- ректификационных колонн произвольной конфигурации, включая колонны с расслаивающимися на тарелках жидкостями и с химическими реакциями на тарелках; нефтяных колонн, гидравлики ректификационных колонн с ситчатыми, клапанными и колпачковыми тарелками, и насадочных колонн;

- теплообменных аппаратов различных типов: нагревателей, холодильников, ребой- леров с паровым пространством, конденсаторов, воздушных холодильников;

- трубопроводов различных конфигураций (горизонтальных, вертикальных) с использованием методов расчета гидравлических сопротивлений двухфазных потоков;

- реакторов идеального вытеснения и идеального смешения, равновесных, стехио- метрических, причем реакции могут протекать в трубе, в произвольной емкости, на тарелке ректификационной колонны.

С помощью набора встроенных утилит возможен расчет:

- условий гидратообразования и его ингибирования, образования твердой углекислоты;

- точки росы по воде и углеводородам;

- кривых разгонок (НТК, ГОСТ, вакуумная разгонка и т.д.);

- товарных свойств нефтепродуктов;

- размеров емкостей;

- нестационарного процесса сброса давления из емкости или системы емкостей в аварийном режиме.

Таким образом, использование программы HYSYS дает значительный экономический эффект: повышается производительность и прибыльность установок. Экономический эффект от использования программы HYSYS достигается за счет следующего:

- Оптимизация проектирования - возможность в сжатые сроки оценить рентабельность, безопасность и надежность установки;

- Мониторинг состояния оборудования - уверенность в том, что оборудование работает в оптимальном режиме;

- Уменьшение затрат на реализацию проекта - возможность свести к минимуму количество ошибок и сделать проект менее трудоемким.

Aspen HYSYS Dynamics

Aspen HYSYS Dynamics представляет собой динамическую моделирующую систему для создания нестационарных моделей и моделирования переходных процессов (рисунок 9). Это средство для динамических расчетов позволяет также эффективно управлять жизненным циклом технологического процесса. Aspen HYSYS Dynamics позволяет создавать полную модель завода для оценки проекта на предмет рентабельности, управляемости, безопасности, а также для улучшения работы завода в течение всего его жизненного цикла.

При использовании динамического моделирования в HYSYS Dynamics достигаются такие цели, как:

- сокращение цикла пусконаладки и выхода на рабочий режим;

- определение оптимальных стратегий смены сырья;

- настройка регуляторов и определение оптимальных эксплуатационных режимов;

- проверка безопасности работы производства в динамике.

Возможно проведение динамического расчета трубопроводов в модуле HYSYS Upstream Dynamics.

Ключевые особенности HYSYS Dynamics (часть из них пояснены выше при рассмотрении HYSYS):

- Использование строгих термодинамических моделей.

- Единая среда для моделирования в стационарном и динамическом режимах. При использовании преимуществ интегрированных систем стационарного и динамического моделирования становится достижимым оптимальный баланс между проектными показателями в стационарном режиме и управляемостью установки в динамике.

- Удобный графический интерфейс (PFD - Process Flowsheet Diagram).

- Обширная библиотека модульных операций.

- Расчет свойств потока в динамическом режиме обеспечивает быстрое и точное моделирование поведения системы во времени. С HYSYS Dynamics можно получать результаты в реальном времени для больших моделей. Возможности HYSYS Dynamics значительно расширяются благодаря использованию таких продуктов, как:

о HYSYS Upstream Dynamics: позволяет оценивать поведение трубопроводов с

двух и трехфазными потоками на стадии проектирования процесса, когда решения сильно влияют на стоимость проекта. Это может привести к значительной экономии средств и изоляции трубопроводов, увеличить достоверность системного проектирования через уточнение процедур запуска/останова и улучшить безопасность путем моделирования разрыва трубопровода, а также сброса давления, о HYSYS OLGA Transient: Позволяет использовать программный продукт OLGAS2000 от ScandPower с HYSYS Dynamics, включая динамическое моделирование многофазных потоков нефти, воды и газа в резервуарах и тру-бопроводах. Это дает возможность инженерам связывать потоки для моделирования сетей трубопроводов, совмещенных с моделированием технологического процесса.

- Открытая архитектура.

- Расчет пользовательских моделей: для улучшения функциональности модели можно использовать пользовательские модели, созданные с помощью стандартных языков программирования (Microsoft Visual Basic, С++ или FORTRAN). А также использовать программный пакет Aspen Custom Modeler, предназначенный для создания и усовершенствования пользовательских моделей технологических процессов, который можно использовать внутри HYSYS Dynamics.

