Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Komputerowa Inżynieria Procesowa Wykład 2 Komercyjne symulatory flowsheetingowe – krótki przegląd.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Komputerowa Inżynieria Procesowa Wykład 2 Komercyjne symulatory flowsheetingowe – krótki przegląd."— Zapis prezentacji:

1 Komputerowa Inżynieria Procesowa Wykład 2 Komercyjne symulatory flowsheetingowe – krótki przegląd

2 Najpopularniejsze współczesne symulatory 1. ASPEN HYSYS HYSYS 2. ChemCAD 3. PRO/II 4. ProMAX 5. Design II for Windows

3 Wymagania stawiane symulatorom Są różne w zależności od przewidywanego sposobu ich wykorzystania 1. Obliczenia inżynierskie i projektowe, kontrola procesu. 2. Prace naukowo-badawcze

4 Wymagania stawiane symulatorom Cechy wspólne wszystkim narzędziom 1.Przyjazność dla użytkownika (GUI) 2.Obszerna Baza Danych Fizykochemicznych z możliwością uzupełniania przez użytkownika. 3.Jak najwyższy poziom automatyzacji procesu obliczeniowego (program sam decyduje o kolejności obliczania bloków, organizuje pętle iteracyjne) 4.Kontrola poprawności wprowadzania danych 5.Możliwość prezentacji wyników w formie czytelnych tabel lub wykresów

5 Kolejność przetwarzania informacji w symulatorach I. Zdefiniowanie problemu (topologia instalacji oraz wprowadzenie danych) II. Weryfikacja poprawności definicji problemu III. Wygenerowanie programu liczącego i wykonanie obliczeń IV. Wygenerowanie raportu

6 Kolejność przetwarzania informacji w symulatorach Topologia instalacji technologicznej to informacja na temat: rodzajów aparatów i urządzeń tworzących instalację rodzajów aparatów i urządzeń tworzących instalację połączeń pomiędzy nimi połączeń pomiędzy nimi powiązań z otoczeniem czyli: powiązań z otoczeniem czyli: strumieni zasilających (materiałowych i energetycznych), strumieni zasilających (materiałowych i energetycznych), strumieni produktów (w tym odpadów). strumieni produktów (w tym odpadów).

7 Kolejność przetwarzania informacji w symulatorach I. Sposoby definiowania problemu 1. Graficzne określenie topologii instalacji 2. Tabelaryczne (macierzowe) 3. W formie programu napisanego w specjalizowanym języku (autokod)

8 Kolejność przetwarzania informacji w symulatorach I.1. Graficzna definicja topologii Zestawianie schematu instalacji wykonane w PRO/II

9 Wprowadzanie parametrów aparatu (PRO/II) Kolejność przetwarzania informacji w symulatorach I.1. Graficzna definicja topologii

10 Zestawianie schematu instalacji wykonane w ChemCADzie seria 5

11 Wprowadzanie parametrów aparatu (ChemCAD v.5)

12 ChemCAD w wersji 6.3.x

13 Kolejność przetwarzania informacji w symulatorach I.2. Tabelaryczna definicja topologii Schemat koduje się w formie wpisów do tabeli. Schemat koduje się w formie wpisów do tabeli. każdy wiersz to osobny aparat każdy wiersz to osobny aparat kolumny zawierają informacje o nazwie i typie aparatu, jego strumieniach wlotowych (zwykle ze znakiem +) i wylotowych (ze znakiem -) kolumny zawierają informacje o nazwie i typie aparatu, jego strumieniach wlotowych (zwykle ze znakiem +) i wylotowych (ze znakiem -)

14 Kolejność przetwarzania informacji w symulatorach I.3. Topologia zapisana za pomocą autokodu Specjalizowany język programowania. Specjalizowany język programowania. Kod składa się ze słów kluczowych (np. typ aparatu) i parametrów (m.in. numer aparatu i numery strumieni) Kod składa się ze słów kluczowych (np. typ aparatu) i parametrów (m.in. numer aparatu i numery strumieni) Oprócz topologii zawiera informacje o parametrach aparatów i strumieni, stosowanych Bazach Danych, wytyczne dotyczące organizacji obliczeń, itp. Oprócz topologii zawiera informacje o parametrach aparatów i strumieni, stosowanych Bazach Danych, wytyczne dotyczące organizacji obliczeń, itp. Niektóre symulatory udostępniają dostęp do autokodu wygenerowanego na podstawie GUI i jego modyfikację Niektóre symulatory udostępniają dostęp do autokodu wygenerowanego na podstawie GUI i jego modyfikację

