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第2章UniSim软件的使用入门一、Unisim简介UniSim的个人简历•1976年，Hyprotech公司成立，这个公司由加拿大的卡尔加里大学创立•1980年，推出了其稳态流程模拟软件HYSIM•1985年，推出其稳态和动态集成的模拟平台hysys（hyprotechsystemforengineers）•1997年，AEA公司和hyprotech公司合并，hyprotech成为AEA公司的子公司，HTFS由hyprotech接管•2002年，Aspentech收购hyprotech及其产品•2004年，FTC判定垄断经营Aspentech必须拆分hyprotech的全部产品,Honeywell公司获得了hyprotech公司的全部软件产品和OTS业务UniSim的个人简历2006年，Aspentech公司的原hyprotech研发总部关闭，研发人员都被雇佣到Honeywell的研发部门Aspentech和Honeywell之间达成的协议主要有：1.Aspentech公司将保留hyprotech产品许可，以继续实施、推广、销售和开发hyprotech的权利2.Aspentech公司在三年内不参与OTS业务竞争3.两年支持协议，对转让的hyprotech产品，Aspentech公司将继续为Honeywell公司提供新版产品的源代码2004年12月23日交易完成发展历程：Hysim(DOS)(Hyprotech)Hysys(Hyprotech)Hysys(AEA)AspenHysys(ASPEN)AspenHysys(ASPEN)UniSim(Honeywell)UniSimTMSuite软件内容–UniSimDesignSuite－工艺设计套件–UniSimOperationsSuite－生产运营套件–UniSimOptimizationSuite－优化模拟套件DesignSuite目前版本：UniSimDesignR350releasedin2005byHoneywellUniSimDesignR390releasedin2009byHoneywell二、Unisim结构和特点Unisim构成(续)FluidPackageRxnManagerMainFlowsheetEOSDefineRxnsComponentSub-flowsheetOilManagerHypotheticalColumnDefineOilManagerSimulationBasisSimulationEnvironment结构特点•多流程结构所有的结果都可以双向地扩展到整个流程，包括当全部计算不能完成时，短暂的局部信息计算结果。这意味着用户可以从任何位置开始模拟，并利用可用的信息使流程实现最大的利益。当计算完成后，其计算结果可以被直接利用，因此用户能够获得对过程中的每一个独立方面的最完全的理解•事件驱动操作当单元操作和基础物性包具备足够的必要信息时，UniSimDesign便会完成计算•子流程(Sub-flowsheet)任何单元都可独立在一个子流程中单独运行，直到返回到总流程并自动计算后其结果才会影响其它单元总流程单元操作1单元操作2单元操作3流程与子流程界面介绍模拟环境界面菜单树工具栏模型库流程图绘制区域流程图绘制工具栏状态区域工作窗口•UniSimDesign使用多种方法显示过程信息——独立的物性窗口(PropertyView)以显示特定对象的全部信息——PFD（ProcessFlowDiagram）构建流程图和检查模拟过程连接性的图形环境工具——工作簿（Workbook）以表格形式显示信息——图和表格摘要（TabularSummaries）显示当前安装的物流和单元模块帮助•帮助专题–内容-适用于浏览整个文档。用户指南和参考手册均包含在帮助中。•在用户指南中的所有信息在Unisim用户手册下均可以找到。–索引-使用索引项来寻找关于某个专题的帮助–寻找-用于查找关于含有任何字或词的专题的帮助•“这是什么?”帮助–从帮助菜单中选择“目前表格的帮助?”然后在任何区域上单击得到这一项目的帮助表页的功能•当你选择了表页上的一个域(在域中单击鼠标左键),窗口底部的提示区域给你有关该域的信息•在域中的下箭头上单击，产生该域可能输入值的列表•输入一个字母将在列表上产生以该字母开始的下一个选择•Tab键将带你到表页的下一个域Unisim构成----SimulationBasis模拟基础管理器•组份列表•物性方法•虚拟组份•油管理器•反应列表Unisim构成----SimulationEnviroment模拟环境：•主流程•子流程•塔流程(特殊子流程）环境•Unisim中的五个环境：–基础环境–原油特性环境–主流程环境–子流程环境–塔环境环境•基础环境：开始模拟首先进入基础环境，在这里要创建、定义、修改流程模拟使用的流体包。•原油特性环境：通过创建和定义化验和调和组分来描述油品。原油环境只能从基础环境中进入。•主流程环境：是主要的工作环境，通过流股、单元模块和子流程来定义主模拟流程。环境•子流程环境：嵌在主流程环境中，在这里可以定义物流、单元模块和其它子流程。•塔环境：塔环境是特定的子环境，包括塔盘段、冷凝器、再沸器、侧线汽提塔、中段回流等。塔环境不能包含子环境。环境•流程模拟环境关系图新的模拟工况模拟基础环境主流程环境塔环境石油表征环境子流程环境子流程环境环境•环境的优点：–层次清晰–节省计算时间•当你对基础环境做修改，所有的流程被“挂起”，直到完成修改回到主环境，流程才能继续计算。–子流程的“挂起”是按照模拟中的流程层次进行运作。•“挂起”的概念只适用于稳态计算。环境•例：如下流程主流程子流程A子流程B子流程C子流程D子流程F子流程E环境•当你进入子流程F修改其中某塔的塔盘数时，所有其它的流程将“挂起”，直到子流程F得到满意的方案；当返回主流程时，所有流程基于新的方案自动重新进行计算。