- Расчет динамики работы как отдельных аппаратов, так и установки в целом: необходимо для высокопроизводительного функционирования систем обучения операторов, расчета опасных или неприбыльных режимов работы в динамике, осуществления подробных исследований по надежности и эффективности отдельных производственных единиц.

- Большой набор возможностей задания автоматической системы регулирования: различные регуляторы и логические операции, а также интеграция с системой усовершенствованного регулирования DMCplus.

- Дополнительные возможности: матрица «причина-следствие» и планировщик событий хорошо подходят для моделирования процедур запуска/останова, а также для автоматизации технологической схемы.

Основные экономические выгоды использования HYSYS Dynamics:

- улучшенное проектирование установки: инженеры могут быстро определить наиболее выгодный, надежный и удобный для регулирования проект;

- улучшенный контроль установки позволяет исключить проблемы при запуске, возможные отклонения характеристик продукта от заданных спецификаций и незапланированные простои;

- повышение рентабельности установки благодаря улучшению эксплуатационных качеств.

Aspen HYSYS Crude

HYSYS Crude Module позволяет задавать в программе образцы нефти и моделировать колонны АВТ. В HYSYS Crude Module вводятся данные разгонок (НТК, ASTM, вакуумная разгонка и т.д.), затем образец нефти разбивается на псевдокомпоненты для предсказания транспортных и термофизических свойств потоков.

Исходными данными для расчета образца нефти является кривая разгонки (рисунок 10). Желательно (но не обязательно) наличие также зависимой кривой молекулярного веса, независимой кривой плотности и двух независимых кривых вязкости при разных температурах. Точность расчета повышается, если известен молекулярный вес и плотность всего образца. Желательно наличие экспериментальных данных по содержанию легких фракций.

Программа рассчитает состав нефти, другие (не заданные пользователем) свойства и построит композитную кривую разгонки с учетом всех введенных данных. Кривая разгонки (без легких фракций) будет разбита на заданное пользователем количество псевдокомпонентов (рисунок 10). Полностью определенные псевдокомпоненты можно инсталлировать в поток и использовать в любой схеме.

Aspen HYSYS Amines

Аминовый пакет (рисунок 11) представляет собой специализированную программу расчетов очистки газовых и жидких углеводородных сред от СОг и H2S растворами алканоламинов с помощью точных моделей, описывающих абсорбцию кислых газов в промышленных растворителях и реакции между кислыми газами и аминами. Электролитические модели Li-Mather, используемые в аминовом пакете, дают более надежные результаты по сравнению с эмпирическими моделями, особенно для смесей аминов. Методика расчета аминовой очистки разработана подразделением Oilphase-DBR компании Schlumberger.

Aspen HYSYS Upstream

Программа HYSYS Upstream предназначена для построения моделей процессов добычи и подготовки нефти и газа и построена на платформе технологического моделирования HYSYS. HYSYS Upstream используется для технологического проектирования установок, улучшения их показателей, мониторинга производительности, оптимизации и бизнес-планирования. На основе HYSYS Upstream стало возможным разрабатывать интегрированные модели месторождений и добывающих активов.

Программа HYSYS Upstream приносит пользу за счет:

- автоматизации и ускорения процесса инжиниринга и интеграции систем - новые возможности программы позволяют использовать HYSYS для решения задач обустройства месторождения и транспортных систем;

- устранения необходимости ручного ввода, переформатирования и переноса данных между программами;

- детального расчета поведения многофазных сред, как с точки зрения физико- химических процессов, так и с точки зрения гидродинамики газовых и жидких сред;

- получения большей отдачи от инвестиций за счет комплексной (весь добывающий актив) оптимизации и путем создания интегрированной модели актива и использования ее при проектировании, управлении, мониторинге, оптимизации и расшивке узких мест.

Система HYSYS Upstream дает много новых возможностей для инженеров как отдела разработки месторождений, так и отдела обустройства (технологического отдела). HYSYS Upstream имеет в своем арсенале промышленно подтвержденные методы и алгоритмы для расчета нефтяных смесей, что позволяет связать воедино технологические и инженерные работы над проектом.

Данные со скважины могут быть легко введены в модель через простой в использовании дружественный интерфейс, что позволяет создать комплексную модель «резервуар-скважина- установка-трубопровод» .

