設(shè)計(jì)概論與化工制圖2025/4/151化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用流程模擬軟件化工過程計(jì)算軟件化工廠三維軟模型設(shè)計(jì)CAD技術(shù)2025/4/152化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用§8-1流程模擬軟件AspenProIIChemcadHysys2025/4/153化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用一、PRO/IIPRO/II流程模擬程序,廣泛地應(yīng)用于化學(xué)過程的嚴(yán)格的質(zhì)量和能量平衡。美國SIMSCI公司是工業(yè)應(yīng)用軟件和相關(guān)服務(wù)的主要提供商。這些軟件被廣泛的應(yīng)用在石油、石化、工業(yè)化工以及工程和制造相關(guān)專業(yè)。SIMSCI設(shè)計(jì)的軟件產(chǎn)品可以降低用戶的成本、提高效益、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增強(qiáng)管理決策。PRO/II適用于：油/氣加工、煉油、化工、化學(xué)、工程和建筑、聚合物、精細(xì)化工/制藥等行業(yè)，主要用來模擬設(shè)計(jì)新工藝、評估改變的裝置配置、改進(jìn)現(xiàn)有裝置、依據(jù)環(huán)境規(guī)則進(jìn)行評估和證明、消除裝置工藝瓶頸、優(yōu)化和改進(jìn)裝置產(chǎn)量和效益等。2025/4/154化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用PRO/II功能及特征

PROII軟件自80年代進(jìn)入中國后，已得到廣大用戶的好評，發(fā)揮出良好的效益。特別是一些大的石化和化工設(shè)計(jì)院的應(yīng)用，更能說明它的獨(dú)具功能和特點(diǎn)。這些單位有：北京煉油設(shè)計(jì)院BDI、石化北京工程公司BPEC、寰球院、天辰院（2000年購買）、吉化院（2000年購買）、撫順院、烏石化院、大慶油田院、大慶天然氣公司等數(shù)十家單位（近年購買）。

2025/4/155化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用一、國內(nèi)應(yīng)用情況

1．2001年5月新發(fā)行的PROIIV5．5在功能上有很大進(jìn)步，可以提供在線模擬。

2．

在實(shí)用性上，PROII要比其它同類軟件更具優(yōu)勢，主要是該軟件的開發(fā)思路就是針對煉油化工行業(yè)，SIMSCI的計(jì)算模型已成為國際標(biāo)準(zhǔn)，公司擁有一批技術(shù)專家從事售后支持，可以解答用戶所遇到的疑難問題，這方面要優(yōu)于其它軟件公司；說明書中有大量的實(shí)用例子；使用戶更加容易使用軟件。這已被大院所認(rèn)可。

3．

PROII有標(biāo)準(zhǔn)的ODBC通道，可同換熱器計(jì)算軟件或其它大型計(jì)算軟件相連，另外還可與WORD、EXCEL、數(shù)據(jù)庫相連，計(jì)算結(jié)果可在多種方式下輸出。

4．

原使用ASPEN軟件的單位如：BPEC、BDI、化工化一院（天辰）、環(huán)球公司等，認(rèn)為PROII更具有工程實(shí)用性。一些化工院和石化院正準(zhǔn)備購買PROII軟件。

2025/4/156化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用二、軟件功能特點(diǎn)

適用的行業(yè)：油/氣加工、煉油、化工、化學(xué)工程、建筑、聚合物、精細(xì)化工/制藥模擬應(yīng)用：設(shè)計(jì)新工藝、評估改變的裝置配置、改進(jìn)現(xiàn)有裝置、依據(jù)環(huán)境規(guī)則進(jìn)行評估和證明、消除裝置工藝瓶頸、優(yōu)化和改進(jìn)裝置產(chǎn)量和效益PRO/II典型的化學(xué)工藝模型：合成氨、共沸精餾和萃取精餾、結(jié)晶、脫水工藝、無機(jī)工藝、液-液抽提、苯酚精餾、固體處理2025/4/157化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用聚合物：自由基聚合、一般目的的聚合（苯乙烯）、低密度聚合（乙烯）、聚合（甲基丙烯酸甲脂）、聚合（乙烯基乙酸脂）、鏈增長聚合、聚酯、酰胺-尼龍6，尼龍6/6，尼龍6/12、共聚、聚合（苯乙烯-甲基丙烯酸甲脂）、聚合（乙烯-乙烯基乙酸脂）煉油：原油預(yù)熱

