石油化工流程模拟

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石油化工流程模拟技术应用及案例

石油化工流程模拟技术应用及案例

石油化工流程模拟技术应用及案例石油化工流程模拟技术是指利用计算机和数学模型来模拟和优化石油化工生产过程的技术。

通过模拟技术可以预测和分析石油化工流程中的各种条件和参数,帮助工程师更好地设计和运行生产设备。

下面将列举10个石油化工流程模拟技术应用及案例:1. 炼油厂装置动态模拟:利用动态模拟软件,对炼油厂不同装置进行模拟和优化,从而提高生产效率和降低能耗。

例如,通过模拟裂化装置的运行条件和操作参数,可以准确预测产品产率和质量,帮助优化装置设计和操作策略。

2. 脱硫装置模拟:石油中的硫化物是一种环境污染物,脱除硫化物是炼油厂的重要任务之一。

通过模拟脱硫装置的工艺参数和操作条件,可以优化脱硫效率和降低能耗。

例如,利用模拟技术可以预测不同脱硫剂的使用量和反应温度对脱硫效果的影响,帮助优化脱硫装置设计和操作策略。

3. 裂化装置模拟:裂化装置是炼油厂的主要装置之一,用于将重质石油馏分转化为高附加值的轻质石油产品。

通过模拟裂化装置的运行条件和操作参数,可以预测产品产率和质量,帮助优化装置设计和操作策略。

例如,利用模拟技术可以预测不同裂化温度和催化剂用量对产品产率和选择性的影响,帮助优化装置运行。

4. 催化裂化汽油模拟:催化裂化汽油是炼油厂的重要产品之一,其质量和组成对市场需求有重要影响。

通过模拟催化裂化装置和汽油处理装置的运行条件和操作参数,可以预测汽油的组成和性质,帮助优化装置设计和操作策略。

例如,利用模拟技术可以预测不同催化剂和操作温度对汽油组成和性质的影响,帮助优化装置运行。

5. 炼油厂热力系统模拟:炼油厂的热力系统是炼油过程中的重要环节,直接影响能耗和产品质量。

通过模拟炼油厂的热力系统,可以优化能量利用和热交换过程,帮助降低能耗和提高产品质量。

例如,利用模拟技术可以预测不同换热器和蒸馏塔的设计和操作参数对热力系统效果的影响,帮助优化热力系统设计和操作策略。

6. 炼油厂蒸馏塔模拟:蒸馏塔是炼油厂的核心设备之一,用于将原油分离为不同馏分。

化工流程模拟软件大全

化工流程模拟软件大全

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的比较简单总结以下七点: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经验数据;而ASPEN在化工领域表现更好,Aspen Plus与之比较有其它软件不可比拟的优点它基本上覆盖了以上各软件的所有优点。

有人比喻:PROII是经验派,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;讲述物性计算方法;3化工系统工程;讲述如何对化工系统进行建模,分析、求解如果简单掌握,1、2就可以了,如果想进一步深入,还需看看3,另外有一个有经验得老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。

它和HYSYS 现在是一家。

PRO/II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,网上到处都可以下载,设计院不太使用,高校中有一定市场。

4. 我觉得aspen plus的计算是最精确的,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非常全面,所以让我感觉学起来比较费劲。

石油化工流程模拟软件ChemCAD简明教程4

石油化工流程模拟软件ChemCAD简明教程4

⽯油化⼯流程模拟软件ChemCAD简明教程4⽯油化⼯流程模拟软件ChemCAD简明教程主编:仇汝⾂青岛科技⼤学化⼯学院2007年9⽉27⽇⽯油化⼯流程模拟软件ChemCAD简明教程⽯油化⼯流程模拟软件ChemCAD简明教程⽬录1.ChemCAD软件概述 (1)1.1 ChemCAD软件的主要功能 (1)1.2 ChemCAD中的单元操作 (1)1.3热⼒学物性计算⽅法 (1)1.4使⽤ChemCAD主要有以下步骤 (2)1.5 ChemCAD的应⽤领域 (2)1.6 ChemCAD的其它特点 (2)2 ChemCAD蒸馏单元的模拟计算 (3)2.1 SCDS简介 (3)2.2 TOWR简介 (3)2.3 TOWR.PLUS简介 (3)2.4 SHORTCUT简介 (4)3应⽤举例(⼀) (5)3.1设计条件 (5)3.2设计要求 (5)3.3应⽤软件模拟设计 (5)3.3.1步骤 (5)(1)保存⽂件*.ccx (5)(2)画流程图 (6)(3)设置单位 (6)(4)选择组分 (7)(5)选择热⼒学模型 (7)(6)详细定义进料物流 (8)(7)详细定义各单元操作 (8)(8)运⾏模拟计算,并显⽰计算结果 (8)(9)严格计算 (10)(10)运⾏列出物料衡算表 (11)(11)设备尺⼨计算 (11)(12)TPXY图和XY图 (13)4 应⽤举例(⼆) (15)4.1设计任务及条件 (15)4.1.1 烃化液的流量及组成 (15)4.1.2公⽤⼯程条件 (15)4.2分离⼯艺流程 (15)4.3过程模拟 (16)4.3.1 3塔结果尺⼨设计结果如下(只列出塔顶第⼀块板的结果) (17)⽬录4.3.2 5号塔顶板 (18)5 结束语 (19)参考⽂献 (19)⽯油化⼯流程模拟软件ChemCAD简明教程⽯油化⼯流程模拟软件ChemCAD简明教程仇汝⾂2007.9.24摘要:介绍了化⼯流程模拟软件Chemcad的特点、作⽤,以精馏过程的⼯艺设计为实例说明其应⽤。

石油化工流程模拟软件Chemcad在石油化工工艺课程中的应用

石油化工流程模拟软件Chemcad在石油化工工艺课程中的应用

石油化工流程模拟软件Chemcad在石油化工工艺课程中的应用仇汝臣2007.9.24摘要:介绍了化工流程模拟软件Chemcad的特点、作用,以精馏过程的工艺设计为实例说明其应用。