Для расчета термодинамики сред смесей углеводородов неидентифицируемого состава используются методы «Черная нефть» - методологии, широко используемой в добывающей отрасли нефтегазового сектора. Обычно на устье скважины точный состав потока неизвестен, но имеются данные по соотношению и плотности фаз. В таких случаях для полного термодинамического расчета свойств нефти достаточно ввести лишь данные по давлению, температуре, удельной плотности жидкости и газа, их соотношению и обводненности потока. При этом в рамках HYSYS Upstream реализованы термодинамические методы расчета свойств флюида по сокра-щенным лабораторным данным от компании Neotechnology Consultants. Расчеты базируются на широко используемых в промышленности методах и корреляциях (рисунок 12). Также Hysys Upstream позволяет рассчитать в режиме «Черная нефть» различное оборудование (задвижки, сепараторы, смесители, ветвители, детандеры, теплообменники и т.д.).

Aspen HYSYS Petroleum Refining

Традиционно строгое моделирование осуществляется для отдельных технологических установок, что ограничивает их практичность при принятии оптимальных решений всего производства. В отличие от них Aspen HYSYS Petroleum Refining позволяет предприятиям оптимизировать производительность в масштабе всего предприятия, за счет использования комплексного моделирования всех технологических объектов (всего завода).

Aspen HYSYS Petroleum Refining обеспечивает целостный взгляд на перспективы развития НПЗ через последовательное использование и широкое применение моделей внутри предприятия. Программа тщательно обрабатывает взаимозависимости установок (рисунок 13) и тем самым обеспечивает специалистов данными для принятия решений, поддерживая их совместную работу и обмен данными.

Ключевыми особенностями Aspen HYSYS Petroleum Refining являются:

- знакомый и дружественный интерфейс программы HYSYS;

- интерфейсы к моделям реакторов от сторонних производителей;

- моделирование в стационарном режиме;

- управление базой данных анализа компонентного состава сырой нефти;

- расчет смешивания потоков углеводородов;

- поддержка и развитие базы данных нефтяных свойств;

- методы расчета недостающих нефтяных свойств;

- наличие специфических моделей НПЗ:

о модели реакторов; о каталитический крекинг; о каталитический риформинг; о гидрокрекинг; о гидроочистка;

о быстрые в расчете модели ректификационных колонн; о оптимизация смешивания (рисунок 14);

о специализированные средства для анализа работы технологических объектов.

Можно выделить следующие преимущества Aspen HYSYS Petroleum Refining:

- Анализ взаимовлияния установок в рамках всего предприятия:

о понимание возможных последствий при изменении режимов работы установок;

о нахождение оптимальных параметров процесса; о отслеживание влияния изменений на качество конечного продукта.

- Создание точных ЛП-мод елей (моделей линейного программирования):

о быстрая проверка точности ЛП-моделей; о регулярное обновление ЛП-векторов;

о обеспечение точными данными, которые полностью характеризуют потоки углеводородов;

о обеспечение точными данными для оптимального ежедневного/еженедельного планирования.

- Быстрый отклик на нештатные ситуации:

о быстрый отклик на изменения режимов работы; о быстрая реакция на аварийные проявления.

- Проектирование новых технических условий и технологических операций:

о быстрая оценка возможностей существующего оборудования; о определение «узких мест» в работе технологических установок; о определение и анализ различных конфигураций технологической схемы НПЗ;

о максимизация эффективности существующего оборудования. Aspen Plus

Aspen Plus представляет собой программный пакет, предназначенный для моделирования в стационарном режиме, проектирования технологических процессов, контроля производительности, оптимизации и бизнес-планирования в области химии, тонкого органического синтеза, нефтехимии и металлургии. Моделирование в стационарном режиме является важнейшим средством оптимизации работы установок с целью повышения прибыльности предприятия, поскольку позволяет инженерам-технологам в короткие сроки проверить различные варианты организации технологического процесса.

Программный пакет Aspen Plus помогает решать критические инженерные и производственные проблемы, возникающие в ходе жизненного цикла процесса, такие как проектирование новых процессов, диагностика неисправностей оборудования или оптимизация всего технологического процесса. Средства моделирования, заложенные в Aspen Plus, позволяют инженерам предсказывать поведение установки. К таким средствам относятся: расчет материальных и энергетических балансов, фазового и химического равновесия, а также расчет реакторов с учетом кинетики протекающих в них реакций. Используя строгие термодинамические модели вместе со строгими моделями аппаратов, можно с большой точностью смоделировать поведение реальной установки.

Aspen Plus содержит в себе обширную базу данных по физико-химическим свойствам веществ, модели единиц оборудования (рисунок 15), а также возможности создания отчетов, разработки пользовательских моделей и специализированные модели, например, описывающие процессы с участием электролитов.

