化工仿真模拟软件使用

更新时间:2023-05-08 21:45:05 阅读：评论：0

化工仿真模拟软件使用

换热器：ＨＴＲＩ和ＨＴＦＳ都是国际著名的换热器工艺计算软件，你需要了解其意思方可用于实际

1. ASPEN
2. PROII
3. CHEMCAD
4. HYSYS
5. ECSS

所列软件中，1,2,4是工程公司常用软件，3,5一般在国内高校用用，不适合工程设计，至于1,2,4哪个更好，其实还要看具体的工艺过程，
比如HYSYS，在油气工程领域就有着极高的精度和准确性，HYSYS仅仅是石化中使用较多，HYSYS买给Honeywell已经改名叫UniSim了
ASPEN是设计院使用更为合适一些，但价格昂贵，不过可以计算固体、燃烧等模块是HYSYS，PRO/II不能比拟的，比较全面，但界面比较凌乱。你要模拟个氮肥装置，恐怕还是aspen的好，
单体设备的校核型核算，PRO2又是个最简单最合适的选择，PR方程精度较高（其实也就是HYSYS主推的），PRO/II价格便宜,简单多了.
搞天然气开采的可能只能选HYSYS，但ASPEN并不是不好啊.
至于CHEMCAD、和青岛ECSS等软件，实际工程中均使用不大，ASPEN把HYSYS的公司也收购了。实际上最终就是ASPEN和PRO/II谁能当老大。难受的是，这些均为国外软件，青岛ECSS软件是中国国产的唯一一套，使用起来又无法同国外相比。惨！
常用的工艺计算软件化工工艺设计涉及大量的计算，主要的有工艺流程的模拟，管道水力学计算，公用工程管网计算，换热器设计计算，容器尺寸计算，转动设备的计算和选型，安全阀泄放量和所需口径的计算，**泄放系统，控制阀Cv计算和选型，等等。这些计算过程通常都有专用的商业软件或者是工程公司自行开发的软件或者计算表格。大的设计公司通常也会指定公司用于以上设计过程的软件或经过确认的表格。下面就我的经验来看看常用的一些软件。
1. 工艺流程模拟：
ASPEN Plus

∙ Pro II

∙ HYSYS

∙ 2. 管道水力学计算：
通常是工程公司自备的EXCEL表格，没必要使用专用软件。当然，也可以自己编制，一般来说使用CRANE手册提供的公式就足够了。

∙ 两相流的水力学计算相当复杂，自己编制费力不讨好，用公司内部经过验证的表格就可以了。

∙ 3. 公用工程管网计算
我用过Pipe 2000，肯塔基大学教授的出品，包括Gas 2000, Water2000, Steam 2000等一系列。

∙ Pipenet也是不错的选择。

∙ 有人用SimSCI的InPlant。没用过，有用过的朋友可以介绍一下。

∙ 4. 换热器设计计算
HTRI

∙ HTFS

∙ 这两个软件都可以。常见的介质用HTRI更好，因为它的物性数据是经过实验得到的。HTFS使用了ASPEN或HYSYS的物性数据，很多都是计算得到的，所以精度可能稍差。

∙ 5. 压力容器尺寸计算（长度与内径）
工程公司往往使用自制的EXCEL表格来计算容器尺寸。内构件一般要提交供货商来设计。

∙ 计算容器尺寸首先要确定容器的用途：气液分离，液液分离，还是气液液三相分离。然后要确定容器是卧式还是立式。最后要根据物料属性，考虑是否使用WireMesh或其他内构件来除去微小雾滴。以上三项是影响计算的主要因素。

∙ 6. 塔设备计算
塔设备的计算和内构件的计算通常要由主要的供货商来进行。软件比如说Koch-Glitsch的KG-Tower和Sulzer的SULCOL。工程公司一般只提供过程模拟的结果。