、常壓蒸餾、減壓塔、FCC主分餾塔、焦碳塔、氣體裝置、汽油穩(wěn)定、石腦油分離和氣提、反應(yīng)精餾、變換和甲烷化反應(yīng)器、酸水分離器、硫和HF酸烷基化、脫異丁烷塔等化工：乙烯分離塔、C3分離塔、芳烴分離塔、環(huán)己烷裝置、MTBE分離制造廠、萘轉(zhuǎn)化、烯烴生產(chǎn)、氧化生產(chǎn)、丙烯氯化氣體加工：胺脫硫、多級冷凍、壓縮機(jī)組、脫乙烷塔和脫甲烷塔、膨脹裝置、氣體脫氫、水合物生成/抑制、多級、平臺(tái)操作、冷凍回路、透平膨脹機(jī)優(yōu)化制藥：間歇精餾、間歇反應(yīng)2025/4/158化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用一般化的閃蒸模型：閃蒸、閥、壓縮機(jī)/膨脹機(jī)、泵、管線、混合器/分離器方面Mixer/splitter精餾模型：Inside/out,SURE,CHEMDIST算法、兩/三相精餾、四個(gè)初值估算器、電解質(zhì)、反應(yīng)精餾和間歇精餾、簡單模型、液-液抽提、填料塔的設(shè)計(jì)和核算、塔板的設(shè)計(jì)和核算、熱虹吸再沸器換熱器模型：管殼式、簡單式和LNG換熱器、嚴(yán)格空冷器模型、區(qū)域分析、加熱/冷卻曲線反應(yīng)器模型：轉(zhuǎn)化和平衡反應(yīng)、活塞流反應(yīng)器、連續(xù)攪拌罐式反應(yīng)器、在線

FORTRAN反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

、吉布斯自由能最小、變換和甲烷化反應(yīng)器、沸騰釜式反應(yīng)器、Profimatics重整和加氫器模型界面、間歇反應(yīng)器聚合物模型：連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器、活塞流反應(yīng)器、擦膜蒸發(fā)器固體模型：結(jié)晶器/溶解器、逆流傾析器、離心分離器、旋轉(zhuǎn)過濾器、干燥器、固體分離器、

旋風(fēng)分離器2025/4/159化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用組分?jǐn)?shù)據(jù)庫：2000多純組分庫、以DIPPR為基礎(chǔ)的庫、固體性質(zhì)、1900多組分/種類電解質(zhì)庫、非庫組分、虛擬組分和性質(zhì)化驗(yàn)描述、用戶庫、根據(jù)結(jié)構(gòu)確定性質(zhì)、多個(gè)化驗(yàn)混合、用于聚合物的VanKrevelen方法2025/4/1510化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用混合物數(shù)據(jù)：用于3000多VLE二元作用在線二元參數(shù)、2200在線共沸混合物用于參數(shù)估算、專用數(shù)據(jù)包、酒精脫水、天然氣脫水、帶有三乙烯乙二醇、來自GPA(GPSWAT)的酸水包、氣體和液體氨處理、硫醇等2025/4/1511化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用熱力學(xué)計(jì)算方法６０多種:操作單元：閃蒸罐，縮略圖，間歇精餾器，蒸餾器，液－液抽提精餾器，側(cè)線塔，壓縮機(jī)，結(jié)晶器，旋流器，減壓設(shè)備，溶解器，膨脹機(jī)，閃蒸，帶有固體的閃蒸，LNG多股流換熱器，精確核算型換熱器，簡單換熱器，嚴(yán)格空冷器模型，加熱／冷卻曲線，混合器，相包絡(luò)，管道，聚合物反應(yīng)器，泵，回流泵，閥,刮膜式蒸發(fā)器，平衡反應(yīng)器，轉(zhuǎn)換反應(yīng)器，吉布斯反應(yīng)器，塞流反應(yīng)器，平推流反應(yīng)器，全混流反應(yīng)器，

