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华东理工大学2015—2016学年第1学期 《油气工程软件应用》课程论文 2005.4

班级：油气122班 学号：10120679 姓名：钟夏昕 开课学院：化工学院 任课教师：赵晓军 成绩__________ 论文题目：化工模拟软件应用与发展 论文要求： 1. 通过查阅大量文献，对目前国内外炼油化工行业软件应用的最新进展归纳总结； 或 2. 自命题对某套装置进行模拟研究分析（所有结果是自己做的，而不是抄袭得到），涵盖所模拟装置目前国内外模拟的进展情况。 第一种情况必须独立完成，第二种情况可最多三人合作完成。 教师评语： 教师签字： 年 月 日 化工模拟软件应用与发展

[摘要]：化工过程模拟与实验研究的结合是最有效和最廉价的化工过程研究方 法.可以大大节约实验成本,加快新产品和新工艺的开发过程.文中综述了化工模拟软件的发展过程,应用领域与开发.对当前流行的国际国内商业化化工过程模拟 软件AspenPlus、ChemCAD、PRO/Ⅱ、HYSYS、Design Ⅱ、ESCC等进行了全面的介绍.综述了化工模拟软件的研究开发现状及以后的发展方向.根据化工模拟软件的现状对化工模拟软件的发展趋势进行展望。

[关键词]：Aspen Plus；流程模拟；炼油

1.前言

化工模拟系统又称工艺流程模拟系统，指的是一种计算机辅助工艺设计软件，这种软件接受有关化工流程的输入信息，进行对过程开发、设计或操作有用的系统分析计算。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，这一技术已成为化学工程设计、原有工程改造优化的强有力工具，得到世界各国重视，特别是在当今能源紧张、自然资源短缺和市场竞争激烈的背景下，人们对化工流程模拟软件的进展、应用和发展趋势的关注更是与日俱增。应用化工流程模拟软件可以节省过去由试验（小试与中试）探索最佳工艺工况条件所消耗的大量资金、时间和人力，该技术能够使我们从整个系统的角度来认识、分析和预测生产中深层次的问题，进行装置调优、流程剖析和过程综合，达到优化生产、节约资源、环境友好和提高经济效益的目的[2]

当今。化工过程模拟软件已经广泛地被应用于炼油，化工，制药，化学等诸多领域。在炼油化工方面常用的化工模拟软件有Aspen Plus，hysys,ProⅡ，ChemCAD，DesignⅡ等，详情见表1.1

表1.1常用的炼油化工模拟软件

[3]

[1]

软件名 Aspen Plus Pro Ⅱ Hysys Chem CAD Design Ⅱ

公司 Aspen Tech Invensys Process Systems HyproTech ChemStations WinSim 网址 http://www.aspentech.com http://www.simsci-esscor.com/us/eng/default.htm http://www.hyprotech.com http://www.chemstations.com http://www.winsim.com/ 2.Aspen Plus软件介绍、特点及其应用

2.1 Aspen Plus软件介绍

Aspen plus是AspenTech公司开发的化工模拟软件，由MIT于70年代后期研制开发，1982年由AspenTech公司将其市场化，到目前为止已经有30年的发展历史。先后推出多个版本，不算提高和完善

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Aspen Plus的用户。Aspen Plus提供了单元操作模型到装置流程模拟。这些模型的可靠性和增强功能已经经过20多年经验的验证和数以百万计例子的证实。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Aspen Plus，公司可以设计、模拟、瓶颈诊断和管理有效益的生产装置。

2.2 Aspen Plus特点

Aspen具有以下特点：

(1)拥有一套完整的单元操作模型，用于模拟各种操作过程，从单个操作单元到整个工艺流程的模拟。

(2)具有工业上最适用而完备的物性系统。同时还提供灵活的数据回归系统，使用实验数据来求物性参数，可以回归实际应用中的任何类型的数据，计算任何模型参数。同时物性常数估算系统(PCES)能够通过输入分子结构和易测性质来估算短缺的物性参数，对于模拟流程中含有的新产品往往运用此功能非常有用

[4]

。利用Aspen Plus软件提供的物性估算功能，计算发酵液中低浓度1,3-丙二醇

分离的中间产物2-甲基-1,3-二噁烷(2MD)的物性，从而模拟分离过程，确定工艺条件，得到理想的产物结果。

(3)提供流程模拟所需的多种功能，快速而可靠地收敛流程，便于快速准确的进行流程优化计算。

(4)作工艺计算的同时进行经济评价，用户能够估算基建费用和操作费用，进行过程的技术经济评价。经济评价可以应用于任何阶段，从工艺过程的研究开发、设计、工厂建设以及工厂操作过程等。

2.3 Aspen Plus在石油化工中的应用

AspenPlus在炼油工艺设计中的应用十分广泛，可以对生产过程各个单元模块进行模拟，基于Aspen Plus的家族产品还能对炼厂运营，油品供应、贸易与分配、区域性规划和成品油销售提供炼厂智能整体解决方案。