石油行业工艺流程模拟软件介绍大全.doc
《石油行业工艺流程模拟软件介绍大全.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石油行业工艺流程模拟软件介绍大全.doc（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
qwer123
海川小学五年级
UID
134378
帖子
40
积分
90
威望
0点
财富
11￥
魅力
90点
贡献
0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
·个人空间
·发短消息
·加为好友
·当前离线
1楼大中小发表于2008-3-1116:
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、HYSYS
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。
（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。
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家石油和天然气公司，前15家石油炼制公司中的14家和前15家化学制品公司中的13家。
2002年7月Hyprotech公司成为AspenTech公司的一部分。
Hyprotech公司国外用户：
BP、Chevron、Dow、DuPont、ExxonMobil、FluorDaniel、Monsanto、GlaxoSmithKline、RohmHass、Bayer、Shell、PraxAir、UOP等
HYSYS在国内应用非常广泛，国内用户总数已超过50。
所有的油田设计系统全部采用该软件进行工艺设计。
下面是部分国内油田用户名单：
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、克拉玛依油田研究院、独山子炼油厂、独山子石化设计院、廊坊管道勘察设计研究院、中国海洋总公司生产研究中心、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、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
（四）HYSYS软件功能
HYSYS软件与同类软件相比具有非常好的操作界面，方便易学，软件智能化程度高。
o最先进的集成式工程环境:
由于使用了面向目标的新一代编程工具，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、单元操作是互相独立的、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行联系。
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，不需进行数据传递。
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，它在所有过程中都能发挥非常重要的作用。
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，该系统会告诉你哪里出了问题。
数据回归包：
数据回归整理包提供了强有力的回归工具。
用实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提供了一组功能强大的物性计算包，它的基础数据也是来源于世界富有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20,000个交互作用参数和4,500多个纯物质数据。
功能强大的物性预测系统：
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基础数据。
DCS接口：
HYSYS通过其动态链接库DLL与DCS控制系统链接。
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）在线优化控制；2）生产指导；3）生产培训；4）仪表设计系统的离线调试。
事件驱动：
将模拟技术和完全交互的操作方法结合，使HYSIM获得成功。
而利用面向目标的技术使HYSYS这一交互方式提高到一个更高的层次，即事件驱动。
当你在研究方案时，需要将许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新。
这种几处显示数据随计算结果同时自动变化的技术就叫事件驱动。
通过这种途径能使工程师对所研究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，可进行多变量的线性、非线性优化，配合使用变量计算表，你可将更加复杂的经济计算模型加入优化器中，以得到最大经济效益的操作条件。
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行分析计算，合理设计热网，使能量的损失最小。
方案分析工具：
某些变量按一定趋势变化时，其它变量的变化趋势如何呢？
了解这些对方案分析非常重要。
比如，当研究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就开始计算，最后会给出一个汇总表。
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所有分馏塔都是软件商提供了一个最全的塔，然后让用户自己选择保留部分。
试问，若用户有一个塔，其上部分为吸收-解析塔，下部分为提馏塔，这种塔该如何计算呢？
HYSYS就可以。
由于采用了面向目标的编程工具，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，十分方便。
（五）热力学方法
4500多个纯组分物性计算方法
PengRobinson
BK10
ChienNull
Virial
SoaveRedlichKwong
EssoTabular
NTRL
RedlichKwong
KabadiDanner
ChaoSeader
UNIQUAC
IdealGas
ZudkevitchJoffee
GraysonStreed
Margules
Steam
PRSV
SourPR
VanLaar
Wilson
ModifiedAntoine
SourSRK
20000多个交互作用参数假组分数据回归包原油的处理：
原油管理器可以对用户的任何实验数据处理、将原油转换成虚拟组分计算、原油管理器中提供大量的关联式供用户选择AssayTypes——TBP,D86,D1160,D86-D1160,D2887,EFV,ChromatographicAssayOptions——Barometriccorrection,crackingcorrection
oPropertyCurves——Viscosity,Density,MolecularWeight
（六）单元操作
分离器：
2相分离器，3相分离器、固体分离器、旋风分离器、真空过滤器、结晶器蒸馏塔：