关键词:Chemcad软件,设计,应用化工工艺计算是学习化工工艺基础知识、培养学生化工工艺设计能力的重要教学环节。

计算机辅助化工工艺过程计算是化工工艺的基本手段,有效地利用化工模拟计算软件进行化工设计工作可以极大地提高工作效率。

将模拟软件用于过程设计或过程模拟,对于当代的化工过程工程师已是一件很普通的工作。

本文主要介绍该软件特点、模块功能作用,并以精馏过程的工艺设计实例较详细地对该软件的应用进行说明。

1.CHEMCAD软件概述:CHEMCAD系列软件是美国Chemstations公司开发的化工流程模拟软件。

使用它,可以在计算机上建立与现场装置吻合的数据模型,并通过运算模拟装置的稳态或动态运行,为工艺开发、工程设计、优化操作和技术改造提供理论指导。

1.1使用CHEMCAD可以做的工作主要有以下几项:A.设计更有效的新工艺和设备使效益最大化B.通过优化/脱瓶颈改造减少费用和资金消耗C.评估新建/旧装置对环境的影响D.通过维护物性和实验室数据的中心数据库支持公司信息系统1.2CHEMCAD中的单元操作:CHEMCAD提供了大量的操作单元供用户选择,使用这些操作单元,基本能够满足一般化工厂的需要。

对反应器和分离塔,提供了多种计算方法。

ChemCAD可以模拟以下单元操作:蒸馏、汽提、吸收、萃取、共沸、三相共沸、共沸蒸馏、三相蒸馏、电解质蒸馏、反应蒸馏、反应器、热交换器、压缩机、泵、加热炉、控制器、透平、膨胀机等50多个单元操作。

1.3热力学物性计算方法:CHEMCAD提供了大量的最新的热平衡和相平衡的计算方法,包含39种K 值计算方法,和13种焓计算方法。

K值方法主要分为活度系数法和状态方程法等四类,其中活度系数法包含有UNIFAC 、UPLM (UNIFAC for Polymers)、Wilson 、T. K. Wilson 、HRNM Modified Wilson 、Van Laar 、Non-Random Two Liquid (NRTL) 、Margules 、GMAC (Chien-Null) 、Scatchard-Hildebrand (Regular Solution)等。

用ASPENPLUS模拟分析石油化工流程

用ASPENPLUS模拟分析石油化工流程

第8卷第1期1996年3月 江 苏 石 油 化 工 学 院 学 报JOU RNAL O F J I AN GSU I N ST ITU T E O F PETROCH E M I CAL T ECHNOLO GYV o l.8,N o1M ar.1996用A SPEN PLU S模拟分析石油化工流程王洪元【摘 要】 依靠现有生产设备进一步挖潜增效,走依靠内涵发展生产的道路是中国石化总公司战略目标之一,石油化工流程模拟技术是实现这一目标的有力工具,A SPEN PLU S是当今最先进的石油化工流程模拟软件代表。

本文通过用A SPEN PLU S对氯乙烯(V C M)生产过程的模拟分析,介绍A SPEN PLU S的功能和特点和用A PSEN PLU S模拟分析石油化工流程的一般步骤和方法,最后论述了对A SPEN PLU S进行二次开发应用的一些技术关键及其对策。

【关键词】 石油化工过程 计算机模拟 A SPEN PLU S软件1 概 述石油化工流程模拟是指采用数学方法来描述炼油和化工静态过程,通过计算机进行物料平衡、热平衡、化学平衡、压力平衡等计算,进行设备尺寸估算和能量分析,作出经济评价。

在生产中,它主要有三方面的作用:(1)为改进装置操作条件,降低操作费用,提高产品质量,实现优化运行提供依据;(2)指导装置开工,节省开工费用,缩短开工时间;(3)分析装置“瓶颈”,为设备检修与设备更换提供依据。

中国石化总公司系统内现有装置1000套左右,加上与其配套的水、电、汽等公用工程,形成了一个规模宏大的生产系统。

依靠现有生产设备进一步挖潜增效,走依靠内涵发展生产道路是总公司战略目标之一,石油化工流程模拟技术是实现这一目标的有力工具。

鉴此,总公司于1993年与国际著名工业流程模拟软件A SPEN PLU S开发商美国A SPEN T ECH I N C1签订了合作开发协议,并与其合资建立了SA T ech申迪软件有限公司,旨在总公司内推广使用石油化工流程模拟技术。

