1 概要 

目前，國內主要的化工流程模擬軟件美國SimSci-Esscor公司的PRO/II，美國AspenTech公司的Aspen Plus，Hysys，英國PSE公司的gPROMS，美國Chemstations公司ChemCAD和美國WinSim Inc. 公司的Design II，加拿大Virtual Materials Group的VMGSim。現將這幾種軟件簡介歸納如下，供參考學習之用。

2 CHEMCAD, PROII, ASPEN的比較 簡單總結以下七點：

2.1 一般認為，PROII在煉油工業應用更為準確些，因其數據庫中有不少經驗數據；而ASPEN在化工領域表現更好，Aspen Plus與之比較有其它軟件不可比擬的優點它基本上覆蓋了以上各軟件的所有優點。有人比喻：PROII是經驗派，ASPEN是學院派。

2.2學習aspen plus必備

a化工原理；講化工過程得單元操作

b熱力學方法；講述物性計算方法；

c化工系統工程；講述如何對化工系統進行建模，分析、求解 如果簡單掌握，

a、b就可以了，如果想進一步深入，還需看看c，另外有一個有經驗得老師輔導也是很重要的。

2.3 HYSYS主要用于煉油。動態模擬是它的優勢。 SPEN是智能型的，用于化工領域流程模擬，比較大或長的流程，而且數據庫比較全，開方式的。它和HYSYS現在是一家。 PRO／II可以用于設備核算，流程短，或精餾核算。 chemcad由于物性較少，使用不方面，相對較差，網上到處都可以下載，設計院不太使用，高校中有一定市場。

2.4我覺得aspen plus的計算是最精確的，數據庫的建設也是最完善的。不過我對它的操作不太適 由于它考慮的方面非常全面，所以讓我感覺學起來比較費勁。chemcad的界面操作讓人感覺非常簡 單，使用起來比較順手。但是數據庫不是太大，我用的5.0版本，就只有2000中常用物質的物性數據。PRO／II在這兩方面都在中間。

2.5 從易收斂性上看，chemcad>hysys>proii。

2.6 從貼近工業實際看，proii>hysys>chemcad四個都是工程模擬仿真軟件，其中Aspen、PRO/II， HYSYS為國內絕大多數設計院所使用。感覺Aspen適應范圍最廣，電解質、固體、燃燒等模塊是其它軟件難以比擬的；PRO/II在石化上應用較多，積 累了豐富的經驗；HYSYS則在油氣工程領域就有著極高的精度和準確性。 　　青島科技大學（原青島化工學院）開發了個ECSS，對它的評價只能是“國貨”，青島科技大學自己也不使用它的。

2.7. 本介紹： aspen好用的版本是10.2和11.1，其中10.2在winXP上使用會有一些小問題，但通過 變通方法可以使用，11.1使用中有一個小問題，很容易解決的。至于其它版本，目前看來還不能正常地使用。 　　

Pro/II好用的版本是5.6、6.0、7.1，前兩個版本沒得說，追新的可能會喜歡7.1，但該版本在winXP以上版本安裝時有的會裝不上。 　　

Hysys好用的是2.4、3.0、3.2，其中3.0版本必須從光盤安裝，3.2版本有些問題，每次使用半個小時后有時會無緣無故退出。

3 各軟件簡介

3.1

AspenOneAspenOne美國AspenTech公司在2004年底推出，EO(聯立方程)方面有較大改進。官方網站：http://www.AspenTech.com，下面Hysys，HTFS,Aspen Plus是其主要產品：

3.1.1

Hysys關于Hysys Hysys原是加拿大Hyprotech公司產品，Hyprotech 公司創建于 1976 年，是世界上最早開拓石油、化工方面的工業模擬、仿真技術的跨國公司。其技術廣泛應用于石油開采、儲運、天然氣加工、石油化工、精細化工、制藥、煉制等領 域。它在世界范圍內石油化工模擬、仿真技術領域占主導地位。 Hyprotech 已有 17000 多家用戶，遍布 80 多個國家，其注冊用戶數目超過世界上任何一家過程模擬軟件公司。目前世界各大主要石油化工公司都在使用 Hyprotech 的產品，包括世界上名列前茅的前 15 家石油和天然氣公司，前 15 家石油煉制公司中的 14 家和前 15 家化學制品公司中的 13 家。 2002年美國AspenTech公司將Hyprotech公司收購，Hysys就該是AspenTech公司旗下產品了，2004年美國 Honeywell公司從AspenTech公司買下Hysys軟件的產權。Hysys2004為AspenOne的一部分，是Aspen買了Hysys 后推出的第一個版本。

