比模型 具有纯组分的物性数据常数模型 两种复合固体密度模型 5 种复合固体焓模型 6 种热导率模型 4 种外表张力模型 10 种粘度模型 3 种集中

45、系数模型2. Aspen Plus 数据库包括 5000 多种纯组分的物性数据及以下数据库 纯组分数据库包括 5000 种化合物参数。 电解质水溶液数据库，包括 900 种离子和分子溶质估算电解质物性所需的参数。固体数据库，包括水溶液种 61 中化合物的henry 常数参数 二元交互作用数据库，包括 Ridlch-Kwong Soave,Peng Rinson,Lee Kesler Plocker,BWR Lee Starling 以及 Hayden OConnell 状态方程的二元交互作用参数约 4000 多个，涉及 5000 种双元混合物。 PURE10 数据库，包括 1727 种化合物的

46、物性数据，这是基于美国化工协会开发的 DIPPR 物性数据库的比较完整的数据库。这比第九版的 1550 组分数据库不仅扩大了很多，而且参数也更加准确牢靠。 无机物数据库包括 2450 种组分的热化学参数。 燃烧数据库，包括燃烧产物中常见的 59 种组分和自由基的参数。 固体数据库，包括 3314 种组分主要用于固体和电解质的组分。 水溶液数据库，包括 900 种离子，主要用于电解质的应用。3. 与 DECHEMA DETHERMA 等物性数据接口 ASpen 是唯一获准与 DECHEMA 的数据库接口软件，该数据库收集了世界上最完备的气液平衡及液液平衡数据，共计二十五万多套数据。用户也可以把自

47、己的物性数据与 Aspen Plus 系统连接。4 高度敏捷的数据回归系统5 性质常数估算系统能够通过输入分子构造和易测性质来估算短缺的物性参数。6 Redlinch-Kwong-UNIFAC 状态方程可用于非极性，极性和缔合组分体系 Aspen Plus 混合固体系统 在煤的净化和液化，流化床燃烧，高温冶金，以及固体废物， 聚合物，生物和食品 工业中都有固体应用的问题。 Aspen Plus 中固体的性质数据有两个来源：一是 Soild 数据库，它广泛收集了 3314 纯无机物和有几=机物的热化学数据；二是和 CSIRO 数据库接口。 Aspen Plus 模拟电解质系统 很多公司已经用 Aspen Plus 模拟电解质过程，如酸水汽提，苛性盐水结晶与蒸 硝酸生产，湿法冶金，胺净化气体和盐酸回收等。 Aspen Plus 供给 pitzer 活度系数模型和陈氏模型计算物质的活度系数，包括弱电解质，盐类和含有机化合物的电解质系统。这些模型已在工业中广泛的应用，证明是准确，牢靠的。 电解质系统有三个物性参数数据库：水数据库包括物质的各种离子和分子溶质的性 质；一些特别的电解质系统的应用于酸性气体交互过程的数据包是由本公司应用部门和用户一起开发的。 Aspen Plus 具有完整的单元操作模型库 Aspen plus 有一套完整的单元操