石油化工行业中的模拟仿真技术使用教程

石油化工行业中的模拟仿真技术使用教程

石油化工行业中的模拟仿真技术使用教程在石油化工行业中,模拟仿真技术被广泛应用于生产过程的优化、设备设计的改进以及安全性评估等方面。

本文将为您介绍石油化工行业中模拟仿真技术的使用教程,帮助您更好地利用这项技术提升工作效率和质量。

首先,让我们了解一下模拟仿真技术在石油化工行业中的应用领域。

它可以用于优化生产过程,通过建立精确的数学模型,模拟化工生产过程中的各种物理和化学现象,从而提高生产效率和产品质量。

此外,模拟仿真技术还可以用于改进设备设计和选型,通过模拟设备在运行过程中的各种工况,找出可能存在的问题并提出改进方案。

另外,模拟仿真技术还可用于评估生产过程的安全性,通过模拟事故情况,预测潜在风险并制定相应的应对措施。

在进行石油化工模拟仿真之前,我们首先需要收集所需的数据和参数。

这些数据可以包括原料性质、反应动力学参数、设备性能等。

通过准确的数据和参数,可以保证模拟化工过程的真实性和可靠性。

此外,还需要有相关的模型以及计算和建模软件的支持。

常用的模拟仿真软件包括HYSYS、Aspen Plus等,它们可以帮助我们建立模型、进行计算和分析结果。

一旦收集到所需的数据和软件,我们就可以开始进行模拟仿真了。

首先,我们需要建立模型,通过将化工过程抽象成一系列基本的数学方程,利用相关的物理和化学原理,建立起一个系统的数学模型。

在建立模型时,需要根据实际情况考虑各种因素的影响,例如温度、压力、反应速率等。

建立模型后,我们需要进行参数设置,将所收集的数据和参数输入到模型中,并进行合理的假设和近似。

在参数设置完成后,我们可以进行模拟计算了。

通过模拟计算,可以预测化工过程中的各种物理和化学变化,例如温度、压力、浓度等。

通过对这些变化的分析,可以优化工艺参数和操作条件,改进生产过程。

在进行模拟计算时,需要注意选择合适的计算方法和求解器,以保证模拟结果的准确性和可靠性。

在模拟计算完成后,我们需要对结果进行分析和评估。

通过对模拟结果的分析,可以了解到化工过程中可能存在的问题和改进的空间。

典型石油炼制及石油化工生产装置仿真操作

典型石油炼制及石油化工生产装置仿真操作

第一部分石油化工基本理论 (1)一、石油化工的原料及其产品 (1)(一)石油化工基本概念 (1)(二)石油的组成 (1)(三)石油及其产品的物理性质 (4)二、典型石油炼制工艺简介 (10)(一)炼油厂的构成 (10)(二)原油预处理 (11)(三)原油常减压蒸馏 (12)(四)催化裂化 (14)(五)加氢精制 (21)(六)加氢裂化 (27)(七)催化重整 (34)三、典型石油化工工艺简介 (40)(一)热裂解生产乙烯 (40)(二)乙烯氧氯化法生产氯乙烯 (48)第二部分典型石油炼制及石油化工生产装置仿真操作 (54)一、常减压蒸馏装置仿真操作 (54)(一)装置介绍 (54)(二)装置冷态开工过程 (57)(三)装置正常停工过程 (65)(四)紧急停车 (66)(五)事故列表 (66)二、乙烯热区分离仿真操作 (68)(一)装置流程说明 (69)(二)装置冷态开车过程 (70)(三)正常停车 (72)(四)热态开车 (73)(五)特定事故 (75)第一部分石油化工基本理论一、石油化工的原料及其产品(一)石油化工基本概念石油是一种从地下深处开采出来的呈黄色、褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体,常与天然气共存,是由远古海洋或湖泊中的生物在地下经过漫长的地球化学演化而形成的烃类和非烃类的复杂混合物。

石油的生成过程:陆地上的动植物死亡后,随着泥沙被河流带到海盘地和湖盘地,与水中的生物一起混同泥沙沉积在盘地底部,形成有机淤泥。

由于地壳的运动,盘地不断下降,有机淤泥就层层沉积下来,并与空气隔绝。

在这种缺氧的还原环境下,有机淤泥中的有机物质随着沉积物的成岩过程,通过细菌、压力、温度、催化剂和放射元素等的协同作用,发生复杂的物理化学变化,逐渐变成石油。

石油指天然存在于地下储层中,气态、液态和固态的烃类混合物。

石油是石油的基本类型,常压下呈液态,其中也包括一些液态非烃类组分(天然的液态烃类混合物)。

天然气也是石油的主要类型,常温常压下呈气态,在地层条件下溶解于石油中。

石油化工设计计算工具

石油化工设计计算工具

石油化工设计计算工具
石油化工设计计算工具是指为石油化工工程项目设计过程中的各种计算提供便捷和准确的工具。

这些工具可以帮助工程师进行各种计算,例如流体力学计算、化学反应计算、传热计算、质量平衡计算等等。

以下是一些常见的石油化工设计计算工具:
1. 流程模拟软件:如ASPEN Plus、HYSYS等,可以模拟石油
化工工艺流程,并对流程中的各种参数进行计算和优化。

2. 化学反应模拟软件:如CHEMCAD、POLYMATH等,可
以对化学反应进行模拟和优化,包括反应动力学、反应热力学等。

3. 热传导计算软件:如COMSOL Multiphysics、Thermal Desktop等,可以对传热过程进行模拟和优化,包括传热界面、传热流体等。

4. 流体力学计算软件:如FLUENT、ANSYS CFX等,可以对
流体力学问题进行模拟和分析,包括流场分布、速度场分布等。

5. 质量平衡计算软件:如Microsoft Excel、MATLAB等,可
以进行质量平衡计算,包括物料平衡、能量平衡等。

6. 材料选择软件:如MathWorks MATLAB、AutoDesk Inventor等,可以进行材料选择和性能计算,包括材料力学性
能、化学稳定性等。

这些石油化工设计计算工具能够大大提高工程师的设计效率和精度,帮助他们进行全面的设计和优化,同时减少设计错误和风险。

石油行业工艺流程模拟软件介绍大全

石油行业工艺流程模拟软件介绍大全

qwer123海川小学五年级UID134378 帖子40 积分90 威望点财富11¥魅力90点贡献点专业油气田地面工程阅读权限50 在线时间49小时最后登录2008-4-25 1楼大中小发表于 2008-3-11 16:32 只看该作者工艺流程模拟软件介绍大全为便于大家有针对性的学习,通过整理把常用的几种流程模拟软件作一较全面的介绍:希望对大家能有所帮助。

一、HYSYSHYSYS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部分。

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。

其动态部分可用于指挥原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预测油气分离油、气、水三相分离油气分离器的设计计算天然气水化物的预测油气的相图绘制及预测油气的反析点原油脱水原油稳定装置设计、优化天然气脱水(甘醇或分子筛)、脱硫装置设计、优化天然气轻烃回收装置设计、优化o泵、压缩机的选型和计算(二)在石油石化炼油方面的应用常减压系统设计、优化; FCC 主分馏塔设计、优化;气体装置设计与优化;汽油稳定、石脑油分离和气提、反应精馏、变换和甲烷化反应器、酸水分离器、硫和 HF酸烷基化、脱异丁烷塔等设计与优化;o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。