吸收解吸、有再沸器的吸收塔、有回流的吸收塔，液-液萃取塔、常减压塔、精馏塔、组分分离器、三相精馏塔（所有塔都能在板上加反应单元进行反应精馏）反应器：
CSTR,PFR,Gibbs,平衡、转化率换热器：
热交换器、LNG多相流冷箱、加热器、冷却器分配单元：
管道、混合、分支压力变化：
泵、压缩机、膨胀机、阀
§逻辑单元：
平衡、前置、PID调节器、电子计算表、传递函数发生器等等。
通过微软OLE扩展用户功能
通过OLE用户可以对HYSYS进行以下开发建立用户自己的物性包增加用户自己的反应方程开发自己的专用单元操作
o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
o物性分析器
（七）HYSYS软件附加模块功能
ACMModelExportOption:
ACM导出模块使ASPEN系列设计软件创建模型时，可以利用HYSYS的稳态或动态模拟数据；AspenOnLineOption:
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结果数据和工厂实际操作环境进行比较。
AspenWebModelsOption:
ASPENWeb模块使公司可以通过Web发布安全、预设好的模块。
这可以允许工厂管理人员、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。
oHYSYSAminesOption:
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收反应的过程。
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提供的，是基于Oilphase-DBR中的AMSIM模块。
HYSYSCrudeModuleOption:
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，并预测它们的热力学和传输性质。
HYSYSDataRecOption:
利用HYSYS在线性能监控器和优化程序协调实际装置的数据.HYSYSDynamicsOption:
提供一个完全基于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、精确的有关装置性能资料的结果。
HYSYSNeuralNetOption:
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成一个数据网络以便处理类似的情况，这可以显著的提高计算速度。
HYSYSOLGASOption:
综合了多相流管线的工业标准计算压力变化、流体停顿和流动规则.HYSYSOLIInterfaceOption:
基于OLI系统的先进技术，使HYSYS能够对复杂的电解液系统进行分析，扩展了OLI数据库和热力学性质，包括了超过3000的电解种类。
HYSYSOptimizerOption:
优化模块采用最优化的运算法则，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提供了优化工具。
HYSYSPIPESYSOption:
PIPESYS模块使HYSYS能够精确的进行单相和多相流体的设计、排除故障和优化管线。
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.HYSYSUpstreamOption:
提供了处理石油流体的方法和技术的工业标准。
可以在一个方便的界面中输入产品现场数据来建立所需的资本模型.HYSYSTaciteOption:
为陆地、近海和海底环境提供了多相流的模型。
TACITE是使用IFP中已证实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、流体停顿和流动规则。
[本帖最后由qwer123于2008-3-1117:
24编辑]
附件
hysys3.gif（12.26KB）
2008-3-1116:
32
海川小学五年级
UID
134378
帖子
40
积分
90
威望
0点
财富
11￥
魅力
90点
贡献
0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
·个人空间
·发短消息
·加为好友
·当前离线
2楼大中小发表于2008-3-1116:
47 只看该作者
ASPENPLUS——工艺流程模拟软件
二、ASPENPLUS
AspenPlus---生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统AspenPlus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”（AdvancedSystemforProcessEngineering，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AspenPlus。
该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高，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AspenPlus的用户。
它以严格的机理模型和先进的技术赢得广大用户的信赖，它具有以下特性：
1.ASPENPLUS有一个公认的跟踪记录，在一个工艺过程的制造的整个生命周期中提供巨大的经济效益，制造生命周期包括从研究与开发经过工程到生产。
2.ASPENPLUS使用最新的软件工程技术通过它的MicrosoftWindows图形界面和交互式客户-服务器模拟结构使得工程生产力最大。
3.ASPENPLUS拥有精确模拟范围广泛的实际应用所需的工程能力，这些实际应用包括从炼油到非理想化学系统到含电解质和固体的工艺过程。
4.ASPENPLUS是AspenTech的集成聪明制造系统技术的一个核心部分，该技术能在你公司的整个过程工程基本设施范围内捕获过程专业知识并充分利用。
5.在实际应用中，ASPENPLUS可以帮助工程师解决快速闪蒸计算、设计一个新的工艺过程、查找一个原油加工装置的故障或者优化一个乙烯全装置的操作等工程和操作的关键问。
AspenPlus功能
AspenPlusAspenTech工程套装软件（AES）的一个成员，它是一套非常完整产品，特别对整个工厂、企业工程流程工程实践和优化和自动化有着非常重要的促进作用。
自动的把流程模型与工程知识数据库、投资分析，产品优化和其它许多商业流程结合。
AspenPlus包括数据，物性，单元操作模型，内置缺省值，报告及为满足其它特殊工业应用所开发的功能。
比如像电解质模拟，AspenPlus主要的功能如下：
Windows交互性界面：
界面包括工艺流程图形视图，输入数据浏览视图，独特的"NEXT"专家向导系统，来引导用户进行完整的、一致的流程的定义。
EO模型：
方程模型有着先进参数管理和整个模拟的灵敏分析或者是模拟特定部分的分析。
序贯模块法和面向方程的解决技术允许用户模拟多嵌套流程。
即使很小问题也能很快地、精确的解决，比如像塔的dividedsumpsimulation.
