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1、中国石油大连石化用户培训中国石油大连石化用户培训23内容提要内容提要Honeywell OTS业务介绍业务介绍UniSimTM Suite 发展历程发展历程UniSimTM Suite 软件构架软件构架UniSimTM Suite 软件应用软件应用UniSim Design Suite工艺设计套件工艺设计套件UniSim Operations Suite生产运营套件生产运营套件UniSim Optimization Suite优化模拟套件优化模拟套件UniSimTM Suite 的效益的效益Honeywell仿真模拟的经验仿真模拟的经验总结总结4霍尼韦尔模拟技术的发展霍尼韦尔一直以来，持续保持
2、着过程控制和动态模拟领域的领袖地位霍尼韦尔一直以来，持续保持着过程控制和动态模拟领域的领袖地位霍尼韦尔一直以来，持续保持着过程控制和动态模拟领域的领袖地位霍尼韦尔一直以来，持续保持着过程控制和动态模拟领域的领袖地位Honeywell 提供先进控制提供先进控制1990Honeywell 收购收购Hyprotech 产品产品 (HYSYS)2004Honeywell 收购收购Aspen OTS 业务业务2004Honeywell 收购收购 SACDA 动态模拟动态模拟1992Honeywell 推出推出 UniSim2005Honeywell 推出推出Shadow Plant 动态仿真培训器动态仿
3、真培训器2000Honeywell 收购收购 InterPlant; 提供提供信息管理信息管理Honeywell 收购收购 Bonner & Moore; 提供计划调度应用提供计划调度应用Honeywell 提供提供油品调和应用技术油品调和应用技术198019951998Honeywell 协助成立协助成立 ASM 协会协会19985Acquired Hyprotech TechnologiesConceptual Design Products Hx- NetDistilPlant Design Products HYSYSDynamics OptionsHYSYS Amines Inter
4、faceHYSYS for Ammonia Plants Interface HYSYS Upstream InterfaceHYSYS OLGA Transient interfaceHYSYS OLGA 3- Phase interfaceHYSYS OLGAS interfaceHYSYS OLI interfaceHYSYS PIPESIM interfaceHYSYS PIPESYS interfaceHYSYS RTO Offline interfaceHYSYS RTO Online interfaceHYSYS Synetix Reactor Model InterfaceHY
5、SYS Synetix Reactor Model DYCAT InterfaceBDKPhysical Properties ProductsThermo (ComThermo)Equipment Design Products HTFSACOLFIHRAPLEFRANFIHRMUSEPIPETASC ThermalTASC MechanicalOther MassballHyprotech ServerHyprotech ExplorerHydraulic Design Products ProFES 2P erosion OptionProFES 2P TranProFES 2P Wax
6、 OptionProFES 3P TranProFES Tranflo InterfaceUniSim Design 6霍尼韦尔流程模拟业务概述产品及技术方面公司已于2004年成功地收购了ASPEN公司的仿真业务，并将原有的SHADOW PLANT，OTISS 与HYSYS整合，形成了集过程设计、稳态模拟、动态仿真、过程优化于一体的产品架构- UNISIM拥有炼油与化工完整的机理模型及严格物性数据库，仿真精度高，可以实现真正意义上的动态过程模拟仿真工程实施能力及应用业绩经过收购，目前几乎集中了OTS业务全球的业务与工程技术骨干，其高技术执行部仅国内就拥有近20多名OTS技术专家炼油化工应用业绩
7、在全球排列第一，特别是国内目前的几个大型炼油与化工项目均采用了其产品和工程服务，包括中石化/BP合资90万吨SECCO乙烯联合装置，中海油/壳牌80万吨乙烯联合装置，中石油大连1000万吨炼油联合装置，神华集团大型煤制油化工联合装置等等，其中惠州、赛科、广东LNG已经顺利完成并交付使用成功地对UOP的收购，将拥有强大的过程知识与经验7介绍 UniSimUnified Simulation Solution UniSimUniSim为装置全生命周期的服务，提供应用方案为装置全生命周期的服务，提供应用方案UniSim 软件和服务帮助工厂，改进和提高过程工业装置的性能和软件和服务帮助工厂，改进和提高
8、过程工业装置的性能和整体业务成效整体业务成效:增进装置设计增进装置设计增强装置生产操作和运营增强装置生产操作和运营增进装置优化增进装置优化8UniSimTM Suite 发展历程发展历程Hyprotech founded in 1976 by a group prof. from University of Calgary , Calgary , AlbertaFirst release of HYSIM in1980 for minicomputer systemsHYSIM rewritten for IBM PC in1984From 1984 to 1995, more capacit
9、ies added to HYSIMHyprotech began in 1991 to develop next generation simulation software. HYSYS (Hyprotech System for engineers) first released in 1995For Windows (C language)Steady state and dynamics integrated9UniSimTM Suite 发展历程发展历程AspenTech acquired in 2002 Hyprotech and all its products, includ
10、ing HYSYS. FTC ruled in 2004 that AspenTech acquisition of Hyprotech violated the anti-trust law and AspenTech must divest Hyprotechs all products.10UniSimTM Suite 发展历程发展历程Honeywell acquired intellectual property of Hyprotech software and OTS business in 2004Honeywell takes the ownership of the inte
11、llectual property of Hyprotech products and OTS business Aspentech gives up OTS business in 3 yearsAspentech provide Honeywell with source code to its new releases of Hyprotech products transferred in two years time. Not vice versa.UniSim Design R350 released in 2005 by HoneywellUniSim Design R350 r
12、eleased in 2005 by Honeywell11交流内容交流内容Honeywell 流程模拟业务介绍流程模拟业务介绍UniSimTM Suite 软件构架软件构架UniSimTM Suite 软件应用软件应用UniSim Design Suite工艺设计套件工艺设计套件UniSim Operations Suite生产运营套件生产运营套件UniSim Optimization Suite优化模拟套件优化模拟套件UniSimTM Suite 的效益的效益Honeywell仿真模拟的经验仿真模拟的经验总结总结12UniSimTM Suite 软件架构Honeywell 的综合工艺过程模
13、拟分析软件包，UniSimTM是一套针对炼油，石油，化工过程的动态行为，进行研究、评估和测试的软件工具集，是一套完整地贯穿整个工厂装置生命周期的协作解决方案 User InterfaceUser Interface13UniSim Design ArchitectureSimulationEnvironmentOil EnvironmentBasisEnvironmentHypo ComponentsHYPO GROUPComponentsProperty PackageFLUID PACKAGEComponentsProperty PackageFLUID PACKAGEHypo Compo
14、nentsHYPO GROUPComponentsProperty PackageFLUID PACKAGEASSAYBLENDASSAYBLENDStreamsOperationsSUB FLOWSHEETSimultaneousSolverCOL SUB FLWSHTColumn -OperationSpecial typeof OperationStreamsOperationsMAIN FLOWSHEETEach Sub flowsheet has its own “Environment”StreamsOperationsSUB FLOWSHEETStreamsOperationsS
15、UB FLOWSHEET14UniSim Design StructureSimulation EnvironmentBasis EnvironmentOil EnvironmentPFDWorkbook15 Components16 Thermodynamics17Material and Energy StreamsLogical OperationsSub-Flow Sheets and Columns(= Special types of Sub-Flow Sheets)Unit OperationsF4 KeyObject PaletteUniSim Stand Alone Mate
16、rialBlocks18Unit Operation分离器： 2 相分离器、 3 相分离器、固体分离器、旋风分离器、真空过滤器、结晶器 塔：吸收解吸、有再沸器的吸收塔、有回流的吸收塔，液 - 液萃取塔、常减压塔、精馏塔、组分分离器、三相精馏塔（所有塔都能在板上加反应单元进行反应精馏） 反应器： CSTR、PFR、 Gibbs、 平衡、转化率 换热器：热交换器、 LNG 多股流冷箱、加热器、冷却器 管路设备：管道、混合、分支 、阀转动设备：泵、压缩机、膨胀机逻辑单元：平衡、前置、 PID 调节器、电子计算表、传递函数发生器等等。19A Process Simulation Environment
17、Steady StateDynamics optionOther options too, Amine, OLI, BlackOil, OLGAS, PIPESYS20Sharing Model, Data, Environment EconomixHTFSCFXSPSPinchFlowFlaresPOLYSIMUniSimConceptual DesignSteady State SimulationDynamic SimulationHYCON / DISTILUniSim.ProcessUniSim.FidelityUniSimTM Suite 软件架构21我们如何设计我们如何设计?我们
18、能够设计得更好吗？我们能够设计得更好吗？我们如何更好地控制？我们如何更好地控制？我们如何更好地培训员工？我们如何更好地培训员工？我们如何改进操作？我们如何改进操作？我们如何更好地优化生产？我们如何更好地优化生产？操作操作操作操作操作操作 优化优化基于知识的UniSimTM Suite应用我们如何交流知识？我们如何交流知识？设计设计设计设计22UniSim 应用贯穿于整个装置的生命周期U n i S i m 模模 拟拟 周周 期期动态设计动态设计 工程研究工程研究/变工况变工况 控制策略评估控制策略评估 操作规程评估操作规程评估 培训培训 在线应用在线应用设计设计操操作作优优化化初步设计初步设计
19、 详细设计详细设计 控制实现控制实现 操作法开发操作法开发 操作员培训操作员培训 生产生产装装 置置 周周 期期装置建设装置提高23UniSimTM Suite 装置生命周期的技术方案UniSimTM 应用包括：UniSim Design Suite 工艺设计套件UniSim Operations Suite 操作运营套件UniSim Optimization Suite 优化模拟套件UniSim Dynamic Engineering Studies工程动态研究24UniSimTM Suite - 过程仿真模拟软件UniSim 综合全面的过程工业模拟技术解决方案。统一了Shadow Plan
20、t , 以及Hyprotech 和 OTISS。它是基于工艺过程本质的，严格的，机理模拟技术解决方案。拥有炼油与化工完整的机理模型，及严格物性数据库，仿真精度高，可以实现真正意义上的动态过程模拟。UniSim是为提高过程装置全部生命周期的性能而设计的软件和工程服务。实现了如下诸多应用的统一机理建模。从稳态模拟设计的Off-line 应用到控制系统组态检查操作员培训操作法评估以及先进控制和优化，性能监视计划，调度等Improve Plant Performance From Process Design to Employee Training to Busines Planning25使用Un
21、iSim ，装置各生命阶段的工程开消$成本节约来自模型的重用性，标准工具，以及更加有效的过程知识运用成本节约来自模型的重用性，标准工具，以及更加有效的过程知识运用初步设计初步设计 详细设计详细设计 控制实现控制实现 操作法开发操作法开发 操作员培训操作员培训 生产生产装装 置置 周周 期期装置建设装置提高26交流内容交流内容Honeywell 流程模拟业务介绍流程模拟业务介绍UniSimTM Suite 软件构架软件构架UniSimTM Suite 软件应用软件应用UniSim Design Suite工艺设计套件工艺设计套件UniSim Operations Suite生产运营套件生产运营套
22、件UniSim Optimization Suite优化模拟套件优化模拟套件UniSimTM Suite 的效益的效益Honeywell仿真模拟的经验仿真模拟的经验总结总结27UniSim Design Suite工艺设计套件客户效益客户效益:提高工厂资源的生产率和安全可靠性提高工厂资源的生产率和安全可靠性0.5% 建设费用费用和建设费用费用和0.2% 生产率提高生产率提高U n i S i m 模模 拟拟 周周 期期动态设计动态设计 工程研究工程研究/变工况变工况 控制策略评估控制策略评估 操作规程评估操作规程评估 培训培训 在线应用在线应用设计设计操操作作优优化化初步设计初步设计 详细设计
23、详细设计 控制实现控制实现 操作法开发操作法开发 操作员培训操作员培训 生产生产装装 置置 周周 期期装置建设装置提高稳态、动态工艺设计稳态、动态工艺设计工况研究工况研究工艺过程的标定、评估工艺过程的标定、评估28贯穿装置生命周期的技术方案贯穿装置生命周期的技术方案UniSim Design U n i S i m 模模 拟拟 周周 期期动态设计动态设计 工程研究工程研究/变工况变工况 控制策略评估控制策略评估 操作规程评估操作规程评估 培训培训 在线应用在线应用设计设计操作操作优化优化初步设计初步设计 详细设计详细设计 控制实现控制实现 操作法开发操作法开发 操作员培训操作员培训 生产生产装
24、装 置置 周周 期期装置建设装置提高初步设计产品详细设计产品 设备设计产品物性产品Hx- NetProcessHTFSACO FIHRAPLE FRANFIHR MUSEPIPEThermo (ComThermo)DistilDynamics Opions3rd Party Options29Unisim Design 用于工艺开发物性数据集成反应网络合成分离序列合成换热网络合成30联合分离和能量集成方案设计联合分离和能量集成方案设计 方案设计产品Distil 综合分馏塔设计综合分馏塔设计Hx-Net 综合能量集成设计综合能量集成设计31Unisim Design 用于工艺设计与优化UniSi
25、m Design SimulationM & H BlanceEquipment SizingCapitalCostInput FormInterative EnginePFDLineSizingUtilitySummaryOperatingCost32稳态流程模拟是现代石油化工设计的重要手段，通过稳态流程模拟确定工艺流程，进行工况分析、灵敏度分析，完成PFD、物料平衡、热量平衡、蒸汽平衡，向下游反应器、塔器、换热器、公用工程等专业输出条件。Unisim Design利用自身丰富的组分数据库、第三方专用组分数据库、数据回归系统、物性系统、单元模块，通过结合序贯模块法、联立方程法以及带有倒推功能
26、的的高速计算引擎，计算快速，对不同条件作出快速相应，以进行交互决策，并输出详尽、多样的计算结果，将单个模型放大到整个企业可访问的所有装置的全流程图。稳态工艺计算结果可以直接送入塔、换热器计算软件，完成设备设计。经过设备计算后，设备参数直接送入稳态模型，即可进行动态设计。33换热器详细设计、选型综合套件换热器详细设计、选型综合套件HTFS 换热器工具换热器工具TASC 管壳式管壳式MUSE 冷箱，多股物流板翅式冷箱，多股物流板翅式ACOL 空冷空冷FIHR 炉子炉子/燃烧燃烧APLE - Plate & Frame Unisim Design 用于设备设计与校核34控制方案策略研究论证DCS控制
27、和复杂控制策略APC先进控制策略评估和测试ESD逻辑有效性验证和评估顺控逻辑和时效性验证353637Illustration of column behaviourResponse of the column bottom conditions to a small temperature disturbance in the feed38Illustration of column behaviourResponse of the column bottom conditions to a bigger temperature disturbance in the feed39Respons
28、e with big temperature disturbance40工艺过程的动态研究、评估正常生产操作研究装置开车和停车研究工艺设备故障处理和紧急停车处理应急预案研究41由于稳态模拟器不能满足工艺过程动态研究的需要，而用户又期望能够在设计阶段中就对工艺过程和设备进行优化设计，所以，在设备选择、详细设计和工程实施之前，采用动态模拟技术对装置进行优化设计是十分关键的，它对于项目安排、项目预算和项目的成功实施都至关重要。通过动态模拟研究，在早期就可以的弄清工艺和设备的动态特性，发现稳态设计的不足和薄弱环节，从而为下一步的详细设计、设备的选型、控制系统设计打下良好的基础，避免装置设计中的瓶颈问题