Aspen One目錄里就有Aspen Hysys Hysys的開發背景 由于微機的高速發展及Microsoft Windows軟件的推出，改變了DOS對微機資源及單任務的限制，使得動態模擬系統在微機上運行成為可能.加拿大HYPROTECH公司不負眾望，以雄 厚的技術實力，在世界上率先開發出微機版動態模擬系統HYSYS 1. 0。動態模擬系統HYSYS的推廣及應用必將給石油化工設計領域、生產領域、研究領域帶來一場深刻的革命，成為石油化工領域劃時代的里程碑。 

化工模擬軟件基本是沿兩個方面發展和提高，一是在化工模擬理論和技術方面發展，從而使軟件應用范圍更加廣泛，另一方面是在軟件及計算機輔助工具發展，也就 是研究更好的辦法，使工程師更易掌握、使用這種軟件，在研究方案中更靈活地運用這種軟件。 近年來，前一方面發展很快，后一方面則進展很慢。由于前一方面各家公司的水平都較高，所以后一方面顯得尤為重要，將兩者結合起來，利用新一代編程工具開發 新一代的模擬軟件，必將給化工模擬行業帶來一場變革。 Hyprotech公司在軟件發展過程中始終堅持一個宗旨：“使軟件操作簡單、方便，工程師易學、易懂”。達到這個目的方法之一就是工程師在使用過程中能 隨心所欲地更改變量。軟件運行中的任何時刻都可以暫停以觀察數據的變化。這就是所說的“完全交互式軟件”，他就是Hyprotech公司的第一代產品 HYSIM。它也是世界上第一個完全交互式的化工模擬軟件。該公司的成功源于兩個方面，其一是該公司不斷發展的技術能力，其二是該公司對計算機技術發展帶 來的潛在的新技術的認識，以及對這種變化作出的快速反應。從交互模擬到微機上的交互模擬技術，該公司一直以提供創新的軟件而領先于世界。 HYSYS以具有十幾年世界各地石油化工領域的應用歷史的HYSIM為其堅實的基礎。HYSYS包含更多、更復雜的物性計算包及單元操作，為了能更快速、 準確得到計算結果，增加了強大的初始化及快速迭代計算工具。同時還增加了系統優化、反應蒸餾、先進的變量計算表、用于控制研究的控制器和傳遞函數發生器。 Hysys的應用廠商 Hyprotech 公司國外用戶：BP 、 Chevron 、 Dow 、 DuPont 、 Exxon Mobil 、 Fluor Daniel 、 Monsanto 、 Glaxo SmithKline 、 Rohm Hass 、 Bayer 、 Shell 、 PraxAir 、 UOP 等 HYSYS 在國內應用非常廣泛，國內用戶總數已超過 50 。所有的油田設計系統全部采用該軟 件進行工藝設計。下面是部分國內油田用戶名單： 大慶油田設計院、遼河油田設計院、華北油田設計院、大港油田設計院、四川油田設計院、長慶油田設計院、青海油田設計院、中原油田設計院、江漢油田設計院、 克拉瑪依油田設計院、克拉瑪依油田研究院、獨山子煉油廠、獨山子石化設計院、廊坊管道勘察設計研究院、中國海洋總公司生產研究中心、中國海洋總公司石油工 程公司（天津塘沽）。中國海洋總公司南海分公司、殼牌中國分公司（ Shell ）、遼陽化纖公司、遼陽石化設計院、大慶石化設計院、岳陽石化公司、九江石化公司、南京石化公司、揚子石化公司、揚子石化設計院、撫順石化設計院、撫順石 化公司、金陵石化公司、茂名石化設計院、 鎮江煉化工程公司 等。 

HYSYS的特點 

1 最先進的集成式工程環境。 由于使用了面向目標的新一代編程工具，使集成式的工程模擬軟件成為現實。在這種集成系統中，流程、單元操作是互相獨立的。流程只是各種單元操作這種目標的 集合，單元操作之間靠流程中的物流發生聯系。在工程設計中穩態和動態使用的是同一個目標，然后共享目標的數據，不須進行數據傳遞。因此在這種先進且易于使 用的系統中用戶能夠得到最大的效益，對復雜的工藝流程往往要分成幾個部分模擬。

這主要基于：①小流程分析方便，速度快；②對不同體系采用不同的熱力學方法 以取得更精確的結果，以往的軟件基本采用的方法是先單獨對小流程模擬，然后人工或軟件通過文件將數據從一個流程傳遞到另一個流程。這種數據的強制性傳遞必 然引起流程內部數據的矛盾，其結果是流程必須重新計算。集成式的工程環境則不同，它使人們能在一個模擬環境中將流程分為若干個子流程，可大可小。這種集成 環境的獨到之處是子流程、主流程之間的數據是相互共享的，不須傳遞。它們之間還可以采用不同的物性計算包。從一個流程到另一個流程就象翻書一樣容易。

