Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваХимический факультет

Кафедра физической химииЛаборатория химической термодинамики

Выполнил:Студент 411 группы

Шиляева Е.А.

Общие характеристики существующих программ моделирования

технологических процессов

Какие программы существуют?

Компания Программа

Aspen TechnologyAspen HYSYS

Aspen Plus

SimSci-EsscorPRO/II

DYNSIM

Chemstations ChemCAD

Aspen HYSYS

Возможности Aspen HYSYS:

•Построение стационарных моделей при

проектировании технологических процессов

•Мониторинг состояния оборудования и выявление

неисправностей

•Оптимизация технологических режимов

•Бизнес - планирование

Aspen HYSYS

Особенности Aspen HYSYS:

• Удобный графический интерфейс (PFD – Process Flowsheet

Diagram)

• Обширная база данных с возможностью добавления

пользовательских компонентов

• Открытая архитектура

• Обширная библиотека модульных операций

• Детальный проектный и поверочный расчет

теплообменников

• Экономическая оценка проекта

• Передача данных в конструкторскую программу

Aspen Plus

Возможности Aspen Plus:

•Построение стационарных и динамических моделей

при проектировании технологических процессов

•Мониторинг состояния оборудования и выявление

неисправностей

•Оптимизация технологических режимов

•Бизнес - планирование

Aspen Plus

Особенности Aspen Plus:

• Возможность термодинамического моделирования

процессов с участием электролитов и твердой фазы

• Создание подсхем и образцов

• Анализ сходимости

• Расчетный анализ

• Спецификации единиц оборудования

• Определение технологических условий процесса, при

которых достигается максимум любой заданной

пользователем целевой функции

• Возможность построения динамических моделей

PRO/II

Возможности PRO/II:

•Построение стационарных и динамических моделей

при проектировании технологических процессов

•Оценка конструкций установки

•Оптимизация выхода готового продукта

PRO/II

Особенности PRO/II:

• Удобный графический интерфейс

• Открытая архитектура

• Возможность проведения гидравлических расчетов

• Возможность термодинамического моделирования

процессов с участием электролитов и твердой фазы

• Обширная база данных с возможностью добавления

пользовательских компонентов

• Анализ сходимости

DYNSIM

Возможности DYNSIM:

•Построение стационарных и динамических моделей

при проектировании технологических процессов

•Повышение безопасности работы предприятия

•Мониторинг рабочих характеристик

•Оптимизация в реальном времени

DYNSIM

Особенности DYNSIM:

• Удобный графический интерфейс

• Возможность построения динамических моделей

• Обеспечение безаварийного пуска

•Анализ процесса пуска, остановки и эксплуатации

•Быстрый анализ надежности сложно взаимодействующих

контуров управления

ChemCAD

Возможности ChemCAD:

•Построение стационарных и динамических моделей

при проектировании технологических процессов

•Определение конструкционных параметров типового

оборудования

•Бизнес-планирование

•Оптимизация технологических схем химических

производств

ChemCAD

Особенности ChemCAD:

• Удобный графический интерфейс

• Возможность построения динамических моделей

• Прогнозирование и вычисление отсутствующих в базе

данных свойств индивидуальных веществ

• Оптимизация работы систем автоматического

регулирования химико-технологических процессов

• Экономическая оценка проекта

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Программа Aspen HYSYS Aspen Plus PRO/II DYNSIM ChemCAD

Статическая модель + + + + +Динамическая модель - + + + +Стоимость оборудования + + - - +Оптимизация on-line + + - + -Мониторинг + + - + -PFD-интерфейс + + + + +Добавление баз данных + + + - -Открытая архитектура + + + - -Детальный проект + + - - -Конструкторская программа + + - - -Анализ сходимости - + - + -Расчетный анализ - + + - -Электролиты - + + - -Спецификации - + - - -Оценка данных + + + - -

Однако

• GIBBS, КОМФОРТ, DESIGN II

• PIPEPHASE, TACITE

• VISUAL FLOW

• FI-HEATER

• SAFETY

• TOKSI

Какие методы используются?

1. Обобщенные корреляции, такие как метод расчета коэффициентов фазового равновесия Чао-Сидера и метод расчета плотности жидкости API

2. Уравнения состояния, такие как метод расчета Соава-Редлиха-Квонга для коэффициента фазового равновесия, энтальпий, энтропий и плотностей

3. Методы коэффициентов активности жидкости, такие как метод NRTL для расчета коэффициента фазового равновесия

4. Методы фугитивности паров, такие как метод Хайдена-О’Коннела для димеризующихся веществ

5. Специальные методы расчета свойств специфических систем компонентов, таких как спирты, амины, гликоли и системы кислой воды.