Как отмечалось, система Aspen Plus дает возможность термодинамического моделирования работы разнообразных установок (рисунок 16), от нефтеперерабатывающих установок до неидеальных химических систем и процессов с участием электролитов и твердой фазы.

Aspen Plus позволяет рассчитать следующие рабочие элементы и процессы: смеситель, разделитель потока, разделитель частей потока и разделители компонентов; сепараторы и емкости - две, три и четыре фазы; нагреватель, простой теплообменник, теплообменник труба-в- трубе и кожухотрубчатый, а также многопоточный теплообменник; жидкостно-жидкостный од- нофазовый отстойник; реакторы конверсии, стехиометрические и реакторы равновесия; проточный реактор с мешалкой, реактор идеального вытеснения, реактор периодического действия и реакторы с вентиляцией содержимого для стандартных химически веществ; одно- и многоступенчатые компрессоры и турбины; умножитель потока, дубликатор, селектор и блоки передачи; расчеты сброса давления; модели ректификации (ускоренная дистилляция, многофазное разделение, многоколонная модель, модель атмосферной колонны).

Для систем с твердой фазой решения Aspen Plus включают следующее: скруббер Вентури, электростатический осадитель, цедилка с тканевым фильтром, экран, циклон, гидроциклон, фильтрующая центрифуга и барабанный вращающийся фильтр, противотоковый фильтр, кристаллизатор непрерывного действия и др.

Система имеет развитый графический интерфейс (рисунок 15), развитые методы расчета парожидкостного равновесия, большую базу соединений, специализированные пакеты расчета термодинамики (амины, электролиты). Предусмотрено создание графиков и таблиц физических свойств, оценка физических свойств по структуре. Имеется возможность выполнять расчеты основных конструктивных характеристик и оценку стоимости оборудования.

В состав Aspen Plus могут входить:

- Aspen Dynamics - система динамических технологических расчетов, применяемая для создания тренажеров, систем расширенного управления в области сложных химических производств и тонкой химии;

- Aspen FCC - расчет реакторов каталитического крекинга;

- Aspen CatRef- расчет реакторов каталитического риформинга;

- Aspen Hydrocracker&Hydrotreater - расчет гидрокрекинга и гидроочистки;

- Aspen Plus Optimizer - система оптимизации.

Ниже приведены ключевые особенности Aspen Plus:

- Интерфейс. Удобный интерфейс включает в себя графическое отображение схемы технологического процесса, обозреватель данных для ввода-вывода информации по потокам и аппаратам.

- Мастер отображения графиков (рисунок 17).

- Создание подсхем и образцов. Aspen Plus позволяет создавать отдельные подсхемы (блоки иерархии), которые включаются в основную схему. Подсхемы можно сохранять как отдельный образец расчета.

- Моделирование, ориентированное на уравнения. Комбинация последовательного модульного расчета (SM) и моделирования, ориентированного на уравнения (ЕО), позволяет пользователю моделировать сложные процессы с несколькими рециклами.

- Открытая архитектура. Открытая архитектура Aspen Plus позволяет легко обмениваться данными с Visual Basic и такими программами, как Microsoft Excel. Поддерживаются возможности OLE: копирование, вставка или связь объектов.

- Обширная библиотека модульных операций. В Aspen Plus включены модели для расчета систем пар-жидкость, пар-жидкость-жидкость, а также модели для работы с твердыми веществами и пользовательские модели.

- Расчет термодинамических свойств. Модели и данные физических свойств играют ключевую роль в получении точных результатов моделирования. В Aspen Plus используются точные проверенные методы расчета физических свойств, которые позволяют моделировать широкий ряд процессов, начиная от простых идеальных систем и до сложнейших неидеальных смесей и электролитов. Встроенная база данных содержит параметры более чем 8500 компонентов из области органической и неорганической химии, а также более чем 37000 наборов бинарных коэффициентов для около 4000 двухкомпонентных смесей.

- Анализ сходимости. Aspen Plus автоматически анализирует и предлагает оптимальный вариант разрыва потока для расчета технологической схемы со множеством потоков и рециклов.

- Калькулятор. Включает возможность использования при расчете моделей языка FORTRAN и электронных таблиц Microsoft Excel.

- Расчетный анализ. Применяется для создания таблиц и графиков изменения показателей технологических процессов с целью выбора технических характеристик оборудования и условий ведения процесса. Специфика расчетных задач позволяет производить множественные вычисления с различными входными данными для сравнения и анализа результатов.