間歇式反應(yīng)器，固態(tài)顆粒分離器，分裂器，單變量控制器，多變量的控制器，物流計(jì)算器，流程優(yōu)化器，過程數(shù)據(jù)，用戶自定義操作單元,(電解質(zhì)模塊,SIMSCI外接的模塊)等.

2025/4/1512化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用用戶擴(kuò)展功能用戶自定義物流屬性包;增加用戶組份數(shù)據(jù);增加熱力學(xué)計(jì)算方法;增加自定義操作單元模塊１２0個(gè);增加自定義計(jì)算模型７個(gè);增加自定義電解質(zhì)模型２０個(gè)等2025/4/1513化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析工具工況研究，優(yōu)化器，單相變量控制器，多相變量控制器，加熱/冷卻曲線等2025/4/1514化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用PROII軟件除基本包以外，還提供給用戶有如下模塊：

界面模塊·

HTFS、PRO/II-HTFSInterface自動(dòng)從PRO/II數(shù)據(jù)庫檢索物流物性數(shù)據(jù)，并用該數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)HTFS輸入文件。

HTFS然后能輸出該文件，以訪問各種物流物性數(shù)據(jù)?！?/p>

HTRI、PRO/II-HTRIInterface從

PRO/II數(shù)據(jù)庫檢索數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建一個(gè)用于各種HTRI程序的

HTRI輸入文件。來自PRO/II熱物理性質(zhì)計(jì)算的物流性質(zhì)分配表提供給HTRI的嚴(yán)格換熱器設(shè)計(jì)程序。這減少在兩個(gè)程序之間輸入數(shù)據(jù)的重復(fù)。·

LinnhoffMarch，來自PRO/II的嚴(yán)格質(zhì)量和能量平衡結(jié)果能傳送給

SuperTarget?

塔模塊，以分析整個(gè)分離過程的能量效率。所建議的改進(jìn)方案然后就能在隨后的PRO/II運(yùn)行中求出值來。2025/4/1515化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用應(yīng)用模塊

·

Batch，攪拌釜反應(yīng)器和間歇蒸餾模型能夠獨(dú)立運(yùn)行或作為常規(guī)

PRO/II流程的一部分運(yùn)行。操作可通過一系列的操作方案來說明，具有無比的靈活性?！?/p>

Electrolytes，該模塊嚴(yán)密結(jié)合了由OLISystems,Inc開發(fā)的嚴(yán)格電解質(zhì)熱力學(xué)算法。TheElectrolyteUtilityPackage（電解質(zhì)應(yīng)用包），作為該模塊的一部分，進(jìn)一步擴(kuò)展了一些功能，如生成用戶電解質(zhì)模型和創(chuàng)建、維護(hù)私有類數(shù)據(jù)庫。·

Polymers，能模擬和分析從單體提純和聚合反應(yīng)到分離和后處理范圍內(nèi)的工業(yè)聚合工藝。對于

PRO/II的獨(dú)到之處是通過一系列平均分子重量分率來描述聚合物組成，可以準(zhǔn)確模擬聚合物的混合和分餾。2025/4/1516化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用常用版本：ProIIv6.01最新版本：ProIIV7.1

2025/4/1517化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用二、CHEMCADCHEMCAD是一個(gè)用于對化學(xué)和石油工業(yè)、煉油、油氣加工等領(lǐng)域中的工藝過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬的應(yīng)用軟件，