•假如你要对子流程D做修改，那么除了子流程D和E其它流程都将被“挂起”，一旦D得到一个新的解决方案，可以向上移动到C，C将重新进行计算。最后当你返回到主流程，其他流程（A、B、F）将重新进行计算。•如果不按分层顺序作流程改变，Unisim将强迫做完整的重新计算。三、单元操作模型的介绍目的:介绍软件中单元操作模型的分类以及特点操作分类物理操作(PhysicalOperations)由热力学和质量/能量平衡管理，也包括操作细节关系如：塔、泵、容器、换热器等逻辑操作(LogicalOperations)逻辑操作主要用于稳态模式下建立变量间的数值关系。例如调节和循环（AdjustandRecycle）中的应用。然而还有几个单独的逻辑操作，例如电子数据表（Spreadsheet）和操作设置（Set），在稳态和动态模式下都能使用如：调节(Adjust)、平衡(Balance)、原油转换（BlackOilTranslator）可模拟的操作类型类型单元操作容器（Vessels）·三相分离罐（3-PhaseSeparator）·连续搅拌釜反应器（ContinuousStirredTankReactor）·转化反应器（ConversionReactor）·平衡反应器（EquilibriumReactor）·Gibbs反应器（GibbsReactor）·分离罐（Separator）·大型储罐（Tank）热交换设备（HeatTransferEquipment）·空气冷却器（AirCooler）（AirCooler）·冷凝器（Cooler）·火焰加热炉（FiredHeater）（FiredHeater）·换热器（HeatExchanger）·加热器（Heater）·LNG转动（RotatingEquipment）·压缩机（Compressor）·膨胀机（Expander）·泵（Pump）类型单元操作配管设备（PipingEquipment）·压缩气相管道（CompressibleGasPipe）·液-液水力旋流器（Liquid-liquidHydrocyclone）·汇流单元（Mixer）·管道（PipeSegment）·安全阀（ReliefValve）·三通（Tee）·阀门（Valve）固体处理（SolidsHandling）·袋式过滤器（BaghouseFilter）·旋风气体分离器（Cyclone）·水力旋流器（Hydrocyclone）·真空过滤器（RotaryVacuumFilter）·简单固体分离器（SimpleSolidSeparator）标准反应器（Reactors）·连续搅拌釜反应器（Continuous-StirredTankReactor）·转化反应器（ConversionReactor）·平衡反应器（EquilibriumReactor）·Gibbs反应器（GibbsReactor）·平推流反应器（PlugFlowReactor）·产率变换反应器（YieldShiftReactor）·SULSIMExtension类型单元操作预设的塔模型（PrebuiltColumns）·三侧线常压蒸馏塔（3StripperCrude）·四侧线常压蒸馏塔（4StripperCrude）·常规吸收塔（Absorber）·常规精馏塔（Distillation）·FCCU主分馏塔（FCCUMainFractionator）·液-液萃取塔（Liquid-LiquidExtractor）·再沸吸收塔（ReboiledAbsorber）·回流吸收塔（RefluxedAbsorber）·三相精馏塔（ThreePhaseDistillation）·减压塔（VacuumResidTower）简化塔模型（ShortCutColumns）·组分分离器（ComponentSplitter）·简化塔（ShortcutColumn）类型单元操作子流程（Sub-Flowsheets）·三侧线常压精馏塔（3StripperCrude）·四侧线常压精馏塔（3StripperCrude）·常规吸收塔（Absorber）·塔子流程（ColumnSub-Flowsheet）·常规精馏塔（Distillation）·FCCU主分馏塔（FCCUMainFractionator）·液-液萃取塔（Liquid-LiquidExtractor）·再沸吸收塔（ReboiledAbsorber·回流吸收塔（RefluxedAbsorber）·标准子流程（StandardSub-Flowsheet）·三相精馏塔（ThreePhaseDistillation）·减压塔（VacuumResidTower）类型单元操作逻辑操作（Logicals）·调节（Adjust）/·平衡（Balance）·原油转换（BlackOilTranslator）·BooleanAnd/·BooleanCountDown·BooleanCountUp/·BooleanLatch·BooleanNot/·BooleanOffDly·BooleanOnDly/·BooleanOr/·BooleanXOr·因果矩阵表（CauseAndEffectMatrix）·数字控制点（DigitalControlPoint）·DMCplus控制器（DMCplusController）·PROFIT控制器（PROFITController）·MPC控制器（MPCController）·参数模型单元（ParametricUnitOperation）·PID控制器(PIDController)/·比率控制器(RatioController)·循环（Recycle）/·选择器（SelectorBlock）·变量设置（Set）/·电子数据表（Spreadsheet）·分离范围控制器（SplitRangeController）·物流切割（StreamCutter）/·调压控制器（SurgeController）·传递功能模块（TransferFunctionBlock）类型单元操作扩展