過(guò)程系統(tǒng)工程-1

過(guò)程系統(tǒng)工程ProcessSystemEngineering

李亞軍87112044iyajun@主要內(nèi)容（Contents）第一章、過(guò)程系統(tǒng)工程概述第二章、化工過(guò)程模擬技術(shù)概述第三章、化工過(guò)程系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型第四章、化工過(guò)程流程模擬基本技術(shù)

第五章、化工過(guò)程模擬技術(shù)的熱力學(xué)方法及選擇

第六章、蒸餾過(guò)程的計(jì)算

第一章：過(guò)程系統(tǒng)工程概述2023/2/73第一章、過(guò)程系統(tǒng)工程概述

1.1、過(guò)程工業(yè)

1、什么是過(guò)程工業(yè)：對(duì)物料進(jìn)行物理的或化學(xué)的加工處理泛指為過(guò)程，特定的單一過(guò)程稱(chēng)為過(guò)程單元。由過(guò)程單元的組合構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使原料轉(zhuǎn)變?yōu)槠谕a(chǎn)品，同時(shí)產(chǎn)生增值效應(yīng)的系統(tǒng)稱(chēng)為化工過(guò)程系統(tǒng)。2023/2/741.1、過(guò)程工業(yè)2、過(guò)程工業(yè)的范疇

(1）過(guò)程構(gòu)成：?jiǎn)卧僮髋c設(shè)備（2）過(guò)程原理：三傳一反質(zhì)量傳遞熱量傳遞動(dòng)量傳遞（流體流動(dòng)）化學(xué)反應(yīng)

因此化工、煉油、材料、鋼鐵、醫(yī)藥、造紙、食品等都屬于過(guò)程工業(yè)(ProcessIndustry)。2023/2/75化工、石化等過(guò)程工業(yè)屬物料、能量、信息流密集型行業(yè)2023/2/763、現(xiàn)代過(guò)程工業(yè)的特點(diǎn)

現(xiàn)代過(guò)程工業(yè)愈來(lái)愈注重于物料、能量的綜合利用，這就不可避免地使大多數(shù)現(xiàn)代過(guò)程工業(yè)，特別是化學(xué)工業(yè)，采用了多次循環(huán)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，多種產(chǎn)品、多種牌號(hào)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。由于要根據(jù)資源情況（質(zhì)和量）實(shí)現(xiàn)高經(jīng)濟(jì)效益的滿(mǎn)負(fù)荷操作，對(duì)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，不再滿(mǎn)足于靠“相似模擬乘上安全系統(tǒng)”式的落后設(shè)計(jì)方法，以及根據(jù)定性的工藝分析，將單元過(guò)程簡(jiǎn)單組合成完整的工藝流程，進(jìn)行過(guò)程系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)。對(duì)設(shè)計(jì)提出高精度的理念，要求減少設(shè)計(jì)余量，優(yōu)化投資與操作費(fèi)用?，F(xiàn)代過(guò)程工業(yè)向高效、節(jié)能、潔凈型發(fā)展。1.1、過(guò)程工業(yè)2023/2/77第一章、過(guò)程系統(tǒng)工程概述1.2、系統(tǒng)工程概念

1、系統(tǒng)系統(tǒng)是指在一定條件下完成一定功能或?qū)崿F(xiàn)一定目的的，由若干互相聯(lián)系、互相影響的部分或要素組成的一個(gè)整體。實(shí)際為研究某種問(wèn)題時(shí)考察的對(duì)象，通常也是與模型對(duì)應(yīng)的原型。子系統(tǒng)：組成系統(tǒng)的各個(gè)部分亦可看作系統(tǒng)，相對(duì)于原系統(tǒng)而言即稱(chēng)為子系統(tǒng)。2023/2/781.2、系統(tǒng)工程概念2、系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程可簡(jiǎn)單地定義為：從全局的觀點(diǎn)出發(fā)，用定量和定性相結(jié)合的方法，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的角度，對(duì)一個(gè)大系統(tǒng)作全面的模擬、分析、評(píng)價(jià)、優(yōu)化和控制。系統(tǒng)工程是方法論對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)研究的應(yīng)用，主要重點(diǎn)是研究解決系統(tǒng)問(wèn)題的方法。2023/2/791.2、系統(tǒng)工程概念3、系統(tǒng)工程發(fā)展上世紀(jì)50年代，系統(tǒng)工程的研究方法開(kāi)始受到各工業(yè)化國(guó)家的重視。