- Спецификации единиц оборудования. В Aspen Plus возможен автоматический расчет технологических условий ведения процесса или технических характеристик оборудования, при которых достигаются указанные пользователем значения спецификаций.

- Согласование данных модели с фактическими производственными данными.

- Определение технологических условий процесса, при которых достигается максимум любой заданной пользователем целевой функции, например, функции производительности установки, энергосбережения, чистоты продуктов или прибыли.

- Детальный проектный и поверочный расчет теплообменников. Aspen Plus имеет интерфейс к программам EDR, предназначенным для детального конструкционного расчета теплообменного оборудования.

Использование Aspen Plus дает значительный экономический эффект, подтвержденный результатами внедрения на предприятиях нефтегазовой промышленности. Программный пакет Aspen Plus позволяет проектировать установки, выявлять неисправности оборудования и повышать рентабельность предприятия.

Вышеупомянутые Aspen HYSYS и Aspen Plus входят в состав так называемого модуля проектирования AspenONE Engineering (также продаваемого как пакет программ Aspen Engineering Suite (AES) - интегрированного набора программных продуктов, разработанного специально для внедрения передового инженерного опыта, а также в целях оптимизации и автоматизации решения инженерных задач на уровне отдельной установки и всего предприятия). Вместе с ними в состав AES входят следующие программные продукты:

- Aspen Plus Reformer - система моделирования, предназначенная для мониторинга, планирования и оптимизации установок каталитического риформинга. Она точно прогнозирует выход и свойства, получаемые из различного сырья при различных рабочих условиях. Система достоверно моделирует реакторы и контур рециркуляции водорода процесса каталитического риформинга.

- Aspen Plus CatCracker - полностью конфигурируемая модель установки каталитического крекинга, учитывающая кинетику более 40 одновременно протекающих реакций. Данная модель использует при расчетах 21 группу компонентов, а набор реакций включает крекинг парафинов, открытие нафтенового кольца, цепной крекинг алкиловых групп, конденсацию ароматических соединений, коксование при реакциях конденсации и коксование вследствие протекания реакции дегидрирования на «металлических центрах». Используются все основные компоненты установки каталитического крекинга: лифт - реактор, реактор и регенератор. Кроме того, можно задать различные конфигурации, отличающиеся количеством реакторов, регенераторов, сырьевых потоков, типов фракционирования и потоков рецикулирования.

- Aspen HYSYS Hydrocracker - система мониторинга, планирования и оптимизации гидрокрекинга и установки гидроочистки. Она точно прогнозирует выход и свойства продукта для широкого спектра сырья и рабочих условий. Состав сырья определяется по легкодоступным свойствам, таким как плотность и ректификация, содержание серы и азота. Моделируются все основные реакции: гидроде- сульфирование, гидрогенизация, удаление металлов, насыщение олефинов и ароматических соединений, образование циклических соединений; размыкание, деалки- лирование циклических соединений, крекинг парафинов (всего 116 компонентов сырья и продукции) и изомеризация парафинов.

- Aspen Flare System Analyzer позволяет инженеру проектировать новые факельные системы (рисунок 21), моделировать работу существующих и проверять их, устранять узкие места систем аварийного сброса и вентиляции любой сложности с произвольным количеством источников сброса. Программа может решить задачу определения минимально необходимых размеров факельных линий или отыскать участки действующей системы, на которых при аварийном сбросе возникнут проблемы. Рассматриваются и просчитываются различные сценарии сброса, что позволяет выработать оптимальную тактику и план действий в экстренных ситуациях.

- Aspen Air Cooled Exchanger предназначена для расчета теплообменников различных типов с поперечным обтеканием пучка труб. Программа также производит расчеты коэффициентов теплопередачи и гидравлических сопротивлений для однофазных и двухфазных потоков, которые находятся в условиях нагрева или охлаждения, кипения или конденсации. Возможен расчет переохлажденных кипящих потоков и понижения температуры перегретого пара на влажной стенке. Нагреваемые/охлаждаемые потоки могут состоять из одного или из многих компонентов.

- Aspen Fired Heater - универсальное средство для моделирования процессов теплопередачи, гидравлики и аэродинамики печных агрегатов, использующих газовое или жидкое топливо. Программа проводит поверочный расчет печи. В качестве исходных данных должны быть заданы геометрия печи, конструкция и размеры змеевиков, топливо, характеристики нагреваемых потоков. Если задается расход топлива, то температура выхода продукта пз радиантнои секции рассчитывается программой. Если же температура подогрева задается, то программа рассчитывает расход топлива. В обоих случаях рассчитываются теплообмен и гидравлические сопротивления для всех змеевиков конвективной и радиантной секции и аэродинамика дымового тракта.

