当前位置：文档库 › 化工过程系统的优化1

化工过程系统的优化1

简述各种化工流程模拟软件的特点及优缺点

简述几种化工流程模拟软件的功能特点及优缺点化学工艺09级1班摘要：化工过程模拟是计算机化工应用中最为基础、发展最为成熟的技术。本文综合介绍了几种主要的化工流程模拟软件的功能及特点，并对其进行了简单的比较。关键词：化工流程模拟，模拟软件，Aspen Plus, Pro/Ⅱ,HYSYS, ChemCAD l 化工过程概述化工流程模拟(亦称过程模拟)技术是以工艺过程的机理模型为基础，采用数学方法来描述化工过程，通过应用计算机辅助计算手段，进行过程物料衡算、热量衡算、设备尺寸估算和能量分析，作出环境和经济评价。它是化学工程、化工热力学、系统工程、计算方法以及计算机应用技术的结合产物，是近几十年发展起来的一门新技术[1]。现在化工过程模拟软件应用范围更为广泛，应用于化工过程的设计、测试、优化和过程的整合[2]。化工过程模拟技术是计算机化工应用中最基础、发展最为成熟的技术之一，化工过程模拟与实验研究的结合是当前最有效和最廉价的化工过程研究方法，它可以大大节约实验成本，加快新产品和新工艺的开发过程。化工过程模拟可以用于完成化工过程及设备的计算、设计、经济评价、操作模拟、寻优分析和故障诊断等多种任务。[3]当前人们对化工流程模拟技术的进展、应用和发展趋势的关注与日俱增。商品化的化工流程模拟系统出现于上世纪70年代。目前，广泛应用的化工流程模拟系统主要有ASPEN PLUS、Pro/Ⅱ、HYSYS和ChemCAD。 2 Aspen Plus 2.1 Aspen Plus简述 “如果你不能对你的工艺进行建模，你就不能了解它。如果你不了解它，你就不能改进它。而且，如果你不能改进它，你在21世纪就不会具有竞争力。”----Aspen World 1997 Aspen Plus是大型通用流程模拟系统，源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院（MIT）组织的会战，开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过

(完整word版)化工过程分析与合成

名词解释 1.夹点的意义（夹点处，系统的传热温差最小（等于ΔT min ），系统用能瓶颈位置。夹点处热流量为 0 ，夹点将系统分为热端和冷端两个子系统，热端在夹点温度以上，只需要公用工程加热（热阱），冷端在夹点温度以下，只需要公用工程冷却（热源）；） 2.过程系统能量集成（以用能最小化为目标的考虑整个工艺背景的过程能量综合） 3.过程系统的结构优化和参数优化（改变过程系统中的设备类型或相互间的联结关系，以优化过程系统；参数优化指在确定的系统结构中，改变操作参数，是过程某些指标达到优化。） 4、化工过程系统模拟（对于化工过程，在计算机上通过数学模型反映物理原型的规律） 5、过程系统优化（实现过程系统最优运行，包括结构优化和参数优化） 6、过程系统合成（化工过程系统合成包括：反应路径合成；换热网络合成；分离序列合成；过程控制系统合成；特别是要解决由各个单元过程合成总体过程系统的任务） 7、过程系统自由度（过程系统有m个独立方程数，其中含有n个变量，则过程系统的自由度为： d=n-m，通过自由度分析正确地确定系统应给定的独立变量数。）填空题 1.稳态模拟的特点是，描述过程对象的模型中( 不含 )时间参数 2.( 集中参数模型)认为状态变量在系统中呈空间均匀分布，如强烈搅拌的反应罐就可以用这一类模型来描述. 3. ( 统计模型 )又称为经验模型，纯粹由统计、关联输入输出数据而得。 (确定性模型 )又称为机理模型 4.( 结构 )优化和( 参数 )优化是过程系统的两大类优化问题，它们贯穿于化工过程设计和化工过程操作。 5.换热网络的消耗代价来自三个方面： (换热单元（设备）数) ( 传热面积) (公用工程消耗) 6.过程系统模拟方法有、和。 7.试判断图a中换热匹配可行性 1 , 2 , 3 , 4 。

化工过程优化与集成

《化工过程优化与集成》课程教学大纲一、课程性质《化工过程优化与集成》是化学工程与工艺专业的核心专业基础课程之一，它是应用化工过程优化和系统集成的理论和方法来研究化工过程系统的开发、设计、最优操作一门课程。本门课程的任务是使学生能运用优化和系统集成的观点和方法分析化工过程，使化工过程系统在开发、设计、操作、管理等各个层面上达到最优化，使整体能耗最小，费用最小，环境污染最少。二、教学目的培养高年级学生综合运用学过的《化工原理》、《化工热力学》、《化学反应工程》等课程，以及技术经济、环境保护方面的基础知识，并结合本课程的优化和系统集成的观点和方法，加强学生处理化学工业实际问题的能力，培养学生抽象思维和演绎分析的能力及优化和集成观念。三、教材教参（二）主要参考书 1. 杨友麟编，《实用化工系统工程》，化学工业出版社，1989 2. 邓亚龙编，《化工中的优化方法》，化学工业出版社，1992 3. 马国喻编，《化工最优化基础》，化学工业出版社，1982 四、教学方式本课程将以启发互动式教学为主要方式，板书与多媒体结合，配以CAI课件。五、教学内容及时数 1 绪论（2学时） 1.1 过程系统工程 1.2 过程系统工程研究的基本问题 1.3 过程系统工程的研究方法 1.4 学习过程系统工程课程的方法建议第一篇过程系统模拟 2 过程系统稳态模拟（3学时） 2.1 过程系统稳态模拟的基本概念 2.2 过程系统模拟的序贯模块法 2.3 过程系统模拟的联立方程法 2.4 过程系统模拟的联立模块法 2.5 过程模拟的应用 2.6 过程稳态模拟发展趋势 3 过程系统动态模拟（3学时） 3.1 过程系统动态模拟基础 3.2 过程系统动态模拟方法 3.3 精馏过程动态模拟 3.4 过程系统动态模拟实例

