第一章ChemCAD软件介绍.doc

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1、第一章ChemCAD软件简介ChemCAD是一个用于对化学和石油工业、炼油、油气加工等领域中的工艺过程进行计算机模拟的应用软件，是工程技术人员用来对连续操作单元进行物料平衡和能量平衡核算的有力工具。使用它，可以在计算机上建立与现场装置吻合的数据模型，并通过运算模拟装置的稳态或动态运行，为工艺开发、工程设计以及优化操作提供理论指导。1.1认识ChemCAD1.1.1ChemCAD能为您做什么?ChemCAD是一个化工生产计算机模拟软件，在工艺开发、工程设计、优化操作和技术改造中都能发挥很大的作用。(1)工程设计:在工程设计中，无论是建立一个新厂或是对老厂进行改造，ChemCAD都可以用

2、来选择方案，研究非设计工况的操作及工厂处理原料范围的灵活性。工艺设计模拟研究不仅可以避免工厂设备交付前的费用估算错误，还可用模拟模型来优化工艺设计，同时通过进行一系列的工况研究，来确保工厂能在较大范围的操作条件内良好运行。即使是在工程设计的最初阶段，也可用这个模型来估计工艺条件变化对整个装置性能的影响。(2)优化操作:对于老厂，由ChemCAD建立的模型可作为工程技术人员用来改进工厂操作、提高产量的产率以及减少能量消耗的有力工具。可用模拟的方法来确定操作条件的变化以适应原料、产品要求和环境条件的变化。该模型可指导工厂的操作以降低费用、提高产率。这样的例子在一些流程模拟软件应用较好的化

3、工装置可以举出很多。(3)技术改造:ChemCAD也可用模拟研究工厂合理化方案以消除“瓶颈”问题，或采用先进技术改善工厂状况的可行性，如采用改进的催化剂、新溶剂或新的工艺过程操作单元。1.1.2ChemCAD单元操作ChemCAD提供了大量的操作单元供用户选择，使用这些操作单元，基本能够满足一般化工厂的需要。对反应器和分离塔，提供了多种计算方法。ChemCAD可以模拟以下单元操作：单元操作:蒸馏、汽提、吸收、萃取、共沸、三相共沸、共沸蒸馏、三相蒸馏、电解质蒸馏、反应蒸馏反应器、热交换器、压缩机、泵、加热炉、控制器、透平、膨胀机、结晶罐、离心机、旋风分离器、湿式旋风分离器、文氏洗气器、

4、袋式过滤机、真空过滤机、压碎机、研磨机、静电收集器、洗涤机、沉淀分离器、间歇蒸馏、间歇反应器、PID控制模块、流量控制阀、记录器模块(选项)以上共50多个单元操作，当然ChemCAD可将每个单元操作组织起来，形成整个车间或全厂的流程图，进而完成整个模拟计算。1.1.3ChemCAD热力学ChemCAD的热力学和传递性质包对过程系统提供了计算K值、焓、熵、密度、粘度、导热系数和表面张力的多种选择。热力学选项ChemCAD提供了大量的最新的热平衡和相平衡的计算方法，包含39种K值计算方法、13种焓计算方法。这些计算方法可以应用于天然气加工厂、炼油厂以及石油化工厂，可以处理直链烃以及电解质

5、、盐、胺、酸水等特殊系统。ChemCAD热力学数据库收录有8000多对二元交互作用参数供NRTL、UNIQUAC、MARGULES、WILSON和VANLAAR活度系数方法来使用。也可以采用ChemCAD提供的回归功能回归二元交互作用参数。ChemCAD提供了热力学专家系统帮助用户选择合适的K值和焓值计算方法。ChemCAD可以处理多相系统，也可以考虑汽相缔合的影响。ChemCAD有处理固体功能。对含氢系统，ChemCAD采用一种特殊方法进行处理，可以可靠预测含氢混合物的反常泡点现象。ChemCAD对于不同单元或不同塔板可以应用不同的热力学方法或不同的二元交互作用参数。1.1.4Ch

6、emCAD物性库ChemCAD提供了标准、共享、用户三种组分数据库。（1）标准物性数据库：标准数据库以AIChE的DIPPR数据库为基础，加上电解质共约2000多种纯物质。（2）用户数据库：ChemCAD允许用户添加多达2000个组分到数据库中，可以定义烃类虚拟组分用于炼油计算，也可以通过中立文件嵌入物性数据。（3）原油评价数据库：从5.3版开始，ChemCAD提供了200多种原油的评价数据库。1.1.5ChemCAD设备设计和核算ChemCAD提供了对多种设备进行设计和核算的功能模块。ChemCAD可以对板式塔（包含筛板、泡罩、浮阀）、填料塔、管线、换热器、压力容器、孔板、调节阀和

7、安全阀(DIERS)进行设计和核算。这些模块共享流程模拟中的数据，使得用户完成工艺计算后，可以方便地进行各种主要设备的核算和设计。ChemCAD还提供了设备价格估算功能，用户可以对设备的价格进行初步估算。1.2ChemCAD的其它特点ChemCAD还具有容易使用、高度集成、界面友好等特点。ChemCAD拥有最短的学习曲线。（1）安装简单：ChemCAD可以在Windows95、98和NT下运行，安装时不需要进行特别的配置，只要正确安置了加密锁(或密钥)，一