化工流程模拟技术的现状与发展

介绍化工流程模拟技术分类、程序结构等,综述近几十年国内外发展情况、应用情况,针对我国目前的现状,提出几点看法,指出化工流程模拟技术在今后十年可能为化工企业节能降耗,增产挖潜的重要手段。     

联立方程法模拟多循环流程的新解算策略

<正>化工过程的模拟算法有三类:序贯模块法、联立方程法和联立模块法.序贯模块法已很成熟,应用颇广,国内外通用软件多用此法.但它也有局限性,如难以用于多循环复杂流程的模拟,难以处理设计型、控制型模拟问题等.为克服这些不足,展开了联立方程法等的研究.如进行了SPEEDUP、ASCEND、QUASILIN等软件的开发.由于涉及大型非线性方程组,其求解算法的优劣是此类算法成败的关键.目前人们已对一些典型问题考察了牛顿法及各种拟牛顿法的适用性,在算法取舍和改进方面取得了一些进展,但要获得有效而通用的算法还有许多工作要做.目前,用联立方程法进行实际过程模拟的例子较少,在微机上进行有关研究未见报道.作者从我国微机较为普及这一实情出发,在微机上进行了联立方程法的研究.针对一个具体的多循环复杂流程的模拟与分析问题,提出了一个新的联立方程法解算策略:部分解耦加速牛顿法.     

苯乙烯装置流程模拟

利用PROCESS过程模拟软件对苯乙烯装置进行模拟计算。采用NRTL,SRK,BK10等热力学方法,选择合适的模型参数。计算结果与国外设计吻合,可应用于国产化设计。     

化工装置动态模拟与优化工艺软件平台

作者在多年工程实践基础上，动用化典流程模拟理论和技术，开发成功通用动态化工流程模拟与优化系统并在工业应用中取得良好效果。     

我国化工生产过程计算机应用的现状与我见

本文对我国化工生产过程计算机应用的现状进行了综合与分析，并根据生产过程计算机应用发展的动向和我国现状谈了笔者的见解。     

流程模拟中不精确模块的模糊建模

将模糊集合理论与常规建模方法相结合,提出了采用经验规则对不精确单元建模的方法,研究了模糊关系模型的输入输出信息的界面问题,将模糊关系模型运用于工厂过程模拟。结果表明,充分利用专家知识和操作经验,采用人工智能的方法可以处理那结机理比较复杂而难以用常规方法模拟分析的过程系统单元,扩展了过程系统模拟的功能和范围。     

化工过程模拟

化工过程模拟是计算机化工应用 最为基础，发展最为成熟的技术。本文从分子模拟，单元过程模拟及流程模拟三个模拟层次综述其最近的发展及今后的趋势。并对过程的优化及过程模拟的开发环境发展作了简要的评述。     

丙烯酸精制单元的计算机模拟与优化

运用ASPENPLUS化工过程模拟软件对丙烯酸精制单元进行了单塔及全流程的模拟与优化，模拟值与设计值基本吻合，可用于指导实际生产操作和设备改造，优化生产操作参数，提高企业的计算机应用水平。     

化工流程模拟技术及应用

流程模拟技术与应用在当今的化工领域倍受关注,文章综述了化工流程模拟技术在国内外的发展历程和应用情况,同时,分析了目前我国在该项技术发展中存在的问题.最后阐述了化工流程模拟技术的发展趋势,并提出充分利用现代化的流程模拟技术是企业挖潜增效、节能降耗的有效途径.     

化工流程模拟技术研究进展

化工流程模拟技术结合了化工和信息技术,在计算机上通过严格的数学模型模拟出化工工艺过程。从而得到关于操作、经济、环境等多种条件的最优解,为实际的工艺工程操作提供理论支撑。比起传统的实验室的小试与中试,它节省了大量的人力和物力,受到许多的化工工作者的青睐。然而,市面上关于化工流程模拟的模拟软件多种多样,功能与侧重点各相不同。本文选取了Aspen Plus、Hysys、Pro/Ⅱ、ChemCAD、gPROMS共5种常用的流程模拟软件。针对它们不同的功能与特点进行了较为详细的介绍,并总结了各个软件在各种工艺流程中的应用成果,提出了今后的流程模拟技术应能整合多种串联工艺,在工厂级、企业级甚至地区级的层面上进行模拟优化,为化工行业的全面清洁生产提供理论与技术支持。     