1957年美國(guó)正式出版了第一本專(zhuān)著———【系統(tǒng)工程】1978年，中國(guó)學(xué)者錢(qián)學(xué)森發(fā)表了中國(guó)第一篇系統(tǒng)工程的文章，標(biāo)志著我國(guó)系統(tǒng)工程研究的開(kāi)始。2023/2/710第一章、過(guò)程系統(tǒng)工程概述1.3、過(guò)程系統(tǒng)工程（ProcessSystemEngineering

PSE）過(guò)程系統(tǒng)工程是運(yùn)用系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)、方法、思路對(duì)過(guò)程系統(tǒng)進(jìn)行模擬、分析、評(píng)價(jià)、優(yōu)化和控制的一門(mén)跨學(xué)科的邊緣科學(xué)。過(guò)程系統(tǒng)工程是系統(tǒng)工程的一個(gè)分支，又稱(chēng)化工系統(tǒng)工程，化工系統(tǒng)模擬分析等，是系統(tǒng)工程在以化工系統(tǒng)或化工生產(chǎn)過(guò)程為代表的過(guò)程工業(yè)中的應(yīng)用。2023/2/7111.3過(guò)程系統(tǒng)工程

從數(shù)學(xué)角度看，化學(xué)加工是個(gè)典型的嚴(yán)重非線(xiàn)性的過(guò)程，小系統(tǒng)與大系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律可能有很大差異，設(shè)計(jì)條件或操作條件的局部較小變動(dòng)可能導(dǎo)致系統(tǒng)整體狀態(tài)的較大變化。有時(shí)生產(chǎn)專(zhuān)家的判斷和預(yù)測(cè)往往不甚可靠，控制系統(tǒng)的粗略或失誤也容易造成重大損失。如何在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對(duì)化工生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)不斷地改進(jìn)甚至探索重大變革就成為迫切的任務(wù)。

過(guò)程系統(tǒng)工程方法為傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步提供了有力的手段，過(guò)程系統(tǒng)工程最適合處理解決非線(xiàn)性的復(fù)雜大系統(tǒng)問(wèn)題。2023/2/712第一章、過(guò)程系統(tǒng)工程概述

1.3過(guò)程系統(tǒng)工程（ProcessSystemEngineering

PSE）化工系統(tǒng)工程是研究化工生產(chǎn)在規(guī)劃設(shè)計(jì)、操作運(yùn)行、控制管理諸環(huán)節(jié)中，如何提高工作效率、降低投資費(fèi)用和維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用、提高系統(tǒng)可靠性安全性、強(qiáng)化環(huán)境友好、增加總經(jīng)濟(jì)效益的一門(mén)技術(shù)科學(xué)。被認(rèn)為是繼上世紀(jì)20年代單元操作、60年代傳遞現(xiàn)象研究之后，是化學(xué)工程的第三次突破。2023/2/713第一章、過(guò)程系統(tǒng)工程概述

1.3過(guò)程系統(tǒng)工程（ProcessSystemEngineering

PSE）

Westeberg：“如何選擇優(yōu)化了的單元設(shè)備及其間的聯(lián)結(jié)關(guān)系來(lái)組成一個(gè)化工過(guò)程系統(tǒng)，從給定的原料生產(chǎn)一定的產(chǎn)品，在最小的總費(fèi)用和最小的環(huán)境污染條件下安全地生產(chǎn)，并在運(yùn)行中采取和保持最優(yōu)的操作條件”。2023/2/714第一章、過(guò)程系統(tǒng)工程概述

