化工流程模拟软件的应用进展第23卷第5期2010年l0月四川理工学院(自然科学版)JournalofSichuanUniversityofScience&Engineering(NaturalScienceEdition)Vo1.23No.5Oct.2010文章编号:1673—1549(2010)05-0580-04化工流程模拟软件的应用进展陈虹,李敏,王涛,张婷(I~IJII理工学院材料与化学工程学院,四川自贡643000)摘要:化工流程模拟软件在当今的化工领域倍受关注,文章介绍了化工流程模拟软件的类型,综述了近几年来化工流程模拟软件在工艺流程中的应用成果及发展情况.关键词:化工流程模拟软件;工艺流程;应用中图分类号:TP18文献标识码:A引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¨J.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.1化工流程模拟软件的应用进展化工流程模拟软件是20世纪50年代末期随着计算机在化工中的应用而逐步发展起来的'.目前,国外主要的化工流程模拟软件有美国SimSci—Esscor公司的PRO/II,美国AspenTech公司的AspenPlus和Hysys,英国PSE公司的gPROMS,美国Chemstations公司Chem—CAD和美国WinSimInc.公司的DesignII,加拿大VirtualMaterialsGroup的VMGSim.国内主要的化工流程模拟软件主要有兰州石化设计院和大连理工大学合作开发的合成氨模拟程序,青岛化工学院开发的ECSS系统(国内唯一一套完整的通用流程模拟软件)及北京设计院的催化裂化反应一再生模拟软件CCSO.1.1ChemCAD软件ChemCAD系列软件是美国Chcmstations公司开发的化工流程模拟软件.它是用于对化学,石油工业,炼油和油气加工等领域中的工艺过程进行计算机模拟的应用软件,是工程技术人员用来对连续操作单元进行物料平衡和能量平衡核算的有力工具.使用它可以模拟研究工厂合理化方案以消除"瓶颈"问题,或采用先进技术改善工厂状况的可行性,并通过运算模拟装置的稳态或动态运行,为工艺开发,工程设计和优化操作提供理论指导J.齐向娟等利用ChemCAD软件模拟反应精馏制备乙酸丁酯过程.模拟过程中选用NRTL模型计算物系热力学性质,选用化学平衡反应器模型(EREA)模拟化学反应过程,同时选用校正法精馏塔模型(SCDS)模拟反应精馏过程.梁艳青等应用ChemCAD软件中的shortcut精馏模型,对年生产能力0.55万t的甲醇一水物系精馏过程的模拟以及对精馏的一些参数进行调整,确定合适的操作条件,得出了模拟结果,并讨论回流比,进料含水量对塔板数,冷凝器和再沸器的影响.E.Csrfalvayl9等利用ChemCAD软件对异丙醇渗透气化脱水过程进行模拟及建模,得到最佳的工况参数并收稿日期:2010-05-22作者简介:陈虹(1961.),女.四川安岳人,教授,主要从事传质与分离方面的研究.第23卷第5期陈虹等:化工流程模拟软件的应用进展581用于工业化生产.1.2AspenPlus软件AspenPlus化工模拟系统是美国麻省理工学院于70年代后期研制开发的大型化工模拟软件,由美国ASPEN技术公司80年代初推向市场,它用严格和最新的计算方法,进行单元和全过程的计算,为企业提供准确的单元操作模型;还可以评价已有装置的优化操作或新建,改建装置的优化设计.由于其功能强大,模拟准确,使用方便等特点,而广泛用于化工,炼油,石油化工,气体加工,煤炭,医药,冶金,环境保护,动力,节能和食品等工业领域"J.Ana—MariaCormos_】等采用AspenPlus模拟了通过氨工艺生产纯碱的工艺过程,找出最佳的工况参数.数学模型和模拟计算结果表明,AspenPlus对于分析和优化生产纯碱的工艺过程是可靠的工具.刘继泉等研究了以丁酸丁酯作萃取剂萃取醋酸丁酸纤维素生产中...