15 Kolejność przetwarzania informacji w symulatorach II. Weryfikacja i dekompozycja problemu 1. Sprawdzenie rozwiązywalności układu równań (kwadratowy układ równań) 2. Dekompozycja – wydzielenie niezależnych problemów 3. W ramach niezależnych problemów wydzielenie obliczeń prostych i objętych pętlami iteracyjnymi; konieczność iteracji wynika z: Występowania recyrkulacji strumienia masy Występowania recyrkulacji strumienia masy Założenia, że pewne parametry wylotowe z aparatów powinny mieć określoną wartość Założenia, że pewne parametry wylotowe z aparatów powinny mieć określoną wartość Brak danych w strumieniach wejściowych Brak danych w strumieniach wejściowych

16 Kolejność przetwarzania informacji w symulatorach III. Wygenerowanie i uruchomienie programu Na tym etapie symulator odwołuje się do bibliotek modeli aparatów i właściwości mediów Na tym etapie symulator odwołuje się do bibliotek modeli aparatów i właściwości mediów Odbywa się on zwykle poza kontrolą użytkownika Odbywa się on zwykle poza kontrolą użytkownika Niektóre symulatory (ASPEN) mają klarowną kolejność przetwarzania: Niektóre symulatory (ASPEN) mają klarowną kolejność przetwarzania: GUI Autokod FORTRAN Program wykonywalny Umożliwiają użytkownikowi wgląd i ingerencję w sposób wykonywania obliczeń

17 Porównanie symulatorów Cechy wspólne: Cechy wspólne: Graficzny interfejs użytkownika (GUI) Graficzny interfejs użytkownika (GUI) Możliwość uzupełniania i modyfikacji banków danych Możliwość uzupełniania i modyfikacji banków danych Różnice dotyczą "elastyczności", czyli możliwości wpływu użytkownika na sposób prowadzenia symulacji: Różnice dotyczą "elastyczności", czyli możliwości wpływu użytkownika na sposób prowadzenia symulacji: Ilość dostępnych modeli aparatów i własności Ilość dostępnych modeli aparatów i własności Możliwości wprowadzania własnych modeli Możliwości wprowadzania własnych modeli Możliwość wpływu na przebieg obliczeń Możliwość wpływu na przebieg obliczeń

18 ASPEN (advanced system for process engineering) + Bardzo elastyczny + Generuje autokod dostępny dla użytkownika + Generuje program w FORTANie, w który można ingerować + Bogata dokumentacja + Nadaje się do zastosowań badawczych - duża swoboda i dowolność pozostawiona użytkownikowi może stwarzać problemy w zastosowaniach inżynierskich

19 ASPEN One - pakiety Aspen oferuje specjalizowane pakiety do różnych celów: Process Engineering Process Engineering Aspen Basic Engineering Aspen Basic Engineering Aspen Economic Evaluation Aspen Economic Evaluation Aspen Exchanger Design & Rating Aspen Exchanger Design & Rating Aspen HYSYS® Aspen HYSYS® Aspen Plus® Aspen Plus®

20 ASPEN One -pakiety Advanced Process Control Advanced Process Control Planning & Scheduling Planning & Scheduling Production Management & Execution Production Management & Execution Supply & Distribution Supply & Distribution