石油化工流程模拟、先进控制与过程优化技术的现状与展望

石油化工流程模拟、先进控制与过程优化技术的现状与展望摘要：流程模拟、先进控制和过程优化技术的研究与应用是石油化工过程的一个重要方面。本文论述了该技术的发展现状和趋势，分析了我国在该研究中存在的主要问题、面临的机遇与挑战，指出了关键的技术问题。此外，对流程模拟、先进控制和过程优化技术的经济效益与应用前景也做了分析。最后，对于如何在我国开展石油化工流程模拟、先进控制与过程优化技术的研究与应用提出了几点建议和对策。关键词：石油化工，流程模拟，先进过程控制，优化技术，过程建模Abstract: The development and applications of flow simulations, advanced process control, and process optimization technology are very important for petrochemical industry. In this paper, the status quo and prospects for flow simulations, advanced process control, and process optimization technology are discussed. The main problems existing in our research, the opportunities, and challenges are detailedly analyzed. At the same time, the key technical problems are also pointed out. In addition, the economy benefits and application prospects on flow simulations, advanced process control, and process optimization technology are investigated. Finally, some suggestions and countermeasures on how to work on the development and applications of flow simulations, advanced process control, and process optimization technology in our country are brought forward. Keywords:Petrochemical Industry, Flow Simulations, Advanced Process Control, Optimization Technology, Process Modeling 引言石油化工是我国国民经济的支柱产业之一，其所实现的利润约占全国国有及国有控股企业总利润的1/4左右。但是，面临国际市场激烈的竞争和国内需求的不稳定，我国各石油化工企业均面临严重的挑战，与国际上发达国家的石化企业相比，我国的石化企业在质量、成本、规模、效益等方面尚存在较大的差距。以中国石化集团公司为例，综合商品率1996年为91.4%，1997年为91.12，1998年为91.67％，而同期美国为93.0%，英国为92.3%，法国为92.5%，国外平均水平大于92%。中石化的平均加工损失率1996年为1.29%，而1994~1995年美国、英国和法国分别为0.2%，0.3%和1.04%，世界平均水平为1%。中石化轻油收率1996年为65.11%，1997年为67.14%，1998年为67.95%，世界平均水平>70%[1]。每加工1吨原油的燃料动力费用中石化总公司1996年为63元，亚太地区平均水平为47元。随着国内外市场竞争日趋激烈，要求石油化工企业对市场和生产环境的变化做出快速而有效的响应，以获得最大的经济效益。随着我国加入WTO的日益临近，深化改革企业的运行机制和管理体制，运用信息技术改造和提升传统产业，使其保持可持续发展，对于增强企业在国内、外市场的竞争能力具有十分重要的意义。世界各国的经验表明，流程模拟、先进控制与过程优化技术是提高企业的经济效益、降低生产成本、提高其在国际市场中的创新力、应变力、适应力和综

《化工系统工程》

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考试《化工系统工程》学习中心：______姓名：__ ____学号：____ 关于课程考试违规作弊的说明 1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。 3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。一、填空题（每空2分，共30分） 1.在一个绝热封闭体系中，投入了9种已知质量的化合物，这些物质在其中发生了4个化学反应，产生了3种新化合物。当系统稳定下来后，生成了2个液相层、1个气相，要确定系统的状态需要（2）个变量？ 2.一股已知条件的工艺物流（组分数为20），进入带进料阀和换热盘管的气液分离器进行气液分离，有哪些手段能够影响分离器的操作效果（调节阀开度），（调整换热判盘管温度）。 3.某设计院进行一个常规精馏塔的设计，设计师需要考虑的设计变量有（2）个。 4.过程系统节点相邻矩阵中流股汇集单元的特征是：（列有多个非零元素）。 5.某节点相邻矩阵A经过运算得到A?A、A?A?A两个新的矩阵，将A、A?A、A?A?A三个矩阵布尔相加后得到可及矩阵A*，其中元素值a25=a52=1、a27=a72=1、a57=1、a75=1，则说明：（节点3与5组成一个简单回路、节点3与7组成一个简单回路，且这两个回路构成复合回路）。 6.采用序贯模块模拟法进行流程计算时，最佳断裂流股要保证相关子系统中所有回路（被切断）。 7.由描述过程系统结构的原始索引矩阵I运用乘幂法则通过比较与替代获得了新的矩阵J=I2，其中，出现了4个相同的节点对{3-3}、{5-5}、{8-8}、{9-9}，则说明：（这4个节点构成两个简单回路，但目前的信息还无法判断具体组合信息）。