∙个人空间∙发短消息∙加为好友∙当前离线(三)HYSYS 软件的国内外应用情况Hyprotech公司创建于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。

简述各种化工流程模拟软件的特点及优缺点

简述各种化工流程模拟软件的特点及优缺点

简述几种化工流程模拟软件的功能特点及优缺点摘要:化工过程模拟是计算机化工应用中最为基础、发展最为成熟的技术。

本文综合介绍了几种主要的化工流程模拟软件的功能及特点,并对其进行了简单的比较。

关键词:化工流程模拟,模拟软件,Aspen Plus, Pro/Ⅱ,HYSYS, ChemCADl 化工过程概述化工流程模拟(亦称过程模拟)技术是以工艺过程的机理模型为基础,采用数学方法来描述化工过程,通过应用计算机辅助计算手段,进行过程物料衡算、热量衡算、设备尺寸估算和能量分析,作出环境和经济评价。

它是化学工程、化工热力学、系统工程、计算方法以及计算机应用技术的结合产物,是近几十年发展起来的一门新技术[1]。

现在化工过程模拟软件应用范围更为广泛,应用于化工过程的设计、测试、优化和过程的整合[2]。

化工过程模拟技术是计算机化工应用中最基础、发展最为成熟的技术之一,化工过程模拟与实验研究的结合是当前最有效和最廉价的化工过程研究方法,它可以大大节约实验成本,加快新产品和新工艺的开发过程。

化工过程模拟可以用于完成化工过程及设备的计算、设计、经济评价、操作模拟、寻优分析和故障诊断等多种任务。

[3]当前人们对化工流程模拟技术的进展、应用和发展趋势的关注与日俱增。

商品化的化工流程模拟系统出现于上世纪70年代。

目前,广泛应用的化工流程模拟系统主要有ASPEN PLUS、Pro/Ⅱ、HYSYS和ChemCAD。

2 Aspen Plus2.1 Aspen Plus简述“如果你不能对你的工艺进行建模,你就不能了解它。

如果你不了解它,你就不能改进它。

而且,如果你不能改进它,你在21世纪就不会具有竞争力。

”----Aspen World 1997Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。

该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。

(能源化工行业)石油化工工艺过程模拟

(能源化工行业)石油化工工艺过程模拟

(能源化工行业)石油化工工艺过程模拟PRO/II与石油化工工艺过程模拟计算一、PRO/II简介1.1、概述PRO/II软件是美国SIMSCI公司推出的微机版本石油化工工艺流程模拟软件,该软件具备有丰富的物性数据库和热力学方程供用户描述不同状态下的流体热力学过程,对多种炼油、化工工艺过程具有广泛的适应性。

该软件不仅可以作为新设计炼油、化工工艺装置的工艺流程模拟软件,同时作为装置标定计算、设备核算的软件。

PRO/II软件在我国的应用十分广泛,其中DOS系统的V3.3、V4.02版本和WINDOWS操作系统的V4.13WITHPROVISIONV2.0以上版本是比较常用的。

PRO/II软件是很多炼油、化工等设计院进行工艺设计的首选工艺模拟软件之一,同时也是炼油、化工等生产单位进行装置标定计算、设备核算的首选工艺模拟软件之一。

在实际工作中,有很多时候会遇到解决装置“瓶径”的问题,而塔设备往往是需要进行标定或核算的重要设备之一,这时应用PRO/II软件提供的精馏、吸收、萃取等单元操作过程的严格计算方法进行单塔模拟计算或全流程模拟计算是非常方便的。

1.2、主要计算模块或计算单元简介序号, 模块名称, 主要功能一、常用模块1, FLASH/闪蒸, 进料计算、气液分离、多相分离计算。

2, DISTILLATION/精馏, 精馏、吸收、萃取等分离过程的严格法计算。

3, SIDECOLUMN/侧线汽提, 用于复杂塔的侧线汽提塔计算。

4, MIXER/混合器, 用于物流混合过程计算,拟混合的物流数不限。

5, SPLITTER/分流器, 物流分流计算。

6, SIMPLEHX/简单换热器, 无结构参数限制的换热器计算。

7, RIGOROUSHX/严格换热器, 含结构校核的换热器计算。

8, COMPRESSOR/压缩机, 气体提高压力计算。

9, EXPANDOR/膨胀机, 气体膨胀制冷计算。

10, PUMP/泵, 液体输送计算。

石油化工行业中过程模拟技术的使用方法和工程实践案例

石油化工行业中过程模拟技术的使用方法和工程实践案例

石油化工行业中过程模拟技术的使用方法和工程实践案例过程模拟技术是石油化工行业中广泛应用的一种工程技术手段,旨在通过数学模型和计算机模拟,对石化过程中的物质转化、能量传递和动态变化进行精确模拟和分析。