- Aspen Shell & Tube Exchanger предназначена для проведения проектных и поверочных расчетов кожухотрубчатых теплообменников (рисунок 22), работающих с самыми разнообразными теплоносителями и хладагентами (см. также Aspen Air Cooled Exchanger). Дополнительно программа производит расчет вибрации труб.

- Aspen Simulation Workbook - средство представления моделей, выполненных в среде Aspen HYSYS и Aspen Plus, в виде электронной таблицы Excel.

- Aspen Online Deployment - для развертывания онлайн имитационных моделей;

- Aspen Process Economic Analyzer - инструмент экономического расчета проектов и инвестиционного анализа.

Существует также модуль Manufacturing & Supply Chain (Управление производством и выполнение технологических операций).

Программные продукты aspenONE в совокупности используются для построения моделей и принятия бизнес - решений по результатам моделирования, а также обеспечивают:

- Согласованность данных. Программные продукты aspenONE для инженерных расчетов и моделирования способствуют сокращению времени на реализацию проекта и делают процесс проектирования более удобным за счет взаимной интеграции и возможности обмена данными и знаниями между специалистами и менеджерами. Надежные средства моделирования дают большую уверенность в правильности принимаемых решений.

- Связь проектирования, управления и бизнес - процессов. За счет открытой архитектуры программных продуктов aspenONE значительно расширяется сфера применения моделей, созданных в целях проведения инженерных расчетов. Эти модели могут быть использованы также для управления заводскими установками, оптимизации в реальном времени, планирования и принятия бизнес - решений.

- Повышение производительности и улучшение качества инженерных расчетов. Обладая полными, мощными и современными средствами моделирования и оптимизации, обширными базами данных, библиотеками модульных операций, возможностями экономического анализа, программные продукты aspenONE для инженерных расчетов и моделирования позволяют значительно сократить время на решение инженерных задач.

- Повышение рентабельности установок и сокращение периода окупаемости проекта. Точные термодинамические модели позволяют спроектировать оптимальные материальные, тепловые и вспомогательные потоки, подобрать подходящее для данного процесса оборудование, что помогает более эффективно использовать капиталовложения и повысить прибыль с минимальными дополнительными инвестициями.

- Бизнес - прогнозирование. Программные продукты aspenONE для инженерных расчетов и моделирования позволяют точно оценивать различные варианты вложения инвестиций уже на ранних этапах разработки проекта. Все модели в программных продуктах aspenONE созданы на основе знаний технологических процессов и объединяют в себе все предыдущие инженерные инновации и достижения информационных технологий, и дают надежные результаты, проверенные на реальных промышленных установках.

Отметим несколько особенностей модуля проектирования AspenONE Engineering по следующим направлениям нефтегазовой отрасли:

Нефтедобыча

- В составе комплекса Aspen HYSYS Upstream предложен новый патентованный модуль концептуального проектирования, который способен оперативно создавать модели технологических объектов нефтедобычи, уменьшая возможные риски при оценке различных проектных вариантов технологического оборудования на этапе проектирования технологического процесса.

- Обладающие высокой точностью модели пластинчатых и спиралевидных теплообменников, имеющиеся в составе комплекса Aspen HYSYS, позволяют нефтедобывающим компаниям оптимизировать свои установки по производству сжиженного природного газа, анализировать актуальные проблемы их эксплуатации и предлагать на этой основе различные варианты технических решений.

Нефтепереработка

- Новая библиотека, насчитывающая 180 образцов сырой нефти, позволяет специалистам по нефтепереработке получать точные и всесторонние характеристики многочисленных видов сырой нефти посредством преобразования данных HYSYS Oil Manager в данные HYSYS Petroleum Refining простым нажатием кнопки.

- Точные модели печей компании Aspen, входящие в состав комплекса HYSYS, дают возможность специалистам по нефтепереработке анализировать существующие эксплуатационные ограничения, прогнозировать возможные выгоды от модернизации оборудования и повышать энергоэффективность за счет быстрого оптимального выбора сырой нефти, обеспечивающей максимизацию доходов.

Подбор реагентов

- Модуль Aspen Plus обеспечивает экономию нескольких рабочих недель за счет быстрого сбора данных о свойствах смесей и параметрах фазового равновесия, необходимых для проверки адекватности и точной настройки моделей технологических процессов. В настоящее время Aspen Plus обеспечивает прямой доступ к данным более чем по 24 тысячам отдельных смешиваемых компонентов и 30 тысячам парных смесей.