浅谈化工流程模拟

浅谈化工流程模拟技术 20420132201107 陈秀萍前言化工流程模拟是近几十年发展起来的一门新技术，是化学工程、化工热力学、系统工程、计算方法以及计算机应用技术的结合产物。这一技术对于探索最佳工艺工况条件起着重要作用，已成为化学工程设计、原有工程改造优化的强有力工具，备受关注。化工流程模拟技术简介 1、化工流程模拟技术的发展化工流程模拟技术从20世纪50年代开始开发，至今已经经历了四代。1985年美国Kellogg公司推出了世界上第一个化工模拟程序并在当时的化学工程界产生了重大影响。上世纪70年代之后出现了一系列稳态流程模拟软件；80年代中后期，化工流程模拟软件在技术上日益成熟；90年代开始，稳态模拟技术进一步推广，动态模拟技术问世并得到长足发展。目前化工流程模拟技术的发展趋势呈现出以下特点：在发展和应用通用化工流程模拟系统的基础上，注重开发专用化工流程模拟系统；稳态模拟与动态模拟技术有合并趋势；向计算机集成化过程系统；引入人工智能。 2、化工模拟软件的构成（1）物性数据库：在模拟计算中，频繁进行各种热力学性质及传递性质计算，物性数据的准确直接影响到模拟结果的可靠性。（2）单元模块库：依照结构化和面向对象编程思想，将各个过程操作单元编织成可独立运行的子程序或对象模块，存放到单元模块库，通过系统管理程序调用。（3）输入和输出：必不可少的组成部分。有些模拟软件采用实时信号输出，以利于实现系统实施仿真。（4）解算和管理系统：根据用户输入定义完成系统的模拟计算、优化计算等功能。（5）网络通讯主要的化工模拟软件有：Aspen Plus、H ysys、Pro/II、ChemCAD等。 3、化工流程模拟技术的应用（1）科研开发：以过程模拟代替中间试验，进而构建工艺过程流程方案，提高工作效率和质量，节省大量资金、时间和人力。（2）工艺设计：方便的在不同的过程方案中筛选出最优方案。（3）操作优化：通过流程模拟消除“瓶颈”，为装置的技术改造提供依据，实现传统产业高新化。（4）优化控制：进行数据拟合分析，送入过程模拟软件中运行，进行工况研究和优化。（5）仿真技术的基础：动态仿真系统用来模拟装置的实际生产，不仅能得到稳态的操作情况，而且能够借助动态仿真技术随意改变某些可调量，系统地考察干扰存在时系统行为的变化。 4、化工流程模拟技术的优点应用化工流程模拟技术可以节省过去由试验探索最佳工艺工况条件所消耗的大量资金、时间和人力，使我们从整个系统的角度来认识、分析、预测生产中深层次的问题，进行装置

OA系统流程效率优化方案

OA系统流程效率优化方案流程是OA系统中的核心，目的在于以电子化流程规范业务审批环境，打造企业内部信息高速通道。但是很多企业为了提高效率，落地了电子化工作流，在执行中却往往忽视了本质的效率问题：流程重复繁琐，不知道该发起哪条；流程执行低效，缺少流程追踪提醒；流程路径复杂，节点操作者审批慢。泛微OA通过多种方式优化流程，提高流程流转和执行效率，真正将OA系统的效率落到实处。 OA系统流程效率优化特色一、多种流程操作方式，提升执行效率 OA系统除了提供流程的基本组成和功能，还实现了多种流程操作控制方式，严格把控流程关键节点，规范企业运作，降低来回扯皮造成的效率拖沓。 1、流程处理可追踪，可催办流程发出去，怎么看对方有没有查看，有没有处理，如何避免流程发而不审的情况？ OA系统流程功能可通过数据列表和图形化双重跟踪流程路径，实时了解审批进展，简单且直观。

（实时了解审批进展）可以查询当前节点、过程节点、已经操作人员、未操作人员以及操作时间，为后续流程效率优化和流程再造提供数据基础。同时，OA系统提供催办、督办、监控等多种机制，通过短信、待办、邮件等方式要求给予回复。（流程督办设置） 2、紧急流程超时有提醒对于公司紧急性事务，比如市场活动、公关应对等，必须在一定时间内要给予回复，一旦拖延可能会造成损失。泛微流程管理可以对于流程设定超时预警提醒，提醒待办。

（超时提醒设置）若是实在无法处理流程，还可以设置超时后处理操作，可以进行退回、默认操作、上报以及转办操作等，避免耽误。小结：流程实时可追踪，处理进展清晰可查。二、流程效率报表多维度统计分析上OA系统的本意是为了提高工作效率，但是在系统运行一段时间后，用户发现有些流程的处理效率并没有提高，甚至还比没上系统前慢了。或是因为流程节点的操作者不及时处理流程，也有可能是设置流程审批环节过多，导致流程效率变慢。因此，OA系统通过流程效率报表及时发现哪些流程处理效率低，哪些人员处理流程慢，从而及时调整企业业务流程。 1、流程时效标准制定不同的流程应当有不同的执行标准和要求。OA系统根据企业的实际情况，设置具体的流程时效。各个流程审批节点的时长是影响流程效率的关键因素，因此在各个审批节点也可以配置节点时效。