 2 強大的動態模擬功能。 動態模擬的方法及過程是流程穩態模擬收斂后，首先定義單元操作的動態數據(如分離器的幾何尺寸、液位高度等)，安裝控制儀表，然后就可以進入動態，開始動 態模擬。動態模擬過程中，可以隨時調整溫度、壓力等各種工藝變量(這就是Windows的多任務)，觀察它們對產品的影響以及變化規律。還可以隨時停下 來，轉回靜態。由于動態和靜態是相同對象的共享，所以動靜之間的轉換非常容易。HYSYS提供了PID控制器、傳遞函數發生器、數控開關、變量計算表等進 行動態模擬的控制單元。PID控制器可完成對任何變量的控制。②傳遞函數發生器可產生任何形式的過程傳遞函數，如一階環節、二階環節、微分和積分環節。用 它們可以模擬任何被控制對象及干擾源。③數控開關在動態過程中，可通過檢查某操作條件而控制另一變量的開或關，進而達到對整體裝置的控制。○4每個變量計 算表存儲26 * 50，即130個變量。這個表象一臺在線掛在實際裝置上的控制機，可以引入流程中的任何變量，然后在表中處理(該表可以進行各種函數及邏輯運算)，將其結 果再送回流程，指定給某些變量，從而達到控制某些變量的目的。

 3 DCS接口。HYSYS通過動態鏈接庫DLL與DCS控制系統鏈接。裝置的DCS數據可以進入HYSYS，而HYSYS的工藝參數也可以傳回裝置。通過這 種技術可以實現;①在線優化控制;②生產指導;③生產培訓;④儀表設計系統的離線調試。 4 工藝參數優化器。軟件中增加了功能強大的優化器，它有五種算法供您選擇，可解決無約束、有約束、等式約束及不等式約束的問題。其中序列二次型是比較先進的 一種方法，可進行多變量的線性、非線性優化，配合使用變量計算表，可將更加復雜的經濟計算模型加入優化器中，以得到可獲最大經濟效益的操作條件。 除了上述的特點外，HYSYS中還包括了事件驅動加物性計算包、干板開車、內置人工智能、數據回歸包、物性計算包、物性預測系統、事件驅動、窄點分析工 具、方案分析工具、各種塔板的水力學計算、任意塔的計算、非序貫模擬技術等。 Hysys的應用 HYSYS 軟件是世界著名油氣加工模擬軟件工程公司開發的大型專家系統軟件。該軟件分動態和穩態兩大部分。其動態和穩態主要用于油田地面工程建設設計和石油石化煉油 工程設計計算分析。其動態部分可用于指揮原油生產和儲運系統的運行。

對于油田地面建設該軟件可以解決以下問題：

（一）、在油田地面工程建設中的應用 ? 各種集輸流程的設計、評估及方案優化 ? 站內管網、長輸管線及泵站 ? 管道停輸的溫降 ? 收發清管球及段塞流的預測 ? 油氣分離 ? 油、氣、水三相分離 ? 油氣分離器的設計計算 ? 天然氣水化物的預測 ? 油氣的相圖繪制及預測油氣的反析點 ? 原油脫水 ? 原油穩定裝置設計、優化 ? 天然氣脫水（甘醇或分子篩）、脫硫裝置設計、優化 ? 天然氣輕烴回收裝置設計、優化 ? 泵、壓縮機的選型和計算

（二）、在石油石化煉油方面的應用

1 ． 常減壓系統設計、優化；

2 ．　FCC 主分餾塔設計、優化；

3 ．　氣體裝置設計與優化；

4 ．　汽油穩定、石腦油分離和氣提、反應精餾、變換和甲烷化反應器、酸水分離器、硫和 HF 酸烷基化、脫異丁烷塔等設計與優化；

5 ．　在氣體處理方面：可完成：胺脫硫、多級冷凍、壓縮機組、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、平臺操作、冷凍回路、透平膨脹機優化。 HYSYS 軟件功能 ? HYSYS 軟件與同類軟件相比具有非常好的操作界面，方便易學，軟件智能化程度高 。 ? 最先進的集成式工程環境由于使用了面向目標的新一代編程工具，使集成式的工程模擬軟件成為現實。在這種集成系統中，流程、單元操作是互相獨立的、流程只是 各種單元操作這種目標的集合，單元操作之間靠流程中的物流進行聯系。在工程設計中穩態和動態使用的是同一個目標，然后共享目標的數據，不需進行數據傳遞。 因此在這種最先進且易于使用的系統中用戶能夠得到最大的效益。