Быстрая окупаемость затрат

- Модули Aspen HYSYS и Aspen Plus ускоряют и упрощают обеспечение соответствия производства требованиям, регламентирующим выбросы СОг и других парниковых газов. Клиенты, использующие эти средства, могут регистрировать эти выбросы и оценивать их влияние на окружающую среду и экономику производства в СОг-эквиваленте. Система Aspen HYSYS содержит примеры новых методов переработки кислых газов, нацеленные на исключение СОг и сероводорода путем использования определенных способов дистилляции и соответствующих аминов.

- С помощью аналитического модуля Aspen Energy Analyzer компании имеют возможность буквально за несколько минут рассчитывать показатели энергоэффективности своих технологических процессов, используя средства Aspen HYSYS и Aspen Plus. Модуль Aspen Energy Analyzer использует методы пинч-анализа для определения и сравнения различных способов достижения целевых показателей энергоэффективности.

- В Aspen Integrated Economics вместе с Aspen HYSYS и Aspen Plus, клиенты могут теперь встраивать свои правила расчета затрат и подбора размеров с использованием соответствующих шаблонов. Это позволяет им легко и просто осуществлять экономическую оценку проектов в масштабе всей организации и стандартизировать собственные процессы на основе использования лучших достижений мировой практики.

Расширенные средства пользовательского интерфейса, реализованные в рамках модуля Aspen Flare System Analyzer, делают его более удобным в эксплуатации и более эффективным в разработке экономичных проектов при сохранении достигнутого уровня обеспечения безопасности и требуемых экологических характеристик.

Пакет динамического моделирования SimSci-Esscor

Пакет включает:

- комплексную программу динамического моделирования технологического процесса DYNSIM

- FSIM Plus, применяемый в сочетании с DYNSIM для создания физической модели процесса (обучение операторов, предоставление среды для модификации/модернизации) и отладки РСУ на основе управляющего процессора I/A Series Foxboro;

- TRISIM Plus, который является средством виртуального моделирования контроллеров Triconex Trident и Tricon и в сочетании с DYNSIM применяется для создания физической модели процесса, обучения операторов и проверки безопасности и отладки турбокомпрессорного оборудования.

Подробнее опишем функционал DYNSIM как модельной основы остальных приложений пакета.

DYNSIM способствуют оптимизации инжиниринговых работ, включая проектирование, операционный анализ, динамическое моделирование, обучение операторов, повышение эффективности технологического процесса и поддержку процесса принятия административных решений на основе использования действующих в рамках предприятия технологий.

DYNSIM позволяет осуществлять высокоточное моделирование технологических процессов следующих промышленных установок:

- нефтехимические установки;

- нефтехимические процессы и этиленовые установки;

- установки для сжижения газа и регазификации;

- установки для сепарации нефти и газа, газогенераторные установки.

Сферы практического применения пакета динамического моделирования DYNSIM включают:

снижение нагрузок ректификационной колонны;

ввод в эксплуатацию компрессоров и анализ помпажных колебаний;

анализ разгерметизации;

системы подачи пара на нефтеперерабатывающих предприятиях;

анализ факельной системы;

- динамическое моделирование для обеспечения средств поддержки принятия решений.

Ключевые возможности DYNSIM следующие:

- высокоточное моделирование технологического процесса;

- точное и детальное применение законов термодинамики для обеспечения соответствия расчетным условиям и условиям эксплуатации;

- легкость подключения к интерфейсам систем управления сторонних производителей;

- построение интегрированных моделей / пользовательский интерфейс инструкторской станции;

- широкие возможности практического применения: от инженерного анализа до обучения операторов.

Dynsim полностью использует современные стандарты программного обеспечения открытых систем для обеспечения интерфейсов с другими важными прикладными программами технологических установок, такими как тренажеры установившихся состояний и эмуляторы систем управления. Dynsim также легко соединяется с эмуляторами систем управления, такими как FSIM, чтобы обеспечить полноценную базу моделирования для систем обучения операторов. Уровень CORBA (англ. Common Object Request Broker Architecture - общая архитектура брокера объектных запросов, технологический стандарт написания распределенных приложений) ПО Dynsim упрощает обмен данными с любым CORBA-совместимым приложением.

Dynsim является продвинутым в своей возможности бесшовного масштабирования: от инжиниринга приложений, таких как разработка стратегий управления, до проверки РСУ и обучения операторов - все выполняется в одной и той же графической среде. Модульная архитектура ПО Dynsim и открытые стандарты позволяют Dynsim соответствовать требованиям, предъявляемым к моделированию.