化工分析过程与模拟

宁夏大学硕士生（博士生）考试考查卷面纸2011～～ 2012 学年度第二学期姓名学号院（所、部）化学化工学院年级 11 级专业化学工程研究方向课程化工分析过程与模拟考试方式论文主考教师评语成绩主考教师签名： 200 年月日

浅谈化工过程模拟及相关高新技术摘要：化工过程模拟在化工界已经成为家喻户晓的先进工具，广泛应用于工业装置的研究、设计、改造等领域，并带来明显的经济效益。化工过程模拟与实验研究的结合是最有效和最廉价的化工过程研究方法。可以大大节约实验成本，加快新产品和新工艺的开发过程稳态模拟软件的应用也已成为一股不可抗拒的浪潮，席卷全球。关键词：化工模拟稳态装置化学工业正不断满足化学和相关的过程工业的需要，如石油化工、制药、食品、环境、冶金、材料、电子等[1]。工业的不断需求要求对现存的技术或设备进行不断地修改和改进，不断开发新技术方法。一个最有效和最廉价的方法是采用实验研究和计算机辅助模拟设计（化工模拟）相结合[2]。国外化工模拟软件起步很早[3]，上个世纪50年代中、后期，美国M.W.Kellogg 公司就开发了第一个化工模拟程序—Flexible Flowsheeting。到80年代，化工过程模拟软件的研发已经走向专业化、商品化。模拟计算的准确性、可靠性也大大增强.应用范围不断拓展。这一时期，美国ASPEN Tech公司的ASPEN PLUS，Simulation Sciences。公司的PRO/II，，加拿大Hypro Tech公司的HYSIM等商业化软件正式走向市场。90年代后，化工模拟软件开始由德态过程向动态过程模拟和适时优化的方向发展，如Hysys，Aspen Plus等软件。国内化工过程模拟研究约起始于上世纪60年代末。70年代末化工部第五设计院在国内率先推出了大型烃类分离模拟系统，80年代由青岛化工学院韩方煌、丁惠华教授等人开发的ECSS模拟系统软件—ECSS化工之星研究成功，并走向商业化[4]。下面就具体化工过程稳态模拟进行简单介绍。 1、化工过程稳态模拟稳态模拟又称静态模拟或离线模拟[5]。流程模拟就是将一个由许多个单元过程组成的化工流程用数字模型进行描述，并且在计算机上通过改变各种有效条件得到所需要的结果，如操作条件等。通常所说的化工过程模拟或流程模拟多指稳态模拟。它是根据化工过程的稳态数据，诸如物料的压力、温度、流量、组成和有关的工艺操作条件、工艺规定、产品规格以及一定的设备参数，如蒸馏塔的板数、进料位置等，采用适当的模拟软件，用计算机模拟实际的稳态生产过程，得出详细的物料平衡和热量平衡。其中包括人们最为关心的原材料消耗、公用工程消耗和产品、副产品的产量和质量等重要数据。简言之，化工过程模拟就是在计算机上“再现”实际的生产过程。由于这一“再现”过程并不涉及到实际装置的任何管线、设备以及能源的变动，因而给了化工模拟人员最大的自由度。可以在计算机上“为所欲为”地进行不同方案和工艺条件的探讨、分析。并且化工过程模拟所需的成本以及完成一定研究任务所需的时间也是任何实验研究所无法比拟的，因而化工过程稳态模拟已成为研究、开发、设计、挖潜改造、节能增效、生产指导以至于企业管理等工作必不可少的工具，并且在科研和实际生产中发挥着愈来愈大的作用[6]。

2020年整理化工系统过程模拟与优化.doc

学号：20095053007 《化工系统工程》课程论文学院化学化工学院专业化学工程与工艺年级2009级姓名论文题目化工系统过程模拟与优化指导教师职称讲师成绩 2012年6月15日

化工系统过程模拟与优化摘要：化工系统过程模拟是计算机化工应用中最为基础、发展最为成熟的技术之一。本文从分子模拟、单元过程模拟及流程模拟三个模拟层次综述其发展现状及发展趋势。并对过程的优化和当前流行的国际国内商业化化工过程模拟软件及其主要功能、应用领域作了系统的总结。关键词：过程优化；分子模拟；过程模拟；流程模拟 Abstract：Chemical process simulation system is the most basic computer chemical application, development of one of the most mature technology. This article from molecular simulation, unit process simulation and process simulation three simulation in its development level situation and the development tendency. And the process optimization and the current popular international and domestic commercial chemical process simulation software and its main function and application field is the summary of the system. Keywords：Process optimization; Molecular simulation; Process simulation; Process simulation 前言利用计算机高超的能力解算化工过程的数学模型[1]，以模拟化工过程系统的性能，这种技术早在50 年代已开始在化学工业中应用。经过40年的发展，现已成为一种普遍采用的常规手段，广泛应用于化工过程的研究开发、设计、生产操作的控制与优化，操作工的培训和老厂技术改造。而且随着计算机硬件的性能价格比的迅速提高、软件环境的改善与丰富，过程模拟技术发展的势头有增无减。 1 发展迅猛的成因这种发展的成因可以归结为以下几个方面：首先，化工行业市场竞争剧烈，要求化工新产品、新工艺开发周期短，用数学模拟可以大大加快筛选进度、减少实验工作、提高工程放大倍数、降低研究开发成本,