1.4過(guò)程系統(tǒng)工程基本任務(wù)與內(nèi)容

化工系統(tǒng)工程是一門(mén)技術(shù)性、應(yīng)用性、綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，是促進(jìn)過(guò)程工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的有力工具?；は到y(tǒng)工程學(xué)科的主要任務(wù)不是揭示化工生產(chǎn)涉及的基本規(guī)律，而是充分利用這些規(guī)律改進(jìn)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，以達(dá)到在化工生產(chǎn)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、操作運(yùn)行、控制管理、采購(gòu)與銷(xiāo)售的各個(gè)環(huán)節(jié)合理化、最優(yōu)化的目的，即從減少投資、降低消耗、節(jié)約能源、減少污染、提高產(chǎn)量質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保障安全等方面進(jìn)行工作，從而提高化工裝置的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。2023/2/715主要技術(shù)內(nèi)容有系統(tǒng)的分析與模擬、系統(tǒng)的合成與優(yōu)化等該學(xué)科的直接目的就是在綜合運(yùn)用其他學(xué)科成果的基礎(chǔ)上完成改造自然、控制自然、創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富的任務(wù)。是一門(mén)交叉科學(xué)，涉及系統(tǒng)工程、化學(xué)工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)、控制理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等學(xué)科。該學(xué)科的主要手段為數(shù)學(xué)模擬，即建立描述過(guò)程特征的數(shù)學(xué)模型并求解計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)規(guī)律和行為的預(yù)測(cè)。主要應(yīng)用于設(shè)計(jì)、改造、擴(kuò)產(chǎn)、消除瓶頸等層次。1.4過(guò)程系統(tǒng)工程基本任務(wù)與內(nèi)容2023/2/7161、系統(tǒng)分析是對(duì)指定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)，進(jìn)行描述或確定系統(tǒng)的狀態(tài)與功能。通常是給定系統(tǒng)的特性和系統(tǒng)輸入，預(yù)測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)和系統(tǒng)的輸出。系統(tǒng)分析包括三方面內(nèi)容：（1）系統(tǒng)分解：將復(fù)雜大系統(tǒng)分解為若干較簡(jiǎn)單的子系統(tǒng)；（2）系統(tǒng)模型：建立描述各子系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系的模型，一般為數(shù)學(xué)表達(dá)式。模型一般分為過(guò)程單元模型、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型和技術(shù)經(jīng)濟(jì)模型等幾類(lèi)。（3）系統(tǒng)模擬：根據(jù)系統(tǒng)分解的結(jié)果，按照系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將諸子系統(tǒng)連接，進(jìn)行計(jì)算，模擬或預(yù)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)與功能。1.4過(guò)程系統(tǒng)工程基本任務(wù)與內(nèi)容2023/2/717

2、系統(tǒng)綜合（系統(tǒng)合成）是在給定系統(tǒng)的任務(wù)或目標(biāo)亦即確定了系統(tǒng)功能的條件下，尋求或選擇各子系統(tǒng)的功能特性及其組合方式以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的系統(tǒng)功能和目標(biāo)。

3、系統(tǒng)優(yōu)化由于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)的方式不是唯一的，尋找實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能和目標(biāo)的最佳方式、最佳途徑。系統(tǒng)優(yōu)化的主要工具為運(yùn)籌學(xué)原理與方法。1.4過(guò)程系統(tǒng)工程基本任務(wù)與內(nèi)容2023/2/7181.4過(guò)程系統(tǒng)工程基本任務(wù)與內(nèi)容

過(guò)程系統(tǒng)工程主要研究?jī)?nèi)容是如何實(shí)現(xiàn)過(guò)程系統(tǒng)的操作模擬、設(shè)計(jì)模擬、操作優(yōu)化、設(shè)計(jì)優(yōu)化以及過(guò)程系統(tǒng)的最優(yōu)合成。2023/2/719

1.5、過(guò)程系統(tǒng)工程的基本方法與技術(shù)路線(xiàn)化工過(guò)程系統(tǒng)工程解決實(shí)際問(wèn)題的基本方法是過(guò)程模擬或流程模擬。過(guò)程模擬包括模型建立與模型求解兩部分內(nèi)容。技術(shù)路線(xiàn)通常為首先運(yùn)用過(guò)程模擬技術(shù)建立化工流程模擬系統(tǒng)，然后利用流程模擬系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析、系統(tǒng)綜合或系統(tǒng)優(yōu)化。第一章、過(guò)程系統(tǒng)工程概述2023/2/7201.6、過(guò)程系統(tǒng)工程與其他相關(guān)學(xué)科的關(guān)系從化工系統(tǒng)工程的角度看，化工原理、化工熱力學(xué)、物理化學(xué)、傳遞原理、反應(yīng)工程等學(xué)科的作用是提供流程模擬所需的基本數(shù)學(xué)模擬；運(yùn)籌學(xué)提供了系統(tǒng)優(yōu)化的數(shù)學(xué)工具；數(shù)值計(jì)算等應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科提供了模型求解的數(shù)學(xué)手段。同時(shí)過(guò)程控制技術(shù)使得化工系統(tǒng)工程與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合，是實(shí)施系統(tǒng)優(yōu)化的重要技術(shù)保證。第一章、過(guò)程系統(tǒng)工程概述2023/2/7211.6、過(guò)程系統(tǒng)工程與其他相關(guān)學(xué)科的關(guān)系

作為化工系統(tǒng)工程專(zhuān)業(yè)人員，必須具備化學(xué)工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的領(lǐng)域知識(shí)，否者，如不甚了解化工過(guò)程的一般規(guī)律，對(duì)化工系統(tǒng)工程的研究就易陷入膚淺、脫離實(shí)際；如不具備應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的扎實(shí)基本功，則易導(dǎo)致眼高手低、缺乏解決問(wèn)題的手段。第一章、過(guò)程系統(tǒng)工程概述2023/2/7221.7、化工系統(tǒng)工程的主要技術(shù)與工具

建模和模擬是化工系統(tǒng)工程最重要、最常用的技術(shù)手段?；は到y(tǒng)工程學(xué)科技術(shù)人員的大部分工作也是力圖建立各式各樣的流程模擬系統(tǒng)，以適合不同的實(shí)際需要。

化工流程模擬系統(tǒng)（或流程模擬系統(tǒng)）是專(zhuān)門(mén)用于進(jìn)行化工過(guò)程模擬的工具，一般均指計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。第一章、過(guò)程系統(tǒng)工程概述

第二章化工流程模擬技術(shù)概述2023/2/724

由于在石油化工實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，利用傳統(tǒng)的技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)描述單元裝置操作的靜、動(dòng)態(tài)特征，如工藝過(guò)程中反應(yīng)的，流體力學(xué)的，傳熱的，傳質(zhì)的特征及工程技術(shù)問(wèn)題，裝置的系統(tǒng)故障診斷，新產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)中的問(wèn)題等。

第二章化工流程模擬技術(shù)概述2023/2/725

化工流程模擬是一種高科技手段，它根據(jù)化工單元過(guò)程和熱力學(xué)的基本方程，應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際的化工生產(chǎn)過(guò)程。即在計(jì)算機(jī)上準(zhǔn)確地“再現(xiàn)”實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，得到詳細(xì)、完整的物料平衡和熱量平衡數(shù)據(jù)，以便來(lái)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。

2.1、什么是化工流程模擬？2023/2/7262.1、什么是化工流程模擬？

由于過(guò)程流程模擬技術(shù)能夠反映傳統(tǒng)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的單元裝置的靜、動(dòng)態(tài)特征，廣泛地應(yīng)用于石油、化工、制藥、冶金等重要行業(yè)中，無(wú)論是在項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)中，還是在生產(chǎn)中實(shí)施先進(jìn)過(guò)程控制，抑或是更高層次的企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)管理（當(dāng)今比較流行的ERP企業(yè)資源計(jì)劃體系）。而所有的應(yīng)用都必須是建立對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程有一個(gè)全面準(zhǔn)確了解的基礎(chǔ)上，通過(guò)運(yùn)用流程模擬技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行流程模擬來(lái)達(dá)到目的。2023/2/7272.2、化工流程模擬技術(shù)的應(yīng)用主要可以解決以下工程問(wèn)題：

(1)可為工程設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通過(guò)工藝過(guò)程嚴(yán)格的物流和能流的平衡計(jì)算，預(yù)測(cè)物流的流率，組成和性質(zhì)，預(yù)測(cè)操作條件，設(shè)備尺寸，從而減少裝置的設(shè)計(jì)時(shí)間，也可進(jìn)行各種裝置的設(shè)計(jì)方案比較。2023/2/7282.2、化工過(guò)程模擬技術(shù)的應(yīng)用（2）可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的故障進(jìn)行模擬診斷,當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)有裝置系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，主要是設(shè)備問(wèn)題和工藝問(wèn)題，可以通過(guò)流程模擬進(jìn)行工況模擬診斷，幫助盡快找出故障發(fā)生的原因和位置。（3）在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，通過(guò)流程模擬可以為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研制提供極大的便利，可模擬新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的工藝參數(shù)，協(xié)助新工藝的開(kāi)發(fā)，減少大量不必要的實(shí)驗(yàn)投資。2023/2/7292.2、化工過(guò)程模擬技術(shù)的應(yīng)用（4）系統(tǒng)的挖潛增效：根據(jù)系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)的目標(biāo)對(duì)部分單元過(guò)程進(jìn)行改造，消除流程中的瓶頸，在生產(chǎn)過(guò)程中，流程模擬可以對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行生產(chǎn)能力的標(biāo)定，來(lái)幫助尋找系統(tǒng)的“瓶頸”部位，確定各單元過(guò)程最優(yōu)的設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)，并充分利用原有的設(shè)備，制定合理的改造方案，清除裝置的瓶頸，使整個(gè)裝置能力匹配，最大限度地發(fā)揮效益。2023/2/7302.2、化工過(guò)程模擬技術(shù)的應(yīng)用（5）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)操作：根據(jù)系統(tǒng)整體最優(yōu)的目標(biāo)確定各單元過(guò)程的操作條件，包括操作方式和操作參數(shù)。在保持流程結(jié)構(gòu)不變的條件下，通過(guò)改變壓力、溫度、原料配比等操作條件，尋求改善系統(tǒng)性能的途徑，使生產(chǎn)裝置的運(yùn)行處于最優(yōu)操作，以節(jié)能降耗，較少的投入取得較大的經(jīng)濟(jì)效益和提高生產(chǎn)技術(shù)水平。2023/2/7312.2、化工過(guò)程模擬技術(shù)的應(yīng)用(6)可進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，進(jìn)行多種工藝方案的經(jīng)濟(jì)比較，進(jìn)行最優(yōu)評(píng)估?？捎糜趶谋姸喾桨钢羞x擇最佳的工藝路線(xiàn)，綜合設(shè)備投資、能耗、物耗、產(chǎn)品質(zhì)量、操作費(fèi)用、環(huán)境友好等因素，用系統(tǒng)合成的方法找出經(jīng)濟(jì)效益最大的方案，為決策提供依據(jù)。(7)能夠支持實(shí)現(xiàn)研究和開(kāi)發(fā)階段的數(shù)學(xué)模擬放大，概念設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)及工程設(shè)計(jì)，工廠開(kāi)工指導(dǎo)及操作工仿真培訓(xùn)，工藝流程改進(jìn)及優(yōu)化，工廠消除瓶頸的技術(shù)改造等。

(8)可在生產(chǎn)中實(shí)施先進(jìn)過(guò)程控制和企業(yè)的優(yōu)化生產(chǎn)管理。2023/2/7322.3、過(guò)程模擬技術(shù)發(fā)展情況

（1）、國(guó)外進(jìn)展FlexibleFlowsheet美國(guó)M.W.Kellogg公司(1958年)PROCESS/PROⅡ美國(guó)SimulationSciences公司(60年末)AspenPlus美國(guó)AspenTech.公司(80年代末)Hysim/Hysis加拿大Hyprotech公司(80年代初)2023/2/7332.3、過(guò)程模擬技術(shù)發(fā)展情況

（2）、國(guó)內(nèi)情況HSSSP原化工部第五設(shè)計(jì)院(中石化蘭州院)(70年代中)ECSS青島化工學(xué)院(80年代末)2023/2/7342.4、化工流程模擬分類(lèi)穩(wěn)態(tài)模擬(離線(xiàn)模擬、靜態(tài)模擬）SteadyStateSimulation

靜態(tài)模擬軟件：

Aspenplus—AspenTech.公司

Pro-Ⅱ—SimSci公司動(dòng)態(tài)模擬DynamicSimulation

動(dòng)態(tài)模擬軟件：

Aspendynamics—AspenTech.公司

Hysis—Hyprotech公司

Dynsim—SimSci公司2023/2/7352.4、化工流程模擬分類(lèi)實(shí)時(shí)優(yōu)化RealTimeOptimization

實(shí)時(shí)優(yōu)化軟件:AspenDMOPlus—AspenTech.公司ROMEO(RigorousOn-lineModelingwithEquation-basedOptimization)—SimSci公司2023/2/7362.5、Aspen工程軟件介紹

Aspen工程套件(AspenEngineeringSuite?)：穩(wěn)態(tài)模擬(離線(xiàn)模擬、靜態(tài)模擬）SteadyStateSimulation

該套件由以下幾個(gè)著名的軟件組成：穩(wěn)態(tài)模擬AspenPlus、動(dòng)態(tài)模擬AspenCustomModeler及AspenDynamics、過(guò)程綜合與集成AspenPinch（夾點(diǎn)技術(shù)）和AspenSplit、聚合過(guò)程模擬PolymersPlus、換熱器設(shè)計(jì)B-JAC、設(shè)計(jì)工作流集成平臺(tái)AspenZyqad等。

2023/2/7372.5、Aspen工程軟件介紹

AspenPlus是世界過(guò)程工業(yè)最大的軟件商AspenTech.公司開(kāi)發(fā)的大型通用流程模擬系統(tǒng)，稱(chēng)為“先進(jìn)過(guò)程工程系統(tǒng)”（AdvancedSystemforProcessEngineering）簡(jiǎn)稱(chēng)Aspen。經(jīng)過(guò)20年多來(lái)不斷地改進(jìn)、擴(kuò)充和提高，成為舉世公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)大型流程模擬軟件。AspenPlus在全球各大石油化工企業(yè)中占有較大的份額，全世界最大的50家化學(xué)公司中有46家使用該軟件。2023/2/7382.5、Aspen工程軟件介紹（1）AspenPlus－AspenTech公司開(kāi)發(fā)的穩(wěn)態(tài)模擬軟件?？蒲虚_(kāi)發(fā)可模擬診斷生產(chǎn)裝置不正常運(yùn)行工況；優(yōu)化操作參數(shù)，節(jié)能降耗，可以標(biāo)定生產(chǎn)流程各部位的能力，找出“瓶頸”位置及增產(chǎn)方案。可以快速篩選各種替代流程方案迅速確定物料及能量衡算工程設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造可以減少中試層次減少試驗(yàn)量，加速產(chǎn)品上市過(guò)程2023/2/7392023/2/7402.5、Aspen工程軟件介紹（2）AspenCustomModeler及AspenDynamicsAspenCustomModeler是一套建立在聯(lián)立微分—代數(shù)方程組求積分解基礎(chǔ)上的動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)。它使用和AspenPlus一樣的物性數(shù)據(jù)庫(kù)（PropertiesPlus），這樣可使穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算結(jié)果保持一致性。它與一些其它工具軟件有接口：MATLAB接口：這種過(guò)程控制設(shè)計(jì)工具相聯(lián)接可以開(kāi)發(fā)控制策略G2接口：可以與這種人工智能工具軟件結(jié)合開(kāi)發(fā)操作工仿真培訓(xùn)器及工廠診斷系統(tǒng)2023/2/7412023/2/742

通過(guò)建立的動(dòng)態(tài)模型，可以對(duì)共沸塔的操作進(jìn)行大量細(xì)致的優(yōu)化研究塔底供熱量塔壓塔頂取熱量塔底MTBE純度塔壓塔底供熱量塔頂取熱量塔底產(chǎn)品純度2023/2/7432.5、Aspen工程軟件介紹AspenCustomModeler常用的幾個(gè)方面：提高可操作性：包括開(kāi)車(chē)方案，正常操作規(guī)程改進(jìn)安全性：包括釋放系統(tǒng)，事故分析改進(jìn)過(guò)程控制方案：測(cè)試可能的控制方案，研究先進(jìn)控制策略開(kāi)發(fā)用戶(hù)模型及優(yōu)化過(guò)程操作2023/2/744

2.5、Aspen工程軟件介紹（3）AspenPinch和SplitAspenPinch和Split是兩個(gè)相互補(bǔ)充的先進(jìn)過(guò)程設(shè)計(jì)軟件。AspenPinch是一個(gè)基于過(guò)程綜合與集成的夾點(diǎn)技術(shù)的計(jì)算軟件。它應(yīng)用工廠現(xiàn)場(chǎng)操作數(shù)據(jù)或者AspenPlus模擬計(jì)算的數(shù)據(jù)為輸入，來(lái)設(shè)計(jì)能耗最小、操作成本最低的化工廠和煉油廠過(guò)程流程。2023/2/7452023/2/746復(fù)合曲線(xiàn)2023/2/7472.5、Aspen工程軟件介紹AspenPinch的典型作用有以下幾個(gè)方面：老廠節(jié)能改造的過(guò)程集成方案設(shè)計(jì)老廠擴(kuò)大生產(chǎn)能力的“脫瓶頸”分析能量回收系統(tǒng)（例如換熱器網(wǎng)絡(luò)）的設(shè)計(jì)分析公用工程系統(tǒng)合理布局及優(yōu)化操作（包括加熱爐、蒸汽透平、燃?xì)馔钙健⒅评湎到y(tǒng)等模型在內(nèi)）2023/2/7482023/2/7492.5、Aspen工程軟件介紹（4）PolymersPlus是一個(gè)模擬聚合物制造過(guò)程的通用聚合過(guò)程模擬系統(tǒng)。評(píng)估不同的過(guò)程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化工廠操作開(kāi)發(fā)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的深入機(jī)理通過(guò)模擬來(lái)找尋增加生產(chǎn)能力的方案開(kāi)發(fā)新牌號(hào)2023/2/7502.5、Aspen工程軟件介紹（5）B－JAC

是一個(gè)換熱器設(shè)計(jì)的專(zhuān)用軟件包，它包括各種換熱器的熱設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、成本估算及設(shè)備結(jié)構(gòu)施工圖。軟件函蓋的范圍包括：管殼式換熱器、空氣冷卻換熱器、火焰加熱爐、燃爐尾氣省能器等各種類(lèi)型。2023/2/751B-JAC換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果

催化汽油降烯烴改質(zhì)過(guò)程能量綜合優(yōu)化

汽柴油的分離2023/2/7532023