- динамическое моделирование для обеспечения средств поддержки принятия решений.

Основанные на фундаментальных законах модели Dynsim, включающие в себя точные термодинамические расчеты и уравнения потоков жидкости, обеспечивают высокий уровень надежности и точности для динамического моделирования технологических процессов производ

ственных мощностей. Dynsim точно работает даже в случае наиболее сложных технологических компоновок и систем, используя надежный алгоритм принятия решений с возможностью высокоскоростной инициализации.

Преимуществами использования DYNSIM являются:

- снижение затрат на технологическое оборудование в условиях постоянного изменения требований современного производства;

- повышение безопасности работы предприятия благодаря анализу работоспособности факельной системы и системы сброса;

- обоснование стратегии управления технологическими процессами для снижения рисков в случае возникновения аварийных ситуаций;

- анализ процесса пуска, остановки и эксплуатации для уменьшения риска задержки запуска;

- планирование операций для предотвращения простоев производства и повышения эффективности;

- пакетная обработка при пробном прогоне системы;

- высокоточное моделирование технологического процесса для обеспечения подготовки операторов.

Существует также приложение DYNSIM Checkout. При структурной схожести с пакетом высокоточного моделирования DYNSIM, решение DYNSIM Checkout не требует подробных технических данных. Проведение высокоточного моделирования нередко оказывается невозможным из-за сжатых сроков пусковых работ. Упрощенное, приблизительное моделирование подходит при базовом тестировании, но оно позволяет провести эффективную единовременную проверку только одноконтурных устройств.

В отличие от жестких требований высокоточного моделирования, DYNSIM Checkout предлагает простой в использовании инструментарий для проверки и подтверждения надежности сложно взаимодействующих между собой контуров управления, а также комплексного управления на этапе приемочных испытаний. Кроме того, DYNSIM Checkout может использоваться для обучения оператора запуску и управлению оборудованием, применению блокировочных устройств, управлению процессом и определению рабочего состояния процесса, а также умению понимать показания различных сенсоров и устройств.

Ключевые возможности DYNSIM Checkout:

- робастные модели, не требующие жесткого применения законов термодинамики;

- удобный способ ввода данных, требующий лишь информации, которую можно найти в схемах трубной обвязки и КИП или в схемах технологического процесса;

- надежная работа моделей, допускающих использование недостаточно точной или неполной информации;

- преобразователь с функцией калибровки для регулирования параметров модели в соответствии с необходимыми техническими единицами;

- возможность автоматического создания моделей на базе технологии Intergraph Smart Р&ID.

Преимуществами использования DYNSIM Checkout являются:

- Базы данных по свойствам индивидуальных веществ (свыше 1900 компонентов) и различные методы их прогнозирования.

- Программные модули для вычисления отсутствующих в базе данных свойств индивидуальных веществ и их смесей (а также параметров уравнений для их расчета) по минимальному объему экспериментальных данных и структурным формулам их молекул.

- Базы данных по расчетным модулям типовых процессов химической технологии, протекающих в реакторах, абсорбционных, ректификационных и экстракционных колоннах (с тарелками и насадками различных типов, а также для случая совмещенных процессов хемосорбции и хеморектификации), дистилляционных аппаратах, теплообменниках различных типов (кожухотрубных и пластинчатых, аппаратах воздушного охлаждения и теплообменниках типа «труба в трубе»), компрессорах, насосах, фильтрах, центрифугах, дробилках, кристаллизаторах, циклонах, сушилках и др.

- Расчетные модули для определения конструкционных параметров типового оборудования химических производств - колонных аппаратов, теплообменников, резервуаров, трубопроводов, диафрагм, аппаратов высокого давления и др.

- Программные модули для проведения расчетных исследований и оптимизации технологических схем химических производств, в том числе и периодической ректификации.

- Программные модули для расчета параметров динамических режимов химических реакторов и колонных аппаратов абсорбции и ректификации совместно с регуляторами и исполнительными устройствами.

- Программные модули для расчета стоимости единиц оборудования химических производств.

ChemCAD позволяет создавать, анализировать и оптимизировать различные варианты технологического оформления производственных процессов, оценивать их эффективность и выбирать наилучший из них. Комплекс исследований с использованием ChemCAD дает возможность добиться удовлетворительного совпадения результатов расчетов с данными промышленных экспериментов, что позволяет решать задачи автоматического управления процессами и повышения эффективности действующих производств, определения оптимальных режимных и конструкционных параметров процессов в отдельных аппаратах с позиции всего производства в целом.

ChemCAD предназначен для: