Общие характеристики существующих программ моделирования

Download Report

Transcript Общие характеристики существующих программ моделирования

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Химический факультет
Кафедра физической химии
Лаборатория химической термодинамики
Общие характеристики
существующих программ моделирования
технологических процессов
Выполнил:
Студент 411 группы
Шиляева Е.А.
Какие программы существуют?
Компания
Aspen Technology
SimSci-Esscor
Chemstations
Программа
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
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
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
Программа
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
Aspen HYSYS
Aspen Plus
PRO/II
DYNSIM
ChemCAD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
-
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.