通过模拟技术,可以提高石化企业的工艺流程设计、优化运行、降低能耗、提高产品质量等方面的综合能力。

本文将介绍过程模拟技术的使用方法和工程实践案例,以展示其在石油化工行业中的重要作用。

一、过程模拟技术的使用方法1.数据收集与整理:在进行过程模拟前,需要收集和整理相关的输入数据,包括原料性质、反应动力学参数、催化剂性质等。

这些数据是建立模型和进行模拟的基础,准确性和完整性对模拟结果的可靠性和准确性影响重大。

2.模型建立与验证:过程模拟技术需要建立相应的数学模型来描述物质和能量的转化、传递和变化过程。

建立模型需要根据实际情况选择合适的物理化学原理和数学方程,并对不同环节进行适当简化和假设。

建立完模型后,需要通过实验数据对模型进行验证,确保模型的准确性和可靠性。

3.模拟计算与优化:在进行过程模拟计算时,需要将建立的数学模型输入模拟软件中,通过数值计算和迭代方法求解模型的数值解。

模拟计算过程需要考虑到实际工艺的各种限制条件和操作要求,如温度、压力、反应速率等。

通过模拟计算结果,可以得到各个环节的详细信息和过程参数,进而对现有工艺进行优化,提高生产效率和产品质量。

4.结果分析与应用:通过模拟计算得到的结果,需要进行全面的分析和评价。

对于不同的应用需求,可以从能耗、产物收率、副产物生成、设备选择等多个角度进行分析和评价,并根据结果做出相应的决策和调整,以实现工艺的经济、高效和环保运行。

二、工程实践案例1. 炼油厂模拟优化案例:某炼油企业使用过程模拟技术对其炼油工艺进行了优化。

通过模拟计算,发现某一反应装置存在着反应温度失控的问题,导致产品质量不稳定。

通过调整该装置的加热方式和催化剂用量,模拟计算出最佳的温度和催化剂用量范围,避免了反应温度失控的问题,提高了产品质量,同时降低了能耗和催化剂的消耗。

石油行业工艺流程模拟软件介绍大全

石油行业工艺流程模拟软件介绍大全

石油行业工艺流程模拟软件介绍大全qwer123海川小学五年级UID134378 帖子40 积分90 威望点财富11¥魅力90点贡献点专业油气田地面工程阅读权限50 在线时间49小时最后登录2008-4-25 1楼大中小发表于 2008-3-11 16:32 只看该作者工艺流程模拟软件介绍大全为便于大家有针对性的学习,通过整理把常用的几种流程模拟软件作一较全面的介绍:希望对大家能有所帮助。

一、HYSYSHYSYS 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部分。

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。

其动态部分可用于指挥原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预测油气分离油、气、水三相分离油气分离器的设计计算天然气水化物的预测油气的相图绘制及预测油气的反析点原油脱水原油稳定装置设计、优化天然气脱水(甘醇或分子筛)、脱硫装置设计、优化天然气轻烃回收装置设计、优化o泵、压缩机的选型和计算(二)在石油石化炼油方面的应用常减压系统设计、优化; FCC 主分馏塔设计、优化;气体装置设计与优化;汽油稳定、石脑油分离和气提、反应精馏、变换和甲烷化反应器、酸水分离器、硫和 HF酸烷基化、脱异丁烷塔等设计与优化;o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。

•个人空间•发短消息•加为好友•当前离线(三)HYSYS 软件的国内外应用情况Hyprotech公司创建于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、天然气加工、石油化工、精细化工、制药、炼制等领域。

第6章化工流程模拟软件HYSYS

第6章化工流程模拟软件HYSYS

第6章化工流程模拟软件HYSYS化工流程模拟软件HYSYS(Hydrocarbon Systems Simulation)是一款由美国思睿能源公司(AspenTech)开发的化工工程软件。

它是一种用于模拟和优化化工过程的先进工具,被广泛应用于石油、天然气、炼油、化肥、聚合物等领域。

HYSYS可以对化工过程进行流体传递、热力学和动力学分析,帮助工程师设计和优化化工流程。

HYSYS可以模拟多种复杂化工过程,包括装置和设备设计、物料选择和性能评估、能源和物料平衡、化工反应器设计、气液相平衡和沉降计算等。

该软件使用大量数学模型和算法,结合实验数据和实际操作条件,提供准确的模拟和预测结果。

HYSYS的核心模块包括流流程模块、热力学模块和动力学模块。

流程模块可以模拟化工过程中的流体传递现象,如质量流量、温度、压力、流速等。

热力学模块可以分析系统的能量平衡和热力学性质,如焓、熵、比热容等。

动力学模块可以模拟化工反应过程中的物质转化和反应速率。

使用HYSYS进行过程模拟的过程一般包括以下几个步骤:1.确定模拟目标:根据实际需求,确定需要模拟和优化的化工过程。

例如,炼油厂可以使用HYSYS来模拟炼油过程中的物质转化和产品分离过程。

2.建立模拟模型:根据实际情况,建立化工过程的模拟模型。

在模型建立过程中,需要输入物料的性质数据、设备的几何和操作参数、反应的动力学参数等。

3.进行模拟计算:在模拟模型建立好后,使用HYSYS进行模拟计算。

HYSYS会根据输入的数据和参数,在数学模型的基础上进行计算和预测,得出化工过程的各种运行数据和性能指标。

4.分析和优化结果:根据模拟计算的结果,对化工过程进行分析和优化。

可以通过调整参数或改变设备设计,来改善过程的效率和产品质量。

HYSYS的优势在于其准确性、灵活性和易用性。

它采用了先进的数学模型和算法,可以对复杂的化工过程进行准确的模拟和预测。

同时,HYSYS具有直观的用户界面和可视化工具,使得工程师可以方便地进行模拟计算和结果分析。

石油化工工艺过程模拟

石油化工工艺过程模拟

石油化工工艺过程模拟石油化工是近代工业的基石之一,而石油化工的生产过程则是其中最重要的一环。

这个过程涉及到诸多化学反应、物理过程和能量交换,要完美地掌握这些因素并不容易。

因此,石油化工工艺过程模拟就变得至关重要。

石油化工工艺过程模拟是指利用计算机软件建立化工系统的数学模型,并通过求解这些模型来获得预测结果。

模型可以包括质量守恒、能量守恒、动量守恒和化学反应动力学等一系列因素。

通过模拟这些因素,我们可以了解在不同条件下产生的效果,例如在不同温度、压力、反应器体积、反应时间等各种参数下,如何在最短的时间内生产出最优质量和最高产量的产品。

石油化工工艺过程模拟主要侧重于以下几个方面:1.反应器设计:利用计算机模拟改进和优化反应器的性能和效率,这包括确定反应器的大小、形状、材料、加热、冷却和搅拌等参数。