企业流程体系建设与流程优化

企业流程体系建设与流程优化 ?课程背景：当今企业之间的竞争，实际上是经营能力之间的竞争。在企业规模快速增长、业务日益复杂的今天，流程体系正日益成为支撑企业运作的核心模块和基础平台。越来越多的企业将流程体系建设提升到战略高度并纳入议事日程。流程体系建设主要包括三个方面：①端到端流程架构设计一一打通部门墙，构筑流程型组织，提升对客户的协同服务能力；②流程规范化和整合一一不断将业务运作标准化和例行化，支撑执行力纵向落地；③流程优化一一消除业务运作中的非增值活动，支撑业务绩效在速度、成本、质量和客户便利上获得持续改善和优化。企业未来的持续竞争优势将更多地来自流程和组织能力提升，而不仅仅是新产品技术。企业要不断自我创新以保持其差异化的流程竞争能力，就应该采用以流程优化（BPI）为基础的竞争策略。根据流程实践结果，大多数国内企业的流程能力还处于不成熟阶段，经验取代流程，多数流程来自本位的职能驱动而不是客户驱动，流程中往往隐含了大量的不增值活动，影响了流程的效率和成本；另外，管理者的角色错位也导致组织价值创造能力被削弱。业务管理人员成为流程建设的旁观者而不是责任者，或者有流程意识的管理者缺少系统专业的流程优化方法论引导，是造成流程能力处于不稳定状态的主要原因。宏观经济环境影响、行业市场化竞争的加剧以及企业信息化管理的需求都迫使企业进行流程的优化与重整，以期在速度、成本、质量和客户便利上获得持续的改善。实践证明，成功的B PI （流程优化）是ERR CRM SCM PDM等信息化管理成功实施的重要前提和保障。通过流程优化可以消除流程中大量的非增值活动，并建立客户导向型的、跨部门高效协同合作的团队文化，增强流程对业务绩效的支撑，进一步提升企业的核心竞争力。 ?课程特色： ?内容价值定位一一课程内容采用国际上先进的流程设计和优化方法论，结合中国企业流程管理的最佳实践案例。 ?实操性和互动性一一培训过程中，通过对企业的实际流程体系规划和设计演练、案例研讨等方式，加深学员对所学内容的理解和实际转化能力。 ?讲师的专业性一一流程管理领域的资深专家，有资深的业务管理和流程管理实践经历，以及丰富的咨询、培训经验。 ?学员收益： ----领悟流程建设工作的意义和内涵，明确工作目标、化解工作困惑、理顺工作思路； ----学习并领会“企业级规划和设计”、“从战略到执行”、“结构化和可视化”、“跨部门协同”、 “持续优化”等流程建设工作的基本思想； ----学会结合战略、客户群、产品线、组织等要素特点，进行流程分层设计方法； ----领会流程端到端和结构化思考方法，掌握流程总揽地图的描述方法，更好地表达业务运作的整体性和关联性； ----深刻理解战略、流程、组织、绩效的关系，掌握基于流程设计组织结构的方法，掌握流程KPI与组织KPI 融合的方法； ----理解流程与制度体系、IS09000体系、内控体系的关系，掌握流程文件规范、整合、推行、检查的方法； ----掌握流程分析的工具和优化的方法；

化工过程模拟分析与优化综合作业

化工过程模拟分析与优化综合作业一、概念题（1）过程系统由一些特定功能的过程单元按照一定的方式相互联结而组成，单元间通过、能量流和信息流相连而构成一定的关系。（2）过程系统的含义已不局限于生产工艺过程，而逐步延伸到经营管理业务和决策过程，即。（3）如下图所示的示意图，为。（A、过程系统分析；B、过程系统综合；C、过程系统优化）给定的过程系统待求的输出指定的输入（4）过程系统综合研究的主要课题有：反应路径综合、反应器网络综合、换热器网络综合、、、控制系统综合、全流程系统综合及过程系统能量、质量集成。（5）过程系统模拟，包括稳态过程系统模拟和。对于化工过程工艺方案设计，常采用。（6）过程系统优化可分为和结构优化。（7）过程系统分析与综合课程研究的主要方法和策略是建立过程系统的，描述出系统中每一单元及总体性能，并给以评价。（8）建立单元过程的数学模型，一般选择和“黑箱”实验法。（9）复杂蒸馏塔的数学模型M、E、S、 H方程组是指、、液相及气相摩尔分数加和归一方程、能量衡算方程。（10）如右图所示的混合器，进料组分数为C，则其自由度d 为。（11）说出一种常用的化工过程稳态模拟软件。（12）处热、冷物流间传热温差最小，它限制了进一步回收过程系统的能量，构成了系统用能的“瓶颈”；可通过

