常用化工流程模拟软件浅析.doc

常用化工流程模拟软件浅析 2010年第3期甘肃石油和化工2010年9月 常用化工流程模拟软件浅析 棼憨茗 (甘肃省化工研究院,甘肃兰州730020) 摘要:ChemCAD,PRO/II,AspenPlus和Hysys为目前在化学和石油工业,炼油,油气加工等领 域中广泛应用的化工流程模拟软件.这四款软件各具特色,侧重于不同的应用领域.通过对 这四款软件的特点,功能,应用方法及实例的介绍,系统总结了化工模拟软件的使用,并从图 形界面,应用范围,设计计算,模拟类型,易收敛性及工业化等不同方面进行较为细致的对 比.以期为_32艺开发,工程设计,优化操作和技术改造提供理论指导. 关键词:化工流程模拟;软件;特点;对比 1概述 随着计算机技术的不断更新,计算机辅助的化工过程设计已经成为化工设计的基本手段,有效 地利用大型化工模拟软件进行化工设计可以极大地提高工作效率.基于计算机辅助设计的化工设 计软件如雨后春笋般推入市场.其中化工流程模拟软件占主导地位.化工流程模拟软件是由化学工 程,化工热力学,系统工程,计算方法及计算机技术等多学科理论在计算机上实现的综合性模拟系 统,将一个由许多个单元过程组成的化工流程用数学模型描述,并在计算机上通过改变各种有效条 件得到所需要的结果如操作条件等.这一方法是计算机技术在化工方面的最重要的应用之一. 美国Chemstations公司的ChemCAD,美国SimSci—Esscor公司的PRO/II以及美国AspenTech公 司的AspenPlus和Hysys是目前在化学和石油工业,炼油,油气加工等领域中广泛应用的化工流程 模拟软件.这几种软件各具特色,侧重于不同的应用领域.本文系统介绍了这四款软件的特点,功能 及应用方法,并从不同的方面对其进行较为细致的对比,为工艺开发,工程设计,优化操作和技术改 造提供理论指导. 2软件介绍 2.1ChemCAD的特点及应用 ChemCAD是美国Chemstations公司开发的的全流程化工流程模拟软件.主要应用于化工过程 的工艺开发,工程设计,优化操作和技术改造中….它可以进行单元或者全过程的计算与模拟.它高 度集成,界面友好,操作简单,可以满足一般的设计和模拟需要,比较适合初学者使用. ChemCAD主要用于对化学和石油工业,炼油,油气加工等领域中的工艺过程进行计算机模拟. 内置功能强大的标准物性数据库,提供大量的热平衡和相平衡计算方法,包含39种值计算方法 和l3种焓计算方法险;提供了5O多个操作单元供用户选择,可以满足不同设计方面的需要.是用于 物料平衡和能量平衡核算的有力工具;为工艺开发,工程设计以及优化操作提供理论指导,设计更 有效的新工艺.让效益最大化. 贾蓉[.]应用ChemCAD软件模拟反应精馏过程,比较方便地模拟反应精馏过程,并且进行了灵敏 收稿日期:2010—06—07 作者简介:李惠茗(1975一),女,河北辛集人,工程师,主要从事化工工艺设计及管理工作. 45 实用技术甘肃石油和化工2010年第3期 度分析.通过对反应精馏过程的模拟以及对精馏的部分参数进行调整,可得到适合的操作条件.对 实际设计或生产具有一定的指导意义. 2.2PR0/的特点及应用 PRO/11是美国SimSci—Esscor公司开发的化工流程模拟软件,主要应用于化工复杂过程的模拟. 该软件包括以下典型的过程模型…化学品(包括合成氮,共沸蒸馏和萃取蒸馏,结晶,脱氢,无机过 程,液液萃取,苯酚蒸馏,固体处理等),聚合物(包括自由基聚合,逐步聚合,异分子聚合等).药物 (间歇蒸馏,间歇反应器等)[53. PRO/II应用范围广泛,既可以进行综合工艺流程模拟,又可以应用于各种石油化工过程的质量 和能量平衡计算,还可以用于流程的稳态模拟,物性计算,设备设计,费用估算/经济评价,环保评测 以及其它计算.PRO/II可以模拟整个生产厂,从管道,阀门到复杂的反应与分离过程,几乎所有装 置和流程都可以进行模拟,而且PRO/1/图形界面所见即所得,用户可以很方便地建立并修改某个 装置甚至是整个工厂的模型,而且允许以多种形式浏览数据和生成报表. PRO/II内置丰富的组分库,热力学方法及单元操作模型,可对化工过程进行严格模拟计算.刘 保柱曾利用PRO/1I和Excel求解精馏塔的最优回流比获得成功,其求解速度快,结果可靠.而且 不依赖于具体的物系,便于推广.其次,它还可作为开发平台进行二次开发.曲晓廉[,运用PRO/I1 软件进行在硫磺中的二次开发应用获得成功,改变了硫磺回收装置设备选型采用手工计算的局面. 大大提高了工作准确度和速度. 2.3AspenPlus的特点及应用 AspenPlus是美国AspenTech公司产品,它是一款功能强大的化工设计,动态模拟及各类计算的 软件.它拥用最严格