21 ASPEN One – programy pakietu Process Simulation – Chemicals Aspen Adsorption (Aspen Adsim) Aspen Adsorption (Aspen Adsim) Aspen Batch Distillation (Aspen BatchSep) Aspen Batch Distillation (Aspen BatchSep) Aspen Custom Modeler® Aspen Custom Modeler® Aspen Distillation Synthesis (Aspen Split) Aspen Distillation Synthesis (Aspen Split) Aspen Energy Analyzer(Aspen HX-Net) Aspen Energy Analyzer(Aspen HX-Net) Aspen Flare System Analyzer (Aspen FLARENET) Aspen Flare System Analyzer (Aspen FLARENET) Aspen Plus® - podstawa Aspen Plus® - podstawa Aspen Plus Dynamics®(Aspen Dynamics) Aspen Plus Dynamics®(Aspen Dynamics)

22 ASPEN One – programy pakietu Process Simulation – Chemicals Aspen OTS Framework system treningu operatorów Aspen OTS Framework system treningu operatorów Aspen Polymers (Aspen Polymers Plus) Aspen Polymers (Aspen Polymers Plus) Aspen Process Engineering Console – program zarządzający narzędziami ASPEN Aspen Process Engineering Console – program zarządzający narzędziami ASPEN Aspen Properties® - składnik podstawowy Aspen Properties® - składnik podstawowy Aspen Rate-Based Distillation (Aspen RateSep) Aspen Rate-Based Distillation (Aspen RateSep)

23 ASPEN– produkty przeznaczone dla konkretnych gałęzi przemysłu Engineering & Construction Engineering & Construction Exploration & Production Exploration & Production Refining & Marketing Refining & Marketing Chemicals Chemicals Polymers Polymers Specialty Chemicals Specialty Chemicals Pharmaceuticals Pharmaceuticals Consumer Products Consumer Products Power Industry Power Industry

24 ChemCAD Względnie mała elastyczność Względnie mała elastyczność + Dobry do zastosowań projektowych i inżynierskich - Nie najlepszy do prac naukowych - Skromna dokumentacja

25 PRO/II + Dość duża elastyczność + Prostszy w użyciu od ASPENA + Generuje Autokod, który można modyfikować + Nadaje się dość dobrze do prac naukowych jak i inżynierskich - Mała popularność

26 Produkty ARPM Comos FEED Connoisseur DATACON DYNSIM FSIM Plus HEXTRAN INPLANT NETOPT PIPEPHASE PRO/II PROVISION GUI ROMeo TACITE Training Simulators TRISIM Plus VISUAL FLOW Pakiety produktów Process Engineering Upstream Optimization On-line Performance Dynamic Simulation

27 HYSYS Niska elastyczność Niska elastyczność Ukierunkowany na zastosowania petrochemiczne Ukierunkowany na zastosowania petrochemiczne Obecnie przejęty przez firmę AspenTech Obecnie przejęty przez firmę AspenTech

28 HYSYS – programy w ramach produktów AspenTech Process Simulation - Oil & Gas Process Simulation - Oil & Gas Aspen EO Modeling Option Aspen EO Modeling Option Aspen Flare System Analyzer (Aspen FLARENET) Aspen Flare System Analyzer (Aspen FLARENET) Aspen HYSYS® Aspen HYSYS® Aspen HYSYS Amines Aspen HYSYS Amines Aspen HYSYS Crude Aspen HYSYS Crude Aspen HYSYS Dynamics Aspen HYSYS Dynamics Aspen HYSYS Dynamics Run-Time Aspen HYSYS Dynamics Run-Time

29 HYSYS – programy w ramach produktów AspenTech Aspen HYSYS Pipeline HydraulicsOLGAS 2-Phase (Aspen HYSYS OLGAS) Aspen HYSYS Pipeline HydraulicsOLGAS 2-Phase (Aspen HYSYS OLGAS) Aspen HYSYS Pipeline Hydraulics OLGAS 3- Phase Aspen HYSYS Pipeline Hydraulics OLGAS 3- Phase Aspen HYSYS Pipeline HydraulicsPIPESYS (Aspen HYSYS PIPESYS) Aspen HYSYS Pipeline HydraulicsPIPESYS (Aspen HYSYS PIPESYS) Aspen HYSYS Upstream Aspen HYSYS Upstream Aspen HYSYS Upstream Dynamics Aspen HYSYS Upstream Dynamics Aspen OTS Framework Aspen OTS Framework Aspen Process Engineering Console Aspen Process Engineering Console

30 ProMax Program dedykowany konkretnym procesom związanym głownie z petrochemią Program dedykowany konkretnym procesom związanym głownie z petrochemią Amine Sweetening – odsiarczanie (H 2 S) roztworami amin Amine Sweetening – odsiarczanie (H 2 S) roztworami amin Glycol Dehydration – odwodnienie glikoli Glycol Dehydration – odwodnienie glikoli Equipment Rating / Sizing – wymiarowanie i sprawdzanie: rur, separatorów, kolumn, wymienników ciepła Equipment Rating / Sizing – wymiarowanie i sprawdzanie: rur, separatorów, kolumn, wymienników ciepła Crude Oil Refining – rafinacja ropy naftowej Crude Oil Refining – rafinacja ropy naftowej LPG Recovery – odzysk gazu LPG LPG Recovery – odzysk gazu LPG Caustic Treating – absorpcja w roztworach NaOH Caustic Treating – absorpcja w roztworach NaOH Bryan Research & Engineering, Inc.

31 Symulacja stanów ustalonych i nieustalonych Symulacja stanów ustalonych i nieustalonych Procesy chemiczne i petrochemiczne w tym: Procesy chemiczne i petrochemiczne w tym: Rafinacja Rafinacja Chłodzenie (mrożenie) Chłodzenie (mrożenie) Przeróbka i oczyszczanie gazu Przeróbka i oczyszczanie gazu Rurociągi Rurociągi Ogniwa paliwowe Ogniwa paliwowe Produkcja amoniaku, metanolu, Produkcja amoniaku, metanolu, Przeróbka siarki Przeróbka siarki Wytwórnie wodoru Wytwórnie wodoru Dostępna 2 tygodniowa licencja testowa Dostępna 2 tygodniowa licencja testowa

32 Główne cechy: Główne cechy: Physical Properties Physical Properties 2 Phase Pipeline Modeling 2 Phase Pipeline Modeling Expander and Lean Oil Plants Expander and Lean Oil Plants Glycol Units Glycol Units Amine Units (Single and Mixed) Amine Units (Single and Mixed) Gathering & Transmission Gathering & Transmission Rigorous Refinery Columns Rigorous Refinery Columns Petrochemical, Hydrocarbon, Refrigeration, Chemical, Ammonia, Methanol, Sulfur and Hydrogen Plants Petrochemical, Hydrocarbon, Refrigeration, Chemical, Ammonia, Methanol, Sulfur and Hydrogen Plants Heat Exchanger Sizing & Rating Heat Exchanger Sizing & Rating Separator Sizing & Rating Separator Sizing & Rating VLE, VLLE and LLE Data Regression VLE, VLLE and LLE Data Regression Fuel Cell Systems Fuel Cell Systems

33

34 Elementy składowe symulatorów 1. Bazy danych parametrów fizycznych 2. Baza danych równowagowych (VLE, LLE, LLVE, SLE, elektrolity, dla powszechnie stosowanych metod) 3. Procedury obliczeniowe dotyczące własności termodynamicznych oraz transportowych (Thermodynamic and Transport Properties (TTP)) 4. Narzędzia wprowadzanie danych 5. Moduł generujący rozwiązania - Solver (kalkulator) 6. Moduł wyjścia – wyniki (w formie Process Flow Diagrams -PFD) 7. Wymiarowanie aparatów oraz funkcje użytkowe

35 Korzyści płynące z zastosowania symulatorów 1. Bardzo szybkie uzyskanie własności fizyczne czystych związków i mieszanin 2. Proste, szybkie i dokładne oszacowanie parametrów operacji jednostkowej 3. Obliczanie skomplikowanych schematów technologicznych 4. Znalezienie optymalnego rozwiązania spośród wielu alternatyw 5. Poprawa działania istniejących instalacji


Pobierz ppt "Komputerowa Inżynieria Procesowa Wykład 2 Komercyjne symulatory flowsheetingowe – krótki przegląd."

Podobne prezentacje


Reklamy Google