通过模拟,我们可以预测在不同反应器参数下产生的化学反应速率和产品产量等信息。

2.流程优化:建立化工生产流程的数学模型,优化化学反应路径和工艺条件,寻求在降低生产成本和提高产量方面的最优解。

在优化流程过程中,我们应该考虑到节能减排的因素,例如减少废弃物生成的数量和使用可再生资源。

3.研发新产品:模拟化学反应动力学,探寻新产品的制备方法和最优条件。

通过这种方法,我们可以降低实验室和生产实践的投入成本,同时也可以加快产品开发的速度。

石油化工工艺过程模拟的好处有:1.提高生产效率:通过模拟复杂的化学反应动力学以及流程和反应器优化,我们可以预测在每个因素下产生的效果,找到最适合的参数使化学反应更快、更安全、更高效地进行,同时降低投资成本。

2.减少了回收和废弃物处理成本:通过模拟,我们可以预测在每个参数下产生的废物数量以及属性。

在进行生产之前,针对不同情况我们可以制定处理计划,以尽可能减少处理成本。

3.提供了可靠的基础数据:石油化工工艺过程模拟不仅可以区别不同的反应过程,还可以专注于微观反应机制、物理和化学特性。

这提供了可靠的数据以驱动假设并评估它们。

化学工程师中的化工流程模拟的方式

化学工程师中的化工流程模拟的方式

化学工程师中的化工流程模拟的方式化工流程模拟是化学工程师在设计和优化化工生产过程中应用的一种重要方法。

它通过建立数学模型,模拟和预测化工流程中的物质传递、能量转移和反应转化等过程,为工程实践提供可靠的依据。

本文将介绍化学工程师中常用的三种化工流程模拟方式:物质平衡模拟、能量平衡模拟和反应转化模拟。

一、物质平衡模拟物质平衡模拟是化工流程模拟中最基本也是最常用的方式之一。

它通过建立物质的输入输出平衡方程,描述化工系统中物质的流动和转化过程。

具体而言,物质平衡模拟涉及以下几个方面:1. 原料和产品流程分析:通过对化工系统进行调研和实地考察,了解原料的组成和性质,以及产品的规格要求。

在模拟过程中,需要将原料的输入流量、组成和物理性质与产品的产出进行平衡,确保产品质量和产能的稳定。

2. 系统流程图绘制:根据化工系统的特点和工艺流程,绘制系统的流程图。

流程图需要涵盖各个单元操作、设备和管道的连接关系,以及物料在流程中的流动方向和方式。

这有助于在模拟过程中更好地理解物质的传递路径和流动规律。

3. 过程参数测量与计算:在物质平衡模拟中,需要准确测量和估算化工系统中各个单元操作的参数。

例如,温度、压力、流量、浓度等关键参数的测量和计算,能够为物质平衡模型提供准确的输入数据。

二、能量平衡模拟能量平衡模拟是化工流程模拟中考虑能量转移和转化的重要方式。

它通过建立能量的输入输出平衡方程,揭示化工系统中能量的流动和转化规律。

以下是能量平衡模拟的主要内容:1. 热力学分析:在能量平衡模拟过程中,需要进行热力学分析,确定化工系统中各个单元操作的热力学性质。

例如,焓、熵、比热等参数的测量和计算,能够为能量平衡模型提供准确的物理数据。

2. 热流分析:通过对化工系统中热能流动路径和传热方式的研究,建立热流分析模型。

该模型可以描述热能在系统中的传递和转化过程,为能量平衡模拟提供必要的理论支持。

3. 能量损失计算:在能量平衡模拟中,要考虑能量的损失和利用效率。

石油化学炼制工业制程与控制模拟

石油化学炼制工业制程与控制模拟

石油化学炼制工业制程与控制模拟训练软件一、实验目的1.熟悉工业制程与控制仿真软件。

2.明了制程与控制实验之设定与技巧。

二、系统架构说明DebTrn是一套用在石化与化工业的计算机辅助软件,结合了蒸馏塔单元操作、基本单元操作、化工过程控制原理与实务,配合计算机仿真技术与计算机辅助教学系统技术,虽不比工厂实务,却可充分呈现实务与理论。

仿真训练程序系统共有八个仿真程序,名称如下:1. 串级控制回路–液位2. 串级控制回路–压力3. 串级控制回路–温度4. PID控制回路–流量5. PID控制回路–液位6. PID控制回路–温度7. PID控制回路–压力8.去丁烷蒸馏塔冷态启用操作本实验应用软件架构如下:液位程序串级控制压力程序温度程序自学模式流量程序液位程序PID调谐压力程序温度程序DebTrn去丁烷蒸馏塔冷态启用串级控制测验模式 PID调谐去丁烷蒸馏塔冷态启用三、仿真程序系统说明在计算机桌面DebTrn的ICON,进入「石油化学炼制工业制程与控制仿真训练软件」。

3.1 串级控制回路串级控制回路的切换操作须注意下列事项: 1. 注意流程的关系,操作方向要正确。

例:液位太高,应增加输出流量;液位太低,则减少输出流量。

例:气体储槽压力太高,增加流量;气体储槽压力太低,减少流量。

例:温度太高,应减少蒸气流量;温度太低,则增加蒸气流量。

2. 控制器由MAN MODE 切换至AUTO MODE 时,SP 与PV 值要接近。

评分规则是以超出控制回路范围的3 %为扣分基准。

在新式的控制器系统,大多可设定“追踪模式”(TRACKING MODE ),即控制器不在AUTO 或CASC MODE 时,控制器自动将SP 值设为与PV 相同,以达成所谓BUMPLESS 转换的目的。

3. 串级控制内环路由AUTO 或MANU MODE 切至CASC MODE 时,也类似外环路的输出值OP 要与内环路的设定值SP 一致。

所谓一致并不表示数值一定相同。

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石油化工流程模拟、先进控制与过程优化技术的现状与发展方向摘要:流程模拟、先进控制和过程优化技术的研究与应用是石油化工过程的一个重要方面。

本文叙述了该技术的国内外现状,分析了我国在该研究中存在的主要问题,以及其发展趋势,并指出该技术新的发展方向。

关键词:石油化工,流程模拟,先进过程控制,优化技术0 引言石油化工生产过程的流程模拟、先进控制和过程优化技术,是在现有的工艺条件下,通过对过程对象的充分了解,调整操作条件,在不增加投资或投资很小的情况下取得很大的经济效益。

石油化工是我国国民经济的支柱产业之一,其所实现的利润约占全国国有及国有控股企业总利润的1/4左右。

但是,面临国际市场激烈的竞争和国内需求的不稳定,我国各石油化工企业均面临严重的挑战,与国际上发达国家的石化企业相比,我国的石化企业在质量、成本、规模、效益等方面尚存在较大的差距。

面对国内外市场竞争的日趋激烈,要求石油化工企业对市场和生产环境的变化做出快速而有效的响应,以获得最大的经济效益。

运用信息技术改造和提升传统产业,使其保持可持续发展,对于增强我国企业在境内、外市场的竞争力具有十分重要的意义。

世界各国的经验表明,流程模拟、先进控制与过程优化技术是提高企业的经济效益、降低生产成本、提高其在国际市场中的创新力、应变力、适应力和综合竞争力的主要技术手段之一。

由此可见,开展石油化工过程流程模拟、先进控制与过程优化技术的研究与应用具有十分重要的现实意义。

1 国内外该技术发展现状1.1 国外现状外已有多年的开发流程模拟、先进控制和过程优化软件产品的经验,例如,Aspen Tech公司的模型从诞生到现在已经有30多年的历史。

据报道,国外已有20多家软件公司相继推出了在石油化工过程专用和通用的流程模拟软件60多种,已有20多家公司推出石油化工优化软件30余种。

其应用领域涉及天然气加工、原油蒸馏和分馏、烷基化、催化重整、催化裂化、加氢、溶剂脱蜡、减粘、延迟焦化、硫回收、乙烯装置、合成氨、PET(聚酯)、苯乙烯、氯乙烯单体、用能组合、炼厂装置及整体等。

比较典型的有Aspen Tech公司的RT-OPT,SimSci公司的严格在线优化软件ROM,Simsci公司结合美国壳牌石油公司的流程模拟产品Opera的Remeo,Honeywell公司的先进控制和优化软件包Profit Suite和英国KBC公司的桌面炼油软件Petrofine等。

上述软件都是以通用性为主,专门针对某些装置开发的流程模拟和优化软件还包括 Integrated Production Control System公司、Continental Controls Inc.和Treiber Control Inc. 的产品等很多种。

在分离过程方面,基于平衡级模型的流程模拟软件包括Aspen Tech公司的Aspen Plus和Simulation Science公司的Pro/II with provision;将上述模型用于在线优化技术,Aspentech公司推出了RT-OPT,SimSci公司推出了严格在线优化软件ROM。

另外,两个公司在反应器、换热网等的优化上也均有相应产品;同时,Honeywell公司推出的先进控制和优化软件包Profit Suite和英国KBC公司的桌面炼油软件Petrofine,也都是优化软件中具有竞争力的产品。

在烯烃聚合过程方面,由于建模技术尚不成熟,真正用于烯烃聚合过程流程模拟和优化的商业软件还并不多见。

在现有商业软件中,Aspen Tech公司的POLYMERS PLUS是一个通用的聚合建模系统,但主要用于工艺过程设计,还难以对聚合过程进行在线优化。

同时由于市场竞争激烈,这类专用技术严格保密,未能见到详细报道。

1.2 国内现状我国在商品化和产业化方面与国外相比存在的差距非常大,至今还没有出现若干个可与国外产品抗衡的具有市场竞争力的石油化工流程模拟、先进控制与过程优化的软件产品。

但经过多年的研究和技术储备,我国在单元设备的建模、控制和优化上已经取得了丰富的成果,在一些关键技术上已经达到了国际先进水平。

主要包括:原油蒸馏装置的建模和过程优化技术,催化裂化装置的建模和先进控制,聚合过程的建模和过程优化技术,板式精馏塔的非平衡级模型及过程优化等,这些技术基本上覆盖了炼油化工企业的主要生产装置。

在裂解炉系统的建模、控制和优化上也已做了大量的前期研究工作,为乙烯生产过程的流程模拟、先进控制和优化上也打下了必要的技术基础。

目前存在的主要问题有以下几个方面:(1)集成能力差:各模型均为独立开发,在模型和模型之间的数据交换、模型和工业实时数据之间的数据交换上存在着标准不统一的混乱局面,使得各类模型虽然在技术上具有先进水平,但尚不具备多装置流程模拟、先进控制和过程优化的条件,在总体上不具有竞争力。

(2)模型通用性差:所开发的模型往往是针对单独的企业的特定装置而开发,而国内的石化企业工艺流程种类多,导致所开发的模型通用性差,推广应用的适应性不强。

(3)产品化能力差:因为将已有过程模型和优化技术产品化需要大量的资金和人力,一般科研单位虽然具有很强的科研实力,但不具备产品化所需资金;同时将高级的科研人员用于产品化程序的开发工作,是人力资源的巨大浪费;产品化工作需要大量中级技术人员,其工作量是核心技术开发的数倍。

2 趋势:(1) 垄断局面正在形成“在未来的几年里,石化工业将由5至6个巨头所垄断的局面正在形成”(Bryan Sanderson BP Chemicals, Managing Director)。