方法，以“解瓶颈”。（13）一热回收换热网络，如选用的热、冷物流间匹配换热的最小允许传热温差min T 增大，则该过程系统所需的最小公用工程加热负荷 min H ,Q ，过程系统所能达到的最大热回收max R,Q 。（增大、减小、不变、不确定）（14）如下图所示的a 、b 、c 三种不同的热机放置方式，为有效的放置。 (a) (b) (c) （15）如图，在T-H 图中有三条热流股，试画出其组合曲线。 T O H （16）如图采用中间再沸器与过程系统进行有效能量进行能量集成，图（a ）为流程图，图（b ）为系统总组合曲线（不含中间再沸器）。试在图（b ）中画出中间再沸器示意图，确定其位置在夹点上方还是夹点下方。

流程优化设计解决方案

流程优化设计解决方案一、流程优化设计的指导思想：流程优化的核心内涵是流程价值分析，以企业价值流程分析为导向，建立面向客户关系的价值管理体系，能够避免企业过去“纵向价值链”管理模式不能适应当今激烈竞争市场的诸多弊端：没法快速响应客户的需求，过多的资金投入，过长的建设和发展周期，低效率的管理机制，针对这些现象，我们提出优化流程把握以下方面： 1、以流程价值分析为工具：通过对企业流程的价值分析，清楚地界定企业的主业务流程和支持业务流程，有利于组织结构优化和组织资源的整合，有利于识别顾客的现实需求，有利于竖立为顾客服务的思想；从而建立起以顾客为中心的业务流程。 2、以组织结构优化为基础：组织是实现企业特定目标的有机载体。以主业务流程为核心，支持业务流程为后盾，建立组织的运行政策： ①、确定各岗位的专业化，部门的划分，以及直线指挥系统与参谋系统的相互关系等方面的工作任务组合； ②、建立职权指挥系统，控制幅度和集权分权等部门与部门、人与人之间相互影响、协调和控制的机制； ③、建立最优化业务流程和信息流，以及相应的最有效的协调和管理手段，形成一套管理机构，以及与之相配套的支持系统。 3、以建立核心竞争力为流程优化的目标：

在流程优化的设计中，通过价值分析、识别、创建企业的核心能力，使企业的核心能力成为企业战略的中心，以此塑造企业的核心竞争力。二、流程优化设计的原则： 1、并行管理原则：应体现为顾客创造有益价值的服务理念，强调流程为顾客而设，组织结构应为流程而定；而不是流程为组织而定，各部门职能独立和分割，应以价值流程为中心，强调企业整体目标和利益。 2、整体最优原则：流程优化过程中，应充分体现系统论思想；注重整体流程的系统优化，以整体流程全局最优为目标，消除部门主义、利益分散主义。 3、集成化原则：最大限度地实现信息整合和时时共享，充分运用最新的IT技术，来形成信息的获取、处理和共享使用机制，将企业的监控机制有机的融合在业务流程和信息流之中，有利于将过程控制与结果控制结合起来。 4、均衡发展原则：流程优化涉及到企业的销售、研发、生产、财务等各个方面，但是对企业来讲，各个方面并不均衡；因此，企业应对某些局部流程进行管理创新，以达企业的均衡发展。 5、简约化原则：流程优化是简化工作程序，提高工作效率。三、流程优化设计框架：流程优化是依据企业的行业状况、发展阶段、内部资源、产品结构

化工过程系统工程

浅窥化工过程系统工程化工过程是指用适当的原料经过一系列物理单元操作和化学反应的单元过程而转化为合乎需要的产品的过程。而过程系统工程是一门综合性的边缘学科，它以处理物料-能量-资金-信息流的过程为研究对象，核心功能是过程系统的组织、计划、协调、控制、设计和管理。过程系统共成广泛地应用于化学、冶金、制药、建材、食品等过程工业之中，目的是在总体上达成技术上和经济上的最优化，以符合可持续发展的要求。 20世纪60年代初，在化学工程、系统工程、运筹学、数值计算方法、过程控制论及计算机技术等学科的基础上，产生和发展起来的一门新兴的技术学科，过程系统工程。化工过程的基本内容是：从过程系统的整体目标出发，根据系统内部各个组成部分的特性及其相互关系，确定过程系统在规划、设计、控制和管理等方面最优策略。化工过程系统工程的研究主要分为三个部分：一是过程系统模拟，包括稳态过程系统模拟和动态过程系统模拟；二是过程系统综合；三是过程系统的操作和控制，包括数据的筛选和校正、过程操作优化、过程安全监控及事故诊断和操作模拟培训系统；间歇过程的设计与操作优化；人工智能技术的应用等。过程系统是对原料进行物理的或化学的加工处理的系统，它由一些特定功能的过程单元按照一定的方式相互联结而成，它的功能在于实验工业生产中的物质和能量的转换；过程单元用于进行物质和能量的交换、输送和储存；单元间通过物料流、能量流和信息流。相连而构成的一定的关系。“过程系统”的含义已不局限于生产工艺过程，而逐步延伸到经营管理业务和决策过程，即为供应链的优化过程。过程系统分析是指对于系统结构及其中各个单元或子系统均已给定的现有过程系统进行分析，即建立个单元或子系统的数学模型，按照给定的系统结构进行整个系统的数学模拟，预测系统在不同条件下的特性和行为，借以发现其薄弱环节并给以改进。过程系统分析的概念是对于一致的过程系统，给定的输入参数，求解其输入参数。具体些说，大致包括过程系统的物料、热量衡算，确定设备负荷、费用，以及对过程系统进行技术、经济和环境影响多目标评价。化工过程模拟系统是过程系统分析的主要工具。过程系统综合是过程系统工程学的核心内容，是指：按照规定的系统特性，寻求所需的系统结构及其各子系统的性能，并使系统按照规定的目标进行最优组合。过程系统综合即当给定过程系统的输入参数及规定其输出参数后，确定出满足性能的过程系统，包括选择所采用的特定设备及其间的联络关系，并提供某些变量的初值。在设计新建装置时，过程综合用于从众多备选方案中选择最优流程。过程系统优化或系统优化可以分为参数优化和结构优化。参数优化是指：在一已确定的系统流程中，对其中操作参数进行优选，以使某些指标达到最优；化学化工学院王劭鹏 21180331131