是工程技術(shù)人員用來對連續(xù)操作單元進(jìn)行物料平衡和能量平衡核算的有力工具。使用它，

可以在計(jì)算機(jī)上建立與現(xiàn)場裝置吻合的數(shù)據(jù)模型，并通過運(yùn)算模擬裝置的穩(wěn)態(tài)或動(dòng)態(tài)運(yùn)行，

為工藝開發(fā)、工程設(shè)計(jì)以及優(yōu)化操作提供理論指導(dǎo)。

2025/4/1518化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用應(yīng)用：工程設(shè)計(jì)

在工程設(shè)計(jì)中，無論是建立一個(gè)新廠或是對老廠進(jìn)行改造，ChemCAD都可以用來選擇方案，研究非設(shè)計(jì)工況的操作及工廠處理原料范圍的靈活性。工藝設(shè)計(jì)模擬研究不僅可以避免工廠設(shè)備交付前的費(fèi)用估算錯(cuò)誤，還可用模擬模型來優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)，同時(shí)通過進(jìn)行一系列的工況研究，來確保工廠能在較大范圍的操作條件內(nèi)良好運(yùn)行。即使是在工程設(shè)計(jì)的最初階段，也可用這個(gè)模型來估計(jì)工藝條件變化對整個(gè)裝置性能的影響。2025/4/1519化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)化操作

對于老廠，由ChemCAD建立的模型可作為工程技術(shù)人員用來改進(jìn)工廠操作、提高產(chǎn)量的產(chǎn)率以及減少能量消耗的有力工具?？捎媚M的方法來確定操作條件的變化以適應(yīng)原料、產(chǎn)品要求和環(huán)境條件的變化。該模型可指導(dǎo)工廠的操作以降低費(fèi)用、提高產(chǎn)率。這樣的例子在一些流程模擬軟件應(yīng)用較好的化工裝置可以舉出很多。2025/4/1520化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技術(shù)改造

ChemCAD也可用模擬研究工廠合理化方案以消除“瓶頸”問題，或采用先進(jìn)技術(shù)改善工廠狀況的可行性，如采用改進(jìn)的催化劑、新溶劑或新的工藝過程操作單元。ChemCAD提供了大量的操作單元供用戶選擇，使用這些操作單元，基本能夠滿足一般化工廠的需要。對反應(yīng)器和分離塔，提供了多種計(jì)算方法。ChemCAD可以模擬以下單元操作：2025/4/1521化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用單元操作

蒸餾、汽提、吸收、萃取、共沸、三相共沸、共沸蒸餾、三相蒸餾、電解質(zhì)蒸餾、反應(yīng)蒸餾反應(yīng)器、熱交換器、壓縮機(jī)、泵、加熱爐、控制器、透平、膨脹機(jī)結(jié)晶罐、離心機(jī)、旋風(fēng)分離器、濕式旋風(fēng)分離器、文氏洗氣器、袋式過濾機(jī)、真空過濾機(jī)、壓碎機(jī)、研磨機(jī)、靜電收集器、洗滌機(jī)、沉淀分離器間歇蒸餾、間歇反應(yīng)器、PID控制模塊、流量控制閥、記錄器模塊(選項(xiàng))以上共50多個(gè)單元操作，當(dāng)然ChemCAD可將每個(gè)單元操作組織起來，形成整個(gè)車間或全廠的流程圖，進(jìn)而完成整個(gè)模擬計(jì)算。2025/4/1522化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用ChemCAD的熱力學(xué)和傳遞性質(zhì)包對過程系統(tǒng)提供了計(jì)算K值、焓、熵、密度、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)和表面張力的多種選擇。

2025/4/1523化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用熱力學(xué)選項(xiàng)

ChemCAD提供了大量的最新的熱平衡和相平衡的計(jì)算方法，包含39種K值計(jì)算方法、13種焓計(jì)算方法。這些計(jì)算方法可以應(yīng)用于天然氣加工廠、煉油廠以及石油化工廠，可以處理直鏈烴以及電解質(zhì)、鹽、胺、酸水等特殊系統(tǒng)。