适应石化工业发展的需要,从事石化企业过程设计、监控和管理的工程公司,以Aspen Tech公司为代表,形成了以Aspen Technology Inc., Simulation Science Inc., Hyprote ch Inc., Honeywell Inc.等几大公司控制全球市场的局面。

特别是Aspen Tech nology Inc., 近年来先后成功地收购了Prosys Technology Ltd., Industria l Systems, Inc., Setpoint, Inc., Dynamic Matrix Control Corporation (DMCC)等15家公司,成为该领域最具实力的公司。

(2)产品系列化和系统集成技术迅速发展为了全方位地占领市场,各石油化工工程公司都力争将其产品系列化。

以Aspen Tech公司为例,该公司共有43项产品,其中用于设计的17项,用于操作的16项,用于管理的有19项(有重叠)。

Simulation Science Inc. 有16项产品,主要用于工艺设计。

虽然产品的种类很多,但大部分产品的核心技术是相同的,即过程模型。

在过程模型的基础上,根据不同的需要开发不同的产品,形成系列化的产品,是各公司占领市场的主要手段,并且注重产品间的系统集成,应用网络和数据库技术,在石化企业中全面推行其产品。

(3) 通用性和专门化的流程模拟、先进控制和过程优化软件均具有很大的市场潜力,在大公司竞争通用流程模拟、先进控制和过程优化软件的同时,针对具体装置设计的专用流程模拟、先进控制和过程优化软件仍然具有很大的市场潜力,一些小的公司以此为重点发展方向也取得了很大的成功。

因为完全通用的软件价格昂贵,对于具体的装置操作并不是必须的。

而且通用模型在操作界面上不能适应具体装置的需要,使用比较烦琐和困难。

3 新的发展方向3.1 过程模拟与流体力学模拟的结合随着人们对各种过程更深层次的认识和理解,以及实际工业设计的需要,多尺度建模已成为重要的理论方法和研究热点。

计算流体力学、计算分子科学、分子模型等与过程模拟相结合有助于人们从微观角度更深刻地理解和分析宏观过程的本质。

因此,把具有分布参数的单元操作模型与过程模型相结合,开发、应用考虑传递过程的非平衡级模型,以深刻理解反应过程的微观层次,具有重要的意义。

同样,多组分多相复杂体系及大分子体系的不同层次的模拟与优化,则会在材料、生物及产品工程中发挥更大的作用。

3.2 过程模拟与绿色化学的结合作为科学技术与工业生产紧密结合的模拟技术,不仅在时空尺度上向多尺度的研究方向发展,其研究也向着环境影响和经济效益并重的方向发展。

绿色模拟技术不仅仅是在传统模拟技术基础上引入环境影响因素,更重要的是其学科基础也是从宏观层次的“三传一反”深入到分子层次、介观层次以及生态层次,目前的方法是将过程模拟软件与环境评价体系集成起来,同时也实现了与其他模拟软件的工具的连接。

3.3 过程模拟与智能方法的结合实际问题的模型化还需要许多模糊信息的支持,这些信息可能来源于工程实践的经验、文献、专利等。

如Bugaeva等将专家系统用于气体净化过程的选择、模拟和开发,将智能的模拟系统与传统的基于物理化学原理的模型以及实验研究相结合,使过程的计算更为容易,结果更为准确。

Feng等将模糊专家系统用于实时过程监控和事故预防中,将模糊信息镶入到过程操作模型中,使得这种动态的的过程更易于处理。

Neumann等将神经网络用于化工厂危险状态的早期诊断和鉴别。

作为一种智能算法,神经网络能够很好地将源于物理化学性质的数学模型同只能技术相结合,从而得到更易于收敛的结果。

3.4 智能化控制方法的研究由于智能化控制方法包括两个层次的内容:①控制器的性能监控和自动维护;②仿人智能方法与控制理论相结合。

而智能化控制方法能满足复杂工业过程对被控对象的要求:①被控对象模型要有“学习”和“识别”能力;②被控对象模型对环境和扰动的变化要有“适应”和“鲁棒”的能力。

因此,复杂工业过程迫切需要智能化控制方法来解决实际生产中的问题。

3.5 控制与优化一体化的集成与传统的单一模式不同,过程控制的一体化注重于过程控制相关技术的有效集成和整体优化。

在纵向层次,将优化策略贯穿于包括计划调度、生产管理、装置操作等各个层次,通过分解协调策略将各个层次集成一个体系。

在横向上,其控制范围函盖整个流程,在各装置单元先进控制的基础上,通过分解协调策略解决装置各个单元间的耦合,形成全流程的优化控制。

7 结论大力开展流程模拟、先进控制和过程优化技术的研究与应用,将成为石化工业新的经济增长点。

同时也是提高企业的经济效益、降低生产成本、提高其在国际市场中的创新力、应变力、适应力和综合竞争力的主要技术手段。

由此可见,开展石油化工过程流程模拟、先进控制与过程优化技术的研究与应用具有十分重要的现实意义参考文献1.孙珍英. 影响中石化竞争力的若干因素研究. 石油化工技术经济,1998,14(1):1-72.袁璞.炼油过程先进控制技术的发展与应用.石油炼制与化工,1994,25(10):28 -333.梁旻,徐用懋,兰鸿森. 基于非平衡级严格机理动态模型的控制系统仿真. 浙江大学学报 (自然科学板)(1998). 32(Supp.): 271-2784.梁旻,熊智华,徐用懋. 基于非平衡级稳态和动态模型仿真技术研究精丙烯塔控制方案. 石油炼制与化工(1999). 30(4): 43-495.钱伯章. 世纪之交的石油化工自动化技术. 石油化工自动化, 1999, 3: 2-76.李立普. 我国聚乙烯工业现状及发展.石油化工技术经济,1999,15(1):32-367.杨友麒. 乙烯工厂的模拟、先进控制及实时优化. 石油化工,1999,28(11):788-793。

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