∙ 使用模拟软件完成流程后，可以完成初步的塔尺寸设计。比如，HYSYS就可以使用TraySizing工具，计算塔内径，塔板高度，填料高度等数据。

∙ 7. 转动设备的计算和选型
泵和压缩机通常要通过建立水力学回路来计算所需的压头（扬程）和功率。通常要进行多次的计算和校核。初步计算是可以假设很多数据，比如说管路走向，长度，管件种类和数量。利用初步计算结果可以进行选型，然后根据选型结果和实际管路不止进行校核，最终完成选型。

∙ 泵和压缩机的选型可以通过厂家提供的软件实现。我用过Flowrve的PROS+SE，数据库很强大。

∙ 8. 安全阀泄放量和所需口径的计算
安全阀的泄放量是进行工艺设计的一个重头戏。首先要知道所研究的安全阀设置的主要原因，然后要研究安全阀放置后可能发生超压得各种原因，再根据这些原因一一加以分析，得到对应的泄放量。对所有的泄放量，根据其对应的温度压力和组分，计算所需的安全阀喉径，取其中的最大来选择安全阀。这里所说的最大，未必对应最大的泄放量，因为计算所得的喉径面积，不仅与泄放量有关，还和泄放的物料组分密切相关。

∙ 泄放量的分析没有明确的办法，需要根据实际泄放情况来具体分析，有的情况还要通过模拟来得到。当然，火灾工况的计算可以通过标准的方法进行，较为简单。

∙ 安全阀喉径的计算可以通过厂家提供的程序计算，象Tyco和Farris就有相应的软件，分别是SafetySize和Sizemaster。由于喉径尺寸的计算较为简单，大的工程公司通常都使用自制的EXCEL表格进行初步计算，然后才向供货商询价。两相流的泄放工况稍为复杂，往往要使用HEM方法。

∙ 只有安全阀喉径的尺寸还不能最终决定安全阀的形式，选用Conversional, 或者是Banlanced Bellows,还是Pilot，要通过**管网计算的到相应的背压来确定。前面一篇文章有简单的叙述。详细规定可以查阅API 521。

∙ 9. **泄放系统
通常**泄放系统的计算包括安全阀进出口管线尺寸计算和**支管和总管尺寸的计算。有时候也包括分离罐，液封罐和**烟囱的计算，不过通常后面这部分可以交给供货商处理。

∙ 安全阀进口管线尺寸的设计要遵循3%的原则，即压降不超过设定压力的3%。对于Pilot型安全阀，如果采用RemoteSensing的方式，可以不用考虑压降的问题，但是由于压降大会引起泄放能力减小，这一点必须加以考虑。在某些情况下，如扩改建时，压降可能会超过3%，有时也可以接受，但绝对不可以超过安全阀的Blowdown(10%左右的设定压力，参考具体的安全阀数据）。这部分计算和一般的管路压降一样，不用专门的软件。

∙ 安全阀出口管线，**支管，**总管都可以使用Flarenet来进行设计计算。具体内容我会在以后详谈。

∙ 10. 控制阀Cv计算和选型
控制阀的计算包括两个部分。

∙ 首先是计算分析得到控制阀对应的工作范围，这是Process Engineer的工作。通常我们要给出Maximum,Normal和Minimum的压降及其对应的流量和物性来完成控制阀的工艺数据表。这部分工作没有特定的软件，可能涉及工艺模拟，管路压降计算，很多时候与泵的计算回路相关。总之，充分了解工艺过程和设计要求（比如说Turndown的要求），确定控制阀的操作区间，是设计好控制阀的关键。

∙ 控制阀尺寸和选型通常由仪表工程师完成，主要是计算对应控制阀操作区间的Cv。其实掌握这一计算工艺工程师进行设计非常有利。所以我认为工艺工程师要掌握好这类软件。业界最常用的就是Fisher的FirstVue软件，界面一般，功能强大。另外，Fisher出的《控制阀手册》是值得一看的。

化学、化工类软件大全化学、化工类软件:
AspenTech产品:
AspenTech.Engineering.Suite.v12.1+最新升级-ISO 4CD
AspenTech.ICARUS.Products.v12.0 1CD
AspenTech.Engineering.Suite.v11.1-ISO 3CD
AspenTech.Engineering.Suite.v11.1.SP1 1CD(最新的升级程序)
AspenTech.Engineering.Suite.v10.2-ISO 2CD(模块比v11.1全)
AspenTech.FrameWork.v2.3(AspenTechAspen和IBM共同开发的,网络与石油化工业的整合应用软件)
AspenTech.PIMS.v2004-ISO 1CD
AspenTech.B-jac.12.0-ISO 1CD
Aspen Plus v10.0 简体中文用户指南(14.6MB)
　
Aspen ONE 2004.1-ISO 1DVD
　
HyproTech产品:
HyproTech.HYSYS.v2004-ISO 1CD
HyproTech.HYSYS 2004 Document
HyproTech.HYSYS.v3.2.Win9xNT2K-ISO 1CD(全模块,包括炼油模块、动态模块都已经解密)
HyproTech.HYSYS.Manul.v3.0.1
　
HyproTech.DISTIL.v5.0
HyproTech.HX-Net.v5.0.1
HyproTech.HYSYS.Plant.v2.2
HyproTech.HYSYS.Process.v2.2
HyproTech.基础手册
　
HTFS.Software.2006-ISO 1DVD
HTFS.Software.2002-ISO 1CD(ACOL630、TASC501可用)
---->ACOL6.30 错流换热器的设计、模拟软件
---->TASC5.01 管壳式换热器传热设计、校核、模拟和机械设计软件
HyproTech.HTFS.Software.2001(6模块,解密版)
软件包括：
---->ACOL6.20 错流换热器的设计、模拟软件
---->APLE2.10 板式换热器设计及校核软件
---->FIHR2.00 直接火加热换热器的模拟设计
---->FRAN2.01
---->PIPE5.20
---->TASC5.00 管壳式换热器传热设计、校核、模拟和机械设计软件
HyproTech HTFS Software.2001.Ur.Guide
HTFS 2004 Document
　
COADE产品:
CAESAR II 5.0-ISO forWin98&NT&2000&XP1CD(完全破解版,管道应力分析软件)
CAESAR II 4.50-ISO forWin98&NT&2000&XP1CD(完全破解版,管道应力分析软件)
CAESAR II 简体中文资料(应用指南&用户指南1-8章,总计150MB)
　
CADWorx DataSheets 2008(强大的设备模型设计软件)
CADWorx Equipment v2008(设备参数模型软件,具备所有在工厂设计中轻松进行3D设备建模的功能)
CADWorx IP v2008(基于AutoCAD)
CADworx P&ID2008(功能强大﹑易于使用﹑用于生成工艺仪表流程图(P&ID)的工厂设计软件)
CADWorx P&ID 3.1
CADWorx PIPE 3.1(三维配管设计软件)
CADWorx Plant Professional v2008(基于AutoCAD)
CADWorx Steel v2008(基于AutoCAD)
PVElite v5.00 Full-ISO 1CD(压力容器分析设计软件)
PVElite v6.0 Full-ISO 1CD(压力容器分析设计软件)
　
朗盛公司产品:
ROXAR.IRAP.RMS.V7.3-ISO 1CD(朗盛公司的油藏描述软件包,油田开发和油藏管理解决方案)
　
F.R.I产品:
FRI-Tray Rating1.0(美国精馏公司开发的化工软件,可用于塔板(筛板,浮阀)的严格的水力学计算,市面上未见,会员拥有)
FRI-Databa
FRI-ICES v2001
FRI-ICES v2002
FRI-Pack Rating v3.0(需要FRI-Resourece-CD中的数据支持)
FRI-Positon Papers 2001 pdf
FRI-Program Rating
FRI-Resourece-CD2001 1CD
FRI-Resourece-CD2002 1CD
FRI-Resourece-CD2003 1CD
　
EPCON产品:
Chempro.Engineering.Suite.6.31-ISO 1CD(包括CHEMPRO 6.31, SINET6.11,APITech Databa v3.0,
Environv2.0,为管道工艺系统提供了先进的分析技术)
Epcon.APITech Databav3.0(美国石油研究院API使用的数据库软件,为项目工程队提供知识管理的整套工具)
Epcon.Engineers.Aide.Toolbox.v7.0
Epcon.Chempro.V6.31(高级的管道系统分析软件)
Epcon.Environ.v2.0(环境、安全、健康财产数据管理和评估软件)
Epcon.SiNET.v7.0(用于管道及相关设备分析的软件)
Epcon.System.Process.Explorer.v7.0
　
Schlumberger产品:
Petrel.v2004-ISO 1CD(勘探开发一体化油藏综合描述软件)
PipeSIM 2003 V1.0-ISO 1CD(系统分析软件，可模拟稳态、多相流的油气系统。单独的PIPESIM模块可
进行大范围的分析,包括：油井模型、节点分析、人工智能提升优化、管
道和工艺设备模型及工地设计)
Invensys SimSci-Esccor产品:
PRO/II v8.1-ISO 1CD(PRO/II? 流程模拟程序,广泛地应用于化学过程的严格的质量和能量平衡)
SimSci.Process.Engineering.Suite(PES).2002-ISO 1CD
SimSci.DataCon.v3.13
SimSci.InPlant.v3.03
SimSci.PipePha v9.1-ISO1CD(模拟分析软件,应用在油气加工、精细化工、制药等领域；完成设计、装置改造、
优化和改进装置产量和效益)
SimSci.Romeo.v4.3.1 1CD
SimSci.Visual.Flow.v4.1 1CD(设计与模拟安全系统和解除压力网络)
　
PRO/II中文入门用户手册(10.3MB pdf文件)
PRO/II中文入门指南手册(40MB pdf文件)
PRO/II应用实例集(催化裂化常减压,简体中文,56MB pdf文件)
　
INVENSYS SimSci DynSIM V4.2.3-ISO 1CD
INVENSYS SimSci HexTran v9.1-ISO 1CD
　
HTRI产品:
HTRI Exchanger Suite v4.0-ISO 1CD(系统流程模拟和方针应用软件)
　
Invensys/Pacific Simulation产品:
WinGEMS.v5.3.302(著名的过程模拟与控制软件)
　
Reaction Design Inc.产品:
CHEMKIN.v4.0.for.Windows(老美对国内禁运的一个化工软件)
CHEMKIN.v4.0.for.Linux
　
Gaussian.03.vB.02.WinALL 1CD(做半经验计算和从头计算使用最广泛的量子化学软件)
Gaussian.03.vB.02.Linux 1CD
GaussView 3.0
Gaussian 使用说明
　
Tripos公司产品：
Alchemy 2000(含LOGP模块,大名鼎鼎Tripos公司产品,和Hyperchem功能类似)
Tripos Sybyl v7.2-ISO 1DVD(专业分子模拟平台)
　
Codeware产品：
Compress Build 6230(业界领先的32位ASME标准压力管设计与分析工具)
Compress Build 6245(压力容器设计)
　
Crystal Impact GbR产品：
Crystal Endeavour.v1.2b(专业的化学工业软件,用来设计粉末衍射的晶体结构)
Crystal Impact Diamond v3.1b(晶体结构数据分析软件)
　
CAMbridgesoft产品:
BioOffice.Ultra.v2006-ISO 1CD(一项重要的管理生物学数据的配套软件。它包括BioAssay
BioDraw、Chem3D、E-Notebook和ChemDraw等软件)
ChemOffice.Ultra.2006-ISO 1CD
软件包括：
----->ChemDrawUltra 10.0,MestReC, BioViz Ultra 10.0
----->BioDrawUltra 10.0,Chem3D Ultra 10.0
----->GAMESSPro 10.0,BioOffice Ultra 2006
----->BioAssayUltra 10.0,ChemFinder Ultra 10.0
----->Inventory Ultra 10.0,E-Notebook Ultra10.0
----->ChemINDEX,ChemACX,Ashgate Drugs
　
BioDraw.Ultra.v10.0 1CD
　