ChemCAD熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫收錄有8000多對二元交互作用參數(shù)供NRTL、UNIQUAC、MARGULES、WILSON和VANLAAR活度系數(shù)方法來使用。也可以采用ChemCAD提供的回歸功能回歸二元交互作用參數(shù)。

ChemCAD提供了熱力學(xué)專家系統(tǒng)幫助用戶選擇合適的K值和焓值計(jì)算方法。

ChemCAD可以處理多相系統(tǒng)，也可以考慮汽相締合的影響。ChemCAD有處理固體功能。對含氫系統(tǒng)，ChemCAD采用一種特殊方法進(jìn)行處理，可以可靠預(yù)測含氫混合物的反常泡點(diǎn)現(xiàn)象。

ChemCAD對于不同單元或不同塔板可以應(yīng)用不同的熱力學(xué)方法或不同的二元交互作用參數(shù)。ChemCAD提供了標(biāo)準(zhǔn)、共享、用戶三種組分?jǐn)?shù)據(jù)庫。

2025/4/1524化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)物性數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫以AIChE的DIPPR數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，加上電解質(zhì)共約2000多種純物質(zhì)。用戶數(shù)據(jù)庫ChemCAD允許用戶添加多達(dá)2000個(gè)組分到數(shù)據(jù)庫中，可以定義烴類虛擬組分用于煉油計(jì)算，也可以通過中立文件嵌入物性數(shù)據(jù)。原油評價(jià)數(shù)據(jù)庫從5.3版開始，ChemCAD提供了200多種原油的評價(jià)數(shù)據(jù)庫。ChemCAD提供了對多種設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和核算的功能模塊。2025/4/1525化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用設(shè)備設(shè)計(jì)和核算ChemCAD可以對板式塔（包含篩板、泡罩、浮閥）、填料塔、管線、換熱器、壓力容器、孔板、調(diào)節(jié)閥和安全閥(DIERS)進(jìn)行設(shè)計(jì)和核算。這些模塊共享流程模擬中的數(shù)據(jù)，使得用戶完成工藝計(jì)算后，可以方便地進(jìn)行各種主要設(shè)備的核算和設(shè)計(jì)。ChemCAD還提供了設(shè)備價(jià)格估算功能，用戶可以對設(shè)備的價(jià)格進(jìn)行初步估算。2025/4/1526化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用ChemCAD還具有容易使用、高度集成、界面友好等特點(diǎn)。ChemCAD擁有最短的學(xué)習(xí)曲線。

安裝簡單ChemCAD可以在Windows95、98和NT下運(yùn)行，安裝時(shí)不需要進(jìn)行特別的配置，只要正確安置了加密鎖(或密鑰)，一般都能正常運(yùn)行。一個(gè)計(jì)算機(jī)的初學(xué)者也可獨(dú)立完成整個(gè)系統(tǒng)的安裝。2025/4/1527化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用支持各種輸出設(shè)備ChemCAD支持各種輸出設(shè)備，用以生成流程、單元操作圖表、符號、工藝流程圖和繪圖的硬拷貝?？梢暂敵龅近c(diǎn)陣打印機(jī)、激光打印機(jī)、支持AdobePostscript語言的任何設(shè)備以及繪圖機(jī)等，也可以直接輸出到文件，還可以將輸出轉(zhuǎn)換為AutoCAD的DXF格式。如果AutoCAD和ChemCAD都安裝在同一個(gè)計(jì)算機(jī)上，用戶可以規(guī)定包含AutoCAD的位置，所有由ChemCAD產(chǎn)生的DXF文件都會(huì)自動(dòng)存到AutoCAD目錄中。2025/4/1528化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用界面友好ChemCAD一直以操作簡單、界面友好而著稱，目前的ChemCAD5.3版運(yùn)行于Window95/NT、Windows2000環(huán)境。根據(jù)MicrosoftWindow設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用了Microsoft工具包及WindowHelp系統(tǒng)，使得ChemCAD對用戶來說，外觀及感覺和用戶熟悉的其它Window程序十分相似。ChemCAD把屏幕分成4個(gè)區(qū)，頂行是狀態(tài)區(qū)，顯示作業(yè)目錄、版本號等；第二行顯示頂層菜單，這些菜單項(xiàng)經(jīng)過精心安排，從左至右正是使用ChemCAD進(jìn)行模擬計(jì)算的逐個(gè)主要步驟。每個(gè)頂層菜單下是一套彈出式菜單，這些菜單包括了ChemCAD內(nèi)嵌的各個(gè)功能，使用這些菜單可以完成模擬計(jì)算中所需進(jìn)行的絕大部分工作。主屏幕由流程窗口占據(jù)；屏幕最下面一行被稱為OneLineHelp，為當(dāng)前操作提供簡單描述。屏幕布置簡潔，以菜單系統(tǒng)為基礎(chǔ)，輸入簡明扼要，如此友好的圖形人機(jī)對話界面使初學(xué)者很容易上手。2025/4/1529化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用通過Window交互操作功能，第5版最大的好處是可使ChemCAD和其它應(yīng)用程序交互作用：使用者可以迅速而容易地在ChemCAD和其它應(yīng)用程序之間傳送模擬數(shù)據(jù)。第5版在三個(gè)不同層次上支持這種交互操作性，這些新的功能可以把過程模擬的效益大大擴(kuò)展到工程工作的其它階段中去。2025/4/1530化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用①模擬數(shù)據(jù)的拷貝/粘貼/聯(lián)接例如，通過拷貝/粘貼/聯(lián)接功能可以把一個(gè)塔的剖面和進(jìn)出口流股模擬結(jié)果粘貼到一個(gè)Excel報(bào)表中去，以便進(jìn)一步分析。這就免去了手工抄寫產(chǎn)生錯(cuò)誤。②對模擬對象和數(shù)據(jù)的目標(biāo)聯(lián)接嵌入OLE自動(dòng)界面例如，通過OLE自動(dòng)界面可以用VisualBasic程序去控制你的模擬?？梢杂肰isualBasic或VisualBasicforApplications(VBA)程序編一個(gè)文檔化的界面來存取和控制過程模型。③OLE目標(biāo)的嵌入例如，用VisualBasicforApplications(VBA)宏語言編一個(gè)工廠操作工用的界面來聯(lián)接ChemCAD的模型，使模型的某些計(jì)算結(jié)果直接顯示在屏幕界面上來指導(dǎo)操作工操作。2025/4/1531化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用詳盡的幫助系統(tǒng)ChemCAD的Hand-Holding可以象一個(gè)真正的老師一樣，“手把手地”指導(dǎo)用戶如何開始和完成一個(gè)模擬計(jì)算的過程，指導(dǎo)用戶完成流程生成步驟，提示組分輸入，調(diào)用熱力學(xué)專家系統(tǒng)，一直到運(yùn)算開始。完成問題的每一步時(shí)，ChemCAD都會(huì)查對那一步完成的情況。上文提到的“Onelinehelp”也是ChemCAD的一個(gè)特點(diǎn)。另外，隨時(shí)隨地的“F1”幫助可以解答用戶的大部分疑問。輸入系統(tǒng)采用了專家檢測系統(tǒng),使用戶不必費(fèi)心檢查輸入是否有遺漏或語句錯(cuò)誤。專家系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)指引你下一步應(yīng)當(dāng)輸入什么數(shù)據(jù)，并顯示每一步驟是否已正確地完成。熱力學(xué)方法的選擇是模擬計(jì)算的一個(gè)難點(diǎn)，不正確的熱力學(xué)方法將使得計(jì)算結(jié)果毫無意義，ChemCAD提供了一套熱力學(xué)專家系統(tǒng)，輸入溫度和壓力范圍，ChemCAD根據(jù)組分及輸入數(shù)據(jù)推薦一個(gè)合適的熱力學(xué)方法，極大地方便了用戶。2025/4/1532化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用作業(yè)和工況管理方便

作業(yè)和工況管理功能使用戶可以方便地恢復(fù)、拷貝或刪除流程；對每個(gè)項(xiàng)目，可以輸入帳號和一些描述性語言，使得用戶在開始項(xiàng)目時(shí)可以明確選擇所需要的流程；ChemCAD甚至還可以記錄每個(gè)項(xiàng)目所花費(fèi)的時(shí)間。在ChemCAD系統(tǒng)中，每一個(gè)作業(yè)只對應(yīng)于一個(gè)文件，不象其他流程模擬軟件系統(tǒng)一個(gè)作業(yè)一大堆文件。2025/4/1533化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用使用靈活使用ChemCAD用戶可以定義新增組分、圖標(biāo)和符號，用戶也可以利用簡單的計(jì)算機(jī)語言建立自己的設(shè)備模型和計(jì)算程序。ChemCAD還考慮到多個(gè)用戶使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)時(shí)的情況，不同的用戶可以在不同的目錄中定義自己的組分、圖標(biāo)和符號，互不干擾。2025/4/1534化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用強(qiáng)大的計(jì)算和分析功能

ChemCAD可以求解幾乎所有的單元操作，對非常復(fù)雜的循環(huán)回路也可以輕松處理。在ChemCAD中，用戶可以指定斷裂流股，可以通過RUN指令方便地控制計(jì)算順序，這對全流程模擬的收斂非常有利，可以加速循環(huán)的收斂。ChemCAD的自動(dòng)計(jì)算功能具備先進(jìn)的交互特性，允許用戶不定義物流的流率來確定物流的組成。ChemCAD還具有先進(jìn)的優(yōu)化和分析功能。靈敏度分析模塊可以定義2個(gè)自變量和多至12個(gè)因變量，優(yōu)化模塊可以求解有10個(gè)自變量的函數(shù)的最大最小值。2025/4/1535化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用即時(shí)生成PFD圖

ChemCAD為用戶形成工藝流程圖（PFD）提供了集成工具。使用它，可以迅速有效地建立PFD。對指定流程，可以建立多個(gè)PFD。如果以某種方式改變了流程，此改變情況會(huì)自動(dòng)影響到所有相關(guān)的PFD，如果重新進(jìn)行了計(jì)算，新結(jié)果也會(huì)自動(dòng)傳送到所有相關(guān)的PFD。在PFD中，可以方便地加入數(shù)據(jù)框（熱量和物料平衡數(shù)據(jù)）、單元數(shù)據(jù)框（單元操作規(guī)定和結(jié)果）、標(biāo)題、文字注釋、公司代號等等。2025/4/1536化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用報(bào)告格式可選ChemCAD允許用戶按照要求輸出報(bào)告。在報(bào)告中，可以選擇輸出的流股、單元操作，對流股中包含的數(shù)據(jù)也可以進(jìn)行定義。對蒸餾塔，可以輸出包括回流比、溫度、壓力、每塊板上的汽液相流率等詳細(xì)數(shù)據(jù)；對換熱器，可以輸出加熱曲線。報(bào)告的格式也可以進(jìn)行定義，可以由用戶決定小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)等。2025/4/1537化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用集成了設(shè)備標(biāo)定模塊及工具模塊ChemCAD集成了對蒸餾塔、管線、換熱器、壓力容器、孔板和調(diào)節(jié)閥進(jìn)行設(shè)計(jì)和核算的功能模塊，包括專門進(jìn)行空氣冷卻器和管殼式換熱器設(shè)計(jì)和核算的CC-Therm模塊。這些模塊共享流程模擬中的數(shù)據(jù)，使得用戶完成工藝計(jì)算后，可以方便地進(jìn)行各種主要設(shè)備的核算和設(shè)計(jì)。ChemCAD還提供了設(shè)備價(jià)格估算功能，用戶可以對設(shè)備的價(jià)格進(jìn)行初步估算。2025/4/1538化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用ChemCAD在工具菜單中含有CO2固體預(yù)測、水合預(yù)測、減壓閥和數(shù)據(jù)回歸多個(gè)功能模塊。其中CO2固體預(yù)測模塊計(jì)算CO2固體形成的逸度和初始溫度；水合預(yù)測模塊估算有關(guān)烴和氣體形成水合物的條件，同時(shí)也計(jì)算以游離水為基準(zhǔn)的水合相組成；減壓閥模塊計(jì)算緊急和正常情況下泄壓閥的性能，包括燃燒模型和泄壓模型；2025/4/1539化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用支持動(dòng)態(tài)模擬

Chemstations公司開發(fā)了大量的動(dòng)態(tài)操作單元，包括動(dòng)態(tài)蒸餾模擬CC-DCOLUMN，動(dòng)態(tài)反應(yīng)器模擬CC-ReACS，間歇蒸餾模擬CC-Batch,聚合反應(yīng)器動(dòng)態(tài)模擬CC-Polymer，這些模塊都完全集成到ChemCAD中，共享ChemCAD的數(shù)據(jù)庫、熱力學(xué)模型、公用工程和設(shè)備核算模塊。在動(dòng)態(tài)模擬過程中，用戶可以隨時(shí)調(diào)整溫度、壓力等各種工藝變量，觀察它們對產(chǎn)品的影響和變化規(guī)律。還可以隨時(shí)停下來，轉(zhuǎn)回靜態(tài)。ChemCAD提供了PID控制器、傳遞函數(shù)發(fā)生器、數(shù)控開關(guān)、變量計(jì)算表等進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬的控制單元，利用它們可以完成對流程中任何指定變量的控制。

2025/4/1540化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用利用動(dòng)態(tài)模擬，用戶可以：

①確定開停工方案使裝置安全、平穩(wěn)地開車啟動(dòng)或停工是生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)。用ChemCAD可以模擬開停工過程，看到開停工過程中的各種工藝參數(shù)的變化，從而研究各種開停工方案。②計(jì)算特殊的非穩(wěn)態(tài)過程2025/4/1541化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部壓力、溫度不穩(wěn)時(shí)，用穩(wěn)態(tài)軟件不能計(jì)算系統(tǒng)緊急放空，只能靠ChemCADDynamical的過程傳遞函數(shù)，利用微分逼近的原理來完成。利用這一新型工具，工程師可以解決許多前人無法解決的工程難題。③生產(chǎn)指導(dǎo)和調(diào)優(yōu)由于ChemCAD的動(dòng)態(tài)計(jì)算完全采用嚴(yán)格的熱力學(xué)模型，所以能準(zhǔn)確完全地模擬裝置的動(dòng)態(tài)操作過程，還可將裝置的工藝參數(shù)調(diào)到各種極限狀態(tài)，以確定裝置的優(yōu)化狀態(tài)或分析裝置出現(xiàn)生產(chǎn)問題的原因。2025/4/1542化工設(shè)計(jì)概論與化工制圖8計(jì)算機(jī)在化工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)評價(jià)功能運(yùn)用CHEMCAD可以在作工藝計(jì)算的同時(shí)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價(jià)，用戶能夠估算基建費(fèi)用和操作費(fèi)用，并進(jìn)行過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)。ChemCAD的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法與工業(yè)界應(yīng)用的方法密切結(jié)合。經(jīng)濟(jì)評價(jià)可以使用于工作的任何階段，從工藝過程的研究開發(fā)、設(shè)計(jì)、工廠建設(shè)以至工廠操作等過程。在使用全部經(jīng)濟(jì)評價(jià)系統(tǒng)功能時(shí)，CHEMCAD自模擬結(jié)果取出計(jì)算設(shè)備尺寸所需數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)核算。用戶還可將自身的價(jià)格指標(biāo)和計(jì)算關(guān)系式存入系統(tǒng)，作為計(jì)算的依據(jù)。2025/4/1543化工設(shè)