اسپن هایسیس چیست و چه توانایی هایی دارد؟

اسپن هایسیس ( HYSYS) چیست؟

نرم افزار اسپن هایسیس یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای شبیه سازی در رشته های مهندسی به شمار می آید که بیشتر در رشته های مهندسی شیمی و پتروشیمی کاربرد دارد اما در رشته ای همچون مکانیک نیز می تواند کاربرد داشته باشد. تقریباً تمامی شرکت های پتروشیمی و وابسته به آن ها در ایران از این نرم افزار و همچنین Aspen برای انجام پروژه های خود استفاده می کنند. توصیه می شود تمامی دانشجویان رشته مهندسی شیمی این دو نرم افزار را بطور کامل فرا گیرند. نرم افزار Aspen نیز در شماره های بعدی بررسی خواهد شد که نرم افزاری تا حدودی قدرتمندتر از HYSYS می باشد. برای اینکه درک کنیم چرا نرم افزار HYSYS یکی از قدرتمند ترین ابزار و نرم افزارهای شبیه سازی در رشته های مهندسی است کافی است فقط نگاهی به بنیان قوی ترمودینامیکی این نرم افزار بیاندازیم. طراحی منعطف به همراه دقت بالای نرم افزار و قدرتمندی آن که ناشی از بسته های خواص مربوط به مواد مختلف می باشد، سبب شده است تا این نرم افزار مدل سازی های خیلی واقعی را ارائه دهد.

در این نرم افزار نه تنها می توانید از بسته ها و پکیج های خصوصیت های مواد در داخل نرم افزار استفاده کنید بلکه می توانید با استفاده از ActiveX از پکیج های خصوصیت های مواد که در خارج از نرم افزار قرار دارند نیز بهره ببرید. همچنین می توانید پکیج هایی را از خصوصیت های مواد را در محیط نرم افزار ایجاد کنید و سپس از آن استفاده کنید. پکیج های خصوصیت های مواد سبب می شوند تا بتوانیم پیش بینی دقیقی از خواص فیزیکی، ترمودینامیکی و دیگر خواص مواد هیدروکربنی، غیر هیدروکربنی، پتروشیمی و سیال های شیمیایی داشته باشیم. گروه توسعه ترمودینامیکی در نرم افزار تمامی منابع معتبر در زمینه بسته های شامل خواص مواد را بررسی می کنند و درنتیجه کاربر کتابخانه بسیار کاملی را از مواد و خواص مربوط به آن در داخل نرم افزار در اختیار دارد که می تواند برای شبیه سازی مواد مورد استفاده قرار دهد. همچنین اگر برای ماده ای بسته ای شامل خواص آن وجود نداشته باشد، روش هایی جهت تخمین خواص مواد وجود دارد که می توان خواص فرضی را برای یک ماده ایجاد کرد.
این نرم افزار یک پکیج رگرسیون بسیار قدرتمند دارد که می توانید از خواص موجود برای یک ماده در داخل نرم افزار به عنوان ورودی برای آن استفاده کنید و یا اینکه از داده های خود استفاده کنید. با استفاده از این رگرسیون شما می توانید نتایج رگرسیون برای خواص ترموفیزیکی که بسیار نزدیک به نمونه شما می باشد را در اختیار داشته باشید.
نرم افزار HYSYS تکنولوژی جدیدی را به نام COMThermo وارد نرم افزار کرده است که یک چارچوب محاسبه و برآورد پیشرفته ترمودینامیکی می باشد که بر مبنای تکنولوژی Microsoft COM است. در این چارچوب می توانید ماژول های محاسبه و برآورد ترمودینامیکی را بطور مستقل توسعه دهید و همچنین شامل تعداد زیادی پایگاه داده، روش های تبخیر سریع و برآورد خصوصیت های مواد می باشد. بعلاوه امکانات کنترلی دیگری نیز در اختیار کاربر قرار می دهد. این تکنولوژی در نسخه بعدی HYSYS جایگزین موتور ترمودینامیکی قدیمی HYSYS می شود. با استفاده از این نرم افزار می توانید فرآیندهای مختلف در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی را مدل سازی کنید که از این جمله می توان به شیرین سازی در صنایع نفتی اشاره کرد. خواص مواد مختلف شیمیایی و پتروشیمی و … در کتابخانه های نرم افزار به صورت بسته ها و پکیج ها در دسترس است که می تواند ما را در این امر یاری کند. بعلاوه در نرم افزار HSYSYS می توان تمامی دستگاه هایی را که در انجام یک فرآیند مورد نیاز است، به صورت تک تک و جداگانه طراحی نمود و سپس آن را شبیه سازی کرد. برای مثال می توان برج تقطیر را طراحی کرد و شرایط و ورودی ها و خروجی های آن را مشخص نمود و سپس این برج تقطیر را شبیه سازی نمود. با انجام این کار برای تک تک دستگاه های مورد نیاز برای انجام فرآیند، می توان خط تولید را در کارخانه برای انجام فرآیند، طراحی و شبیه سازی کرد و با اجرا کردن شبیه سازی می توان مشاهده و بررسی کرد که آیا طرح درست اجرا می شود یا خیر و مشکلات طرح را برطرف ساخت. اگر قسمتی از طرح مشکل داشته باشد با اجرای شبیه سازی می توان بخشی از دستگاهی که ایراد دارد را شناسایی کرد و سپس مجدداً آن را اصلاح نمود. به علاوه در نرم افزار HYSYS می توان در مورد پارامترهای مختلف فرآیند بهینه سازی نیز انجام داد.

قابلیت‌ های نرم‌ افزار هایسیس:

انجام محاسبات طولانی و پیچیده در کمترین زمان:

نرم‌ افزار Hysys با توجه به پردازشگر قدرتمندی که دارد، مسائل دشوار و پیچیده مهندسی را در کمترین زمان حل نموده و دقیق ترین تحلیل ها را ارائه می دهد.

ایجاد مدل های جدید برای مقایسه با سایر سیستم ها

ترمودینامیک جامع:

نرم افزار Hysys دارای مجموعه ای کامل از مواد شیمیایی خالص و بسته خواص آن ها می باشد.همچنین معادلات ترمودینامیکی مختلف و ضرایب اکیتیویته و بسیاری از داده های ترمودینامیکی دیگر در کتابخانه Hysys موجود می باشد که به کمک آن ها می توان بسیاری از سیستم های ایده‌آل، شبه ایده‌آل و غیر ایده‌آل با فشار های بالا را به راحتی و با دقت بالا شبیه سازی کرد. همچنین هایسیس این قابلیت را نیز فراهم کرده است تا موادی که در کتابخانه آن وجود ندارد را به راحتی درون نرم افزار اضافه کرده و نرم‌ افزار خواص فیزیکی و شیمیایی آن را پیش‌بینی می‌ کند.

عملیات واحد جامع:

نرم افزار هایسیس قابلیت شبیه سازی بسیاری از تجهیزات فرآیندی نظیر انواع راکتور ها، برج‌ های تقطیر و استخراج، مبدل‌ های حرارتی، میکسر، پمپ‌ ها و کمپرسور ها، تجهیزات جداسازی مواد مختلف، انواع عملیات منطقی و… را دارا می‌ باشد.همچنین می‌توان با دقت بالایی فرآیند های شیمیایی را شبیه‌ سازی نموده و به تحلیل و بررسی آن پرداخت.

امکان ایجاد تغییر در شبیه‌ سازی و بهبود آن:

توسط Hysys می‌ توان فرآیندهای شیمیایی و تجهیزات فرآیندی را شبیه‌ سازی و تغییرات دلخواه را روی آن اعمال کرد. با این کار نتایج حاصل از تغییرات فرآیند قابل مشاهده و قابل مقایسه می‌ باشند.در بسیاری از موارد از Hysys جهت بهینه‌ سازی محصولات و شرایط انجام عملیات استفاده می‌ گردد.

امکان شبیه سازی فرآیند هم به صورت پایا و هم به صورت دینامیک

ایجاد مدل‌ های واقع بینانه:

نتایج حاصل از شبیه‌ سازی فرآیند توسط نرم‌افزار هایسیس با توجه به فرضیات نرم‌ افزار از دقت بالایی برخوردار است.این نتایج قابل مقایسه با نتایج واقعی می‌ باشد و با فرضیات صحیح خطا ناچیز می شود.همچنین می‌ توان به کمک نرم‌ افزار Hysys یک فرآیند شیمیایی را مدل‌ سازی کرده و رفتار سیستم را در شرایط مختلف عملیاتی پیش‌ بینی کرد.

امکانات دیگر

به جای صفحات جدا از هم و فایل های متعدد ورودی، در HYSYS.Process یک فایل تمام داده های ترمودینامیکی متغیرهای مشخص و نتایج محاسبه را در خود ذخیره می کند. PFD را می توان با فرمت DXF برای استفاده در سایر برنامه ها تهیه کرد. مسیرها و محل های گوناگون و متنوع برای وارد کردن داده ها و مشاهده نتایج محاسبات، امکانات ترسیمی گسترده برای تجسم بهتر نتایج، امکان دست ورزی در اطلاعات کتابخانه ای برنامه، امکان اجرای برنامه در حالت های مختلف و ذخیره سازی نتایج تمام حالت ها، بهینه ساز متغیرهای عملیاتی، صفحه گسترده نظیر Excel ، پیش بینی خصوصیات ترموفیزیکی مواد خالص و مخلوط ها به صورت تابعی از فشار و دما و بسیاری ظرایف دیگر از جمله امکانات جانبی این نرم افزار به شمار می آیند.

انجام پروژه های Hysys مربوط به پالایشگاه نفت:

واحد تقطیر اتمسفریک و خلا نفت خام
گوگرد زدایی از برش های مختلف نفتی
نمک زدایی از نفت
آیزوماکس و ایزومریزاسیون (تولید بنزین اکتان بالا)
رفرمینگ نفتا
واحد های کراکینگ کاتایستی و حرارتی
واحد کاهش گرانروی نفت و….
CDU-VDU-HDS-Desalting-Hydrotreater-Reforming-Isomerizaion-Hydrocracking

انجام پروژه های Hysys مربوط به پالایشگاه گاز:

واحد شیرین سازی گاز اسیدی
واحد نم زدایی
واحد باز یافت گوگرد (فرآیند کلاوس)
واحد لخته گیری و جمع آوری میعانات
واحد تولید ال پی جی
واحد تولید گاز مایع و فشرده و….
Slug Catcher – Gas Sweetening(Amine process)- Dehydration(Glycol)- SRU- LPG Recovery –NGL – LNG ,…

انجام پروژه های Hysys مربوط به مجتمع های پتروشیمی:

واحد تولید اولفین
واحد جداسازی آروماتیک ها
واحد تولید پلی اتیلن سبک و سنگین
واحد تولید کلر آلکالی
واحد تولید BTX
واحد هیدروژناسیون بنزین
تولید انواع گلایکول ها
واحد تولید اتانول آمین و…

سایر پروژه های شبیه سازی با Hysys

شبیه سازی خطوط انتقال نفت و گاز
شبیه سازی استگاه افزایش و کاهش فشار
واحد بازیابی روغن مستعمل به کمک حلال
واحد تولید اسید فسفریک از خاک فسفات
واحد تولید اسید سولفوریک
شبیه سازی انواع سیکل های سرما ساز (Refrigerant)
واحد تولید بیودیزل از زباله های گیاهی
واحد تولید گاز سنتز

وبلاگ