化工过程模拟教学大纲

《化工过程模拟》课程教学大纲课程编码：课程类别：必修适用专业及层次：化学、应用化学等化工相关专业；本科学分：3分总学时数：48学时（其中理论学时24，实验学时24）先修课程：化工原理，物理化学，一种高级计算机语言一、课程的性质、目的和任务《化工过程模拟》是化学工程与工艺专业的一门专业选修课程。其目的是给本专业大三的学生，在完成《化工原理》、《物理化学》等专业基础课程之后，为造就过程工程概念，及早了解并逐步适应当代化学工业的数字化和信息化的趋势，打下初步的基础。学生通过本课程的学习之后，能够掌握化工流程和单元设备模拟与优化的基本原理、方法步骤，掌握用常用计算机软件解决化工过程开发、设备设计和实际工程模拟优化等问题的初步技能。二、课程教学的基本要求 1、使学生理解并初步掌握化工过程和单元操作的数学建模的基本要领，并对典型过程和典型单元操作的模拟问题做上机练习。 2、掌握化工流程和单元设备模拟与优化的基本原理、方法步骤 3、掌握用常用计算机软件解决化工过程开发、设备设计和实际工程模拟优化等问题的初步技能。

4、在后续的毕业设计过程中，学生可以利用本课程所学到的知识技能，最大限度地利用计算机软件技术进行工艺和设备计算，以及工艺和设备的优化。三、课程教学内容第一章绪论【授课学时】（1学时）【教学内容】 1.1过程模拟的一般方法：物理模拟与数学模拟的联系与区别；化工系统模拟的层次；数学模型的类型。 1.2数学模拟的用途及限制：化工开发放大试验和数学模拟的关系；化工设计中的数学模拟方法；化工厂生产操作的数学模拟方法；数学模拟方法的限制。 1.3过程模拟与优化：两个不同层次的概念（过程系统结构优化，过程参数优化），过程模拟和优化间关系。【教学要求】了解过程模拟的用处以及数学模拟和优化的关系、掌握过程模拟的概念和一般方法，熟练掌握化工过程模拟与优化的基础核心地位。【教学重难点】 1、数学模拟的用途及限制 2、数学模型化的步骤第二章单元过程的稳态模拟【授课学时】（5个理论学时+6个实验学时）【教学内容】 2.1基本概念：流程系统的工况特性；稳态过程和稳态过程模拟；

化工过程分析与合成期末复习

化工过程分析与合成期末复习 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

P14 过程系统模拟的三种基本方法：序贯模块法、面向方程法、联立模块法。P16 序贯模块法的基本思想 (简答) 从系统入口物流开始，经过接受该物流变量的单元模块的计算得到输出物流变量，作为下一个相邻单元的输入物流变量。依此逐个的计算过程系统中的各个单元，最终计算出系统的输出物流。计算得出过程系统中所有的物流变量值，也即状态变量值。 P16 什么叫结构单元图利用结点和边的结合对系统结构进行数学描述，构成结构单元图或简称“图”。图可以分成无向图和有向图。结构单元图由结构单元与流股构成。结构单元也称为结点，可以是一个单元设备，也可以是一个虚拟单元。在有向图中，射入一个结点的边的数目称为该结点的入度，由一个结点射出的边数称为该结点的出度，而结点的入度与出度之和为该结点的度数。重要的子图有以下几种: （1）路：路是图中任意两个结点之间，由其他结点和相互顺序连接的边构成的交替序列。（2）通路：图中两个结点之间按有向边方向与其他结点连接的点、边交替序列。（3）回路：起始结点和终止结点为同一结点时的通路，即封闭的通路。（4）环路：除起始点外其余结点均仅通过一次的回路称为环路。环路是网络的一个特征，这种环路的存在与过程系统中再循环反馈直接有关。（5）相互连接的图：当图中任意一对结点均可通过路来连接时，称该图为相互连接的图。