ActiveX（OLEAutomation）控件.可以和微软Excel和VisualBasic方便的连接，支持OLE（对象链接与嵌入）功能，比如像复制，粘贴或链接。
全面的单元操作：
包括气/液，气/液/液，固体系统和用户模型。
ACMModelExport选项：
用户可以在AspenCustomModeler（ACM）创建模拟模型和编译。
编译好的模型可以应用在AspenPlus静态模拟中，可以是序贯模块法模式下或面向方程的解决方案的模式下。
热力学物性：
物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。
Aspenplus使用广泛的、已经验证了的物性模型，数据和AspenProperties中可用估算方法，它涵盖了非常广泛的范围——从简单的理想物性流程到非常复杂的非理想混合物和电解质流程。
内置数据库包含有8500种组分物性数据，包括有机物，无机物，水合物，和盐类；还有4000种二元混合物的37,000组二元交互数据，二元交互数据来自于Dortmund数据库，获得DECHEMA授权。
收敛分析：
自动分析和建议优化的撕裂物流、流程收敛方法和计算顺序，即使是巨大的具有多个物流和信息循环的流程，收敛分析非常方便。
Calculatormodels计算模式：
包含ad-hoc计算与内嵌的FORTRAN和Excel模型接口。
灵敏度分析：
非常方便地用表格和图形表示工艺参数随设备规定和操作条件的变化而变化。
案例研究：
用不同的输入进行多个模拟，比较和分析。
DesignSpecification功能:
自动计算操作条件或设备参数，满足指定的性能目标。
数据拟合：
将工艺模型与真实的装置数据进行拟合，确保精确的和有效的真实装置模型。
优化功能：
确定装置操作条件，最大化任何规定的目标，如收率、能耗、物流纯度和工艺经济条件。
开放的环境：
可以很容易地和内部产品互相整合，或者是第三方软件。
可以是实用微软的Excel，FORTRAN或者AspenCustomModeler来创建模型，Aspenplus支持工业标准，比如CAPE-OPEN和IK-CAPE，Aspentech是CAPE-OPEN实验室网络的会员。
详细的换热器设计和核算Heatx使Aspenplus与下面软件有接口：
TASC/AspenHetrantheAspenB-JACandHTFS（管壳式换热器设计,multitude换热器,套管换热器）
·ACOL/AspenAerotrantheAspenB-JACandHTFS（空冷器设计）
AspenPlus单元操作
对于气/液系统，AspenPlus包含：
·通用混合、物流分流、子物流分流和组分分割模块。
·闪蒸模块：
两相、三相和四相
·通用加热器、单一的换热器、严格的管壳式换热器、多股物流的热交换器
·液液单级倾析器
·基于收率的、化学计量系数和平衡反应器。
·连续搅拌釜、柱塞流、间歇及排放间歇反应器。
·单级和多级压缩和透平
·物流放大、拷贝、选择和传递模块
·压力释放计算
精馏模型
·简捷精馏
·严格多级精馏
多塔模型
·石油炼制分馏塔
·板式塔、散堆和规整填料塔的设计和校核。
对于固体系统，AspenPlus包含：
·文丘里涤气器、静电除尘器、纤维过滤器、筛选器、旋风分离器、水力旋风分离器、离心过滤器、转鼓过滤器、固体洗涤器、逆流倾析器、连续结晶器等。
AspenPlus接口选项
下面选择拓展了AspenPlus的应用范围，增强了流程生命周期的管理。
AspenSplit选项:
是AspenTech提供一个工具，它可以用来进行有非理想气液平衡行为的化学混合物分离的蒸馏方案概念设计。
如果用户有Split授权，可以使用它显示单塔可行的分离限制，并且设计出这种混合物分离的先进方案。
Split概念设计工具可以应用在Aspenplus流程图环境中，并且可以直接使用设计结果数据初始化严格的塔模拟.AspenOLI接口：
基于OLI系统的先进技术，使AspenPlus能够对复杂的电解液系统进行分析，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。
AspenOnLine选项：
允许AspenPlus模型和工厂数据连接，并被驱动。
它使用户可以把从流程模型中获得的工程知识应用到工厂实际操作环境中。
AspenPEPProcessLibrary选项:
提供了特殊化工行业或聚合体产品的预建模型。
这些模型都是基于SRIC的过程经济评估细节和流程。
AspenPlusHTRI接口：
提供AspenPlus与HTRI的接口.AspenPlusOptimizer选项：
闭环实时优化系统,自动创建利润和流程优化以及大范围AspenPlus模型的数据回归。
它为实时解决方案提供了健壮的收敛求解方法，并且支持Web网传输，所以工厂工程师可以通过连续的工艺优化来最大化利润。
AspenPlusSPYROEquationOriented接口：
AspenPlus可以使用SPYRO的乙烯裂化模型，AspenPlus的equation-oriented功能和乙烯裂化专家技术可以帮助工程师创建高精度乙烯工厂模型，这样很适合实时工厂优化，来增加操作利润。
oAspenPlusTSWEET接口：
提供AspenPlus和TSWEET软件的接口。
目标：
优化流程设计
AspenPlus在整个工艺装置的从研发、工程到生产生命周期中，提供了经过验证的巨大的经济效益。
它将稳态模型的功能带到工程桌面，传递着无与伦比的模型功能和方便使用的组合。
利用AspenPlus公司可以设计、模拟、故障诊断和管理有效益的生产装置。
AspenTech：
创新理念
AspenTech公司的工程软件产品已被用于设计和改进工厂和工艺流程，以使装置全生命操作周期的回报得以最大化；制造与供应链软件产品则让企业提高工厂与供应链的利润。
把此两大产品系列结合在一起则创造出
升级会员 