ChemACX.Ultra.v10.0.DVD-ISO1CD(包括ChemACX,ChemSCX和ChemMSDX数据库及ChemOffice Net软件)
ChemINDEX.Ultra.v8.0.DVD-ISO 1CD(ChemOffice出品的化合物数据库)
　
ProCAD产品:
ProCAD 2D Designer v2007.0-ISO1CD(工业管道设计专业版，基于AutoCAD的二维工业管路设计系统。
包括AutoFLOW，AutoORTHO和AutoISO)
ProCAD 3DSMART v2007.1-ISO 1CD(专业版，智能化的复杂三维管道设计软件)
ProCAD PowerStation32 v6.0
　
WaveFunction产品:
Spartan.02.v2.0-ISO 1CD
Spartan.2006.v1.0.2-ISO 1CD
　
Cache Software产品:
Fujitsu.Cache.v7.5.0.85-ISO 1CD(计算机辅助化学。是一款独特的桌面型分子结构软件包)
Fujitsu.Netcobol.Enterpri.for.windows.v8.0-ISO 1CD
Fujitsu.Material.Explorer.v4.0.ULTRA 1CD
　
ChemPoint产品:
ChemPoint.Professional.v6.2.2.Unicode(著名的环境数据管理软件ChemPoint的高级版本)
ChemPoint.Professional.v6.0.1.DC050505.Ansi
　
Hypercube, Inc产品:
HyperChem Pro v7.5.2
　
HEKA产品:
HEKA.FitMaster.v2.15(用来分析和测试那些通过Patchmaster或Pul得到的数据的软件)
HEKA.PatchMaster.v2.15(多信道模拟软件)
HEKA.Potmaster.v2.15(一款用于电子化学的扫描、数据获取和在线分析的软件)
HEKA.Pul.v8.79(最强大的生理学实验软件)
HEKA.PulFit.v8.79
HEKA.PulSim.v8.79(一款根据动能原理和离散makov模型建模仿真PULSE数据的软件)
　
ChemEng.Software产品(化学数据库程序,包含超过700种化学药品的综合信息):
ChemEng.Software.ChemMaths.v8.0.WinALL
ChemEng.Software.DataPro.v3.0.WinALL
ChemEng.Software.Equations.v3.0.WinALL
　
Lansys PV 1.2-ISO 1CD(化工容器强度计算软件)
Winsim.Design.II.v9.3.1 working(化学制程模拟软件)
ChemStat.v6.1.Ansi(地下水监控分析系统)
ChemStat.v6.1.Unicode
　
Archon.Engineering.Psychrometric.Chart.v5.5(湿度测量学软件)
Archon.Engineering.Steam.Tables.v6.2(流体力学计算软件)
BWRSCalc.v1.0(气体管线相关的计算工具)
Cadpid 2003 V1.2(基于AutoCAD2002的绘制管道及仪表流程图的专业软件)
Cadison Pipes v4.12 1CD(3D企划配置与导管线性设计软件)
Chem.Paster.v2.1(化学式的编辑软件)
ChemCAD v5.2.Pro
Chemistry 4D v7.60(最先进化学结构绘制技术的下一代化学应用工具)
Chem3D Pro v7.0 WinAll
ChemDraw ChemPlugin v8.02(一个化学绘图程序)
CISPro.Desktop.v6.01.51(化学物质跟踪与实验室资料供给)
Flares.v1.0.0(根据美国石油工业API所推荐的Practice521来迅速评估工业火光所造成的冲击,热量或噪音的软件)
FlowPha.Power.Suite.v1.02(著名的石油化工的管道、天然气煤制气水合物、溶解度、压力、酸度等的系列分析软件)
HydroWorks.v1.0(水力模拟计算机程序,以数学模型研究系统的水力运作关系)
Matbal.v2.0(油气分析软件)
Model.ail.v2.6.WinAll
Model.ChemLab.v2.4
NIST.ACerS.Pha.Equilibria.Diagrams.Databa.v2.1(关于PED的化学软件)

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标签：软件计算设计模拟分析工艺

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