（6）整体：是子图的一种特别重要的概念——不可再分块(整体)，通常是由多个相互关联的环路组成，这些环路具有至少一个公共结点。（7）树：由根、枝组成，往下生长，构成数学上的“树”。 P29 EOM（面向方程法）的基本思想：描述整个过程系统的数学方程式联立求解，从而得出模拟计算结果。把描述过程系统的所有数学模型汇集到一起，形成一个非线性方程组进行求解 P30 面向方程法的核心问题是求解超大型非线性方程组，求解方法大致分为两类为：①将为求解法；②联立求解法 P31 方程组的分解方法有回路搜索法和矩阵法两大类。 P54 化工过程系统通过一系列物理化学分离和化学反应（包括催化、电化与生化）改变原料状态、微观结构和/或化学组成的加工技术。动态特性是化工过程系统最基本的特性之一。模型化是现代化学工程方法论的重要组成部分，尤其是过程动态学的核心。集中参数模型根据过程系统中状态变量分布特性的不同，一般把数学模型分为分布参数模型多级集中参数模型统计模型（经验模型）（黑箱模型）根据建立模型的不同方法，一般可将数学模型分为确定性模型（又称机理模型）介于两者之间的半经验模型 P55 确定性动态模型的数学处理

流程优化方法

流程优化的方法。流程优化是企业管理的战略选择，是与流程重组相对应的。因为流程重组强调剧烈的变革和急速的重塑，除了那些准备充分的企业或是濒临绝境的企业作此选择之外，多数企业都寻求渐进的改善，即流程优化。因此流程优化是基于企业实际的改善，但绝不囿于现实。为此，我们必须首先确定流程优化原则，然后再来探讨流程优化的方法。一、流程优化的原则 1、源于现实、高于现实原则； 2、借鉴行业标杆原则； 3、鼓励创新原则； 4、全员参与原则； 5、始终贯彻流程管理的基本原则（参阅张国祥老师《流程管理的基本原则》）。二、流程优化的注意事项 1、打破传统，不等于摒弃一切。优良传统必须继承。 2、了解学习本行业的最新做法。行业经验可以借鉴，但不能照搬。 3、分析本企业经过努力能达到的标准，按照现实可行、发展有力来设置新的流程工作标准。 4、按照顾客至上、价值增值原则重新设计各个运行流程。三、具体做法如下 1、找出现有活动的阻塞环节； 2、砍掉无价值活动； 3、合并分散活动； 4、找出本企业员工最好的做法； 5、吸纳本行业最优做法； 6、吸收员工的创新建议。

现在管理学界提出了一个“氨基酸组合效应”，即组成人体蛋白的八种氨基酸，只要有一种含量不足，其他七种就无法合成蛋白质。当缺一不可时，一就是一切。因此企业在进行流程优化时，我们建议认真借鉴“氨基酸组合效应”。流程优化的最高境界就是“缺一不可”。凡是可有可无的环节、活动都应该砍掉。四、流程优化步骤流程优化是牵涉全局的管理工作，必须全员重视、全员参与。绝不可少数人闭门造车。为确保流程优化切实可行，张老师建议企业按以下步骤进行：第一步设计师负责，按前面说的具体做法，完成初步设计；第二步征求流程涉及的各岗位员工意见，使之具有可操作性；第三步设计小组优化讨论，使各流程之间相互衔接；第四步企业高层补充完善，确保不留运行空白；第五步企业负责人审批，便之具有本企业的“法规”效力；第六步广泛开展宣传教育，使新的流程管理思想、方法深入人心；第七步全面试行，用实践经验流程优化的效果；第八步总结完善，持续改进。流程优化最根本的目的是整体效率最优。流程优化要达到“米格—25效应”，而不是古人的“三个和尚挑水吃效应”。米格—25效应是指：前苏联研制的米格—25喷气式战斗机的许多零部件与美国的相比都落后，但因设计者考虑了整体性能，故能在升降、速度、应急反应等方面成为当时世界一流。所谓最佳整体，乃是个体的最佳组合，1+1 〉2。我最后要强调指出的是：流程优化是一个持续改善的过程，不可能一蹴而就、一劳永逸。预祝贵公司在流程优化和流程管理上取得“米格—25效应”。张国祥 2009.11.25

化工系统过程模拟与优化

学院化学化工学院专业化学工程与工艺年级2009级姓名论文题目化工系统过程模拟与优化指导教师职称讲师成绩 2012年6月15日

目录摘要 (2) 关键词 (2) Abstract (2) 前言 (2) 1 发展迅猛的成因 (2) 2 化工过程模拟的进展 (3) 2.1 分子模拟 (3) 2.2 单元过程的模拟 (4) 2.3 化工流程模拟 (5) 2.3.1 模型化的方法 (5) 2.3.2 动态流程模拟 (6) 3 化工过程的优化 (6) 3.1 化工数据的校正 (6) 3.2 化工过程优化的层次结构 (7) 4 主要的化工模拟软件及其应用 (8) 5 结束语 (9) 参考文献 (10)