化工过程动态仿真的研究与应用进展

通过介绍化工动态流程模拟系统完全依据机理模型开发并在科研和实际生产中应用的进展,指出了化工过程动态模拟软件开发与应用中存在的一些问题,以及开发和推广通用动态模拟软件的重要性,并对化工动态模拟的发展方向做了预测和探讨。     

计算机模拟在化工设计中的应用研究进展

简单介绍了国内外化工流程模拟软件的发展历程,重点介绍了各流程模拟软件在化工行业的应用,并对其发展趋势进行展望。     

CAE及其在化工过程模拟优化中的应用

介绍了CAE的组成、软件及其在化工过程模拟优化中的应用。重点介绍了ROM的构成及其应用。     

动态模拟技术与化学工程

介绍了化工过程动态模拟技术及相应软件的发展与应用状况 ,总结了动态模拟技术的最新进展。指出动态模拟技术应当与动态优化技术相结合 ,动态计算机网络管理将实现石油化工过程的连续实时优化 ,动态模拟技术将向工艺流程和生产方案的合成、能量系统集成、结合生态工业园区实例进行动态流程模拟等方向发展     

基于核T-PLS的化工过程故障检测算法

针对全潜结构投影法（T-PLS）在检测非线性过程故障时误报率和漏报率较高的缺点,提出了基于核函数的全潜结构投影法（KT-PLS）。该算法通过核函数将过程数据从低维输入空间非线性地映射到高维特征空间,实现非线性问题的线性化;然后在质量变量的引导下将特征空间分为与质量直接相关、与质量正交、与质量无关和残差四个子空间;最后分别构建D和Q统计量进行故障检测。将该算法应用到Tennessee Eastman process（TEP）,多种故障模式下的仿真结果表明,KT-PLS比T-PLS更适合监控具有强非线性的生产过程。     

Problem-oriented modules for process simulation. resolution strategies for simulation and optimization

A new resolution strategy is presented to overcome short-comings of the sequential modular process flowsheeting. Following a logic flow of information, different from the material flow of streams in the flowsheet, changes the mathematical structure of the system of equations that models the units. New programs have been generated, very different from traditional modules. Deciding an appropriate resolution strategy usually leads to a dramatic reduction in required CPU times and to an increased flexibility to handle different problems. The simulation convergence and process optimization can be approached from a different perspective.     

小型特种精细化工过程自动化和信息化研究发展趋势探讨

针对采取小批量间歇性批次生产方式、工艺介质腐蚀性强、危险性大的小型特种精细化工生产工艺研究试验过程自动化、信息化程度不高,导致工艺研究试验中获取数据较少、过程机理研究不够透彻、人工操作多、安全风险高、研究试验消耗大及效率不高等问题,综述了期待通过智能控制、在线分析、模拟仿真和虚拟制造、工况监测及预测性维护以及信息管理和生产调度等关键技术的研究和应用,提高小型特种精细化工生产工艺过程的自动化和信息化程度,实现小型特种精细化工生产工艺过程的数字化、虚拟化和智能化,降低生产安全风险和试验消耗,提高小型特种精细化工生产工艺研究试验的成功率和效率,达到小型特种精细化工生产工艺过程的数字化设计和精准生产的目标。     

现代化工仿真技术的发展与应用

化工生产过程普遍存在间歇过程多、自动化程度低、工艺复杂、条件苛刻、危险性高等特点。传统的过程研究及开发手段风险大、周期长,需要消耗大量的人力、物力、财力。而利用现代仿真技术建立一套虚拟生产系统,人们可在没有危险的情况下从事相关科研工作;节省实际研究中所需的高额成本;动态搭建并分析反应流程,优化工艺参数,加快整个化工生产研究的进程;与搭建的流程进行人机交互,实时观察各相关设备的工作状态和反应现象;可人为设置故障点,或改变工艺参数, 为应急演练和操作培训提供一种新的思路和实践;为开展化工流程模拟、仿真培训与生产过程可视化监控提供有效的支持。本文介绍了最近国内外在现代化工仿真技术领域取得的进展并探讨了其未来的发展趋势。     

筒辊磨粉磨过程数学模型的建立及其计算机模拟

本文利用φ２５０ｍｍ筒辊磨——新型卧式挤压磨进行了分批水泥熟料的层压实验，提出了两个碎裂参数的数学表达式，建立了筒辊磨粉磨过程数学模型，并对筒辊磨产物的粒度分布进行了计算机模拟，模拟结果表明，建立的数学模型是合理的