29、，充分保护用户的投资 42控制方案在真正应用到实际装置之前，可以在模拟仿真器上进行试验和评估。首先，由于DCS组态涉及大量的数据点，尤其是复杂回路各点之间又有着复杂的逻辑关系。在DCS投用之前，如能对其进行全面的检测，将对工厂开车能提供有力保障；另外，由于初始的DCS操作员画面，大多基于P&ID绘制，而非操作人员绘制，所以实际操作时会有很多不方便的地方。利用UniSimTM进行操作培训时，可以对组态画面进行改善，以便更有效地进行操作。对于复杂连锁和控制逻辑，动态评估的意义更大。因为动态评估可以通过完整的全局操作对连锁和控制逻辑进行检验和修正。在确认没有问题后，连锁和控制逻辑程序可以从动态仿真模
30、拟器上直接下载到DCS系统中，从而保证了控制系统的稳定性和可靠性。43在开工前，控制工程师可以利用UniSimTM对装置上的所有控制器的调节参数进行调整，完成调节参数的初始化。这种联调不同于单回路控制的调整，因为对系统中所有调节器进行联合调整时，它会考虑各个调节器之间约束关系，从而可以有效保证了整个工艺平稳控制。44操作法研究正常生产操作法的确认装置开车和停车操作的确认工艺设备故障处理和紧急停车处理应急预案制定DCS操作画面的调整45同步更新生产过程实时数据对装置和工艺状态进行实时分析和预测46操作员培训协调上下游装置的操作，加强班组合作熟悉工艺过程基本原理，掌握投运操作，从容应对各种工况，避
31、免开工时的紧张和误操作，缩短投运时间积累工艺操作经验，提高故障诊断能力，提高处理紧急状况或异常工况的能力，保障工厂安全生产，延长装置实际生产运转周期掌握复杂的、长周期的操作规程，加深对工艺动态行为的因果关系理解 提高操作员素质，减少和避免由于人为因素导致的事故、损失熟悉DCS控制、复杂控制以及先进控制策略47工艺系统专业工作内容工艺系统专业工作内容可行性研究可行性研究- 产品方案产品方案- 工艺技术的比选工艺技术的比选 - 消耗定额及生产成本消耗定额及生产成本概念设计概念设计- 工艺方案研究工艺方案研究- 工艺流程模拟、优化和选择、工艺流程模拟、优化和选择、 总物料热量平衡总物料热量平衡工艺设
32、计工艺设计- 设计基础数据设计基础数据- PFD和物料热量平衡和物料热量平衡- 工艺设备计算、材料选择和数据表工艺设备计算、材料选择和数据表 - 公用工程消耗汇总公用工程消耗汇总- 工艺控制原理和工艺联锁工艺控制原理和工艺联锁 48工艺系统专业工作内容工艺系统专业工作内容基础设计基础设计-工艺流程和控制说明工艺流程和控制说明- PFD和物料热量平衡和物料热量平衡- 设备一览表设备一览表- 公用工程消耗汇总表公用工程消耗汇总表- 化学品消耗汇总表和化学品技术规格书化学品消耗汇总表和化学品技术规格书- 工艺设备和系统计算工艺设备和系统计算- 工艺设备数据表、技术规格书工艺设备数据表、技术规格书-
33、仪表数据表仪表数据表- 特殊管件数据表特殊管件数据表- 安全和压力泄放汇总表安全和压力泄放汇总表- 污染物流一览表污染物流一览表- 管道流体表管道流体表- P&ID- 工艺工艺联锁说明及联锁关系图联锁说明及联锁关系图- 管线数据表管线数据表49工艺系统专业工作内容工艺系统专业工作内容详细设计详细设计- 工艺设备数据表的完善工艺设备数据表的完善- 仪表数据表的完善仪表数据表的完善- P&ID的完善（参考厂商文件）的完善（参考厂商文件）- 管线数据表的完善管线数据表的完善- 工艺设备厂商文件评阅工艺设备厂商文件评阅- 配管图的评阅配管图的评阅- 操作手册操作手册- 分析手册分析手册50工艺系统专业
34、工作程序工艺系统专业工作程序基础基础设计阶段设计阶段详细设计阶段详细设计阶段施工阶段施工阶段PFD物热平衡物热平衡设备表设备表工艺数据表工艺数据表物流表物流表P&ID管线表管线表工艺包工艺包工程规定工程规定机械竣工机械竣工流体规格流体规格管道等级管道等级管道布置管道布置设备设备仪表仪表管道管道电气电气土建土建总图总图工艺设计工艺设计51工艺系统专业工作程序工艺系统专业工作程序工艺包工艺包物热平衡物热平衡设备表设备表P&ID设备布置设备布置仪表设计仪表设计机械设计机械设计管道布置管道布置设备设备仪表仪表电气电气管道管道土建土建工程设计工程设计施工施工仪表数据表仪表数据表控制阀数据表控制阀数据表安
35、全阀数据表安全阀数据表换热器数据表换热器数据表容器数据表容器数据表成套设备规格书成套设备规格书机泵数据表机泵数据表火炬系统数据表火炬系统数据表泄放量泄放量火炬总管火炬总管分离罐分离罐火炬头火炬头机械数据表机械数据表机械数据表机械数据表MR技术评标技术评标询价询价厂商文件厂商文件施工施工厂商文件评阅厂商文件评阅采购采购52与特殊专业领域领先的设计技术集成PIPESYSOLGA/SHTFSHX NetDistilAminesOLIUniSim Design Process设备设计设备设计方案设计方案设计53Unisim OptionAmines Option胺处理模块 模拟和优化气相和液相胺处理过
36、程，包括单相、混合相或活性胺。高精度的模拟硫化氢和二氧化碳被溶剂吸收反应的过程。一个更先进的热力学电解质模块 Li-Mather 可以计算出比原有的模块更准确结果，尤其是在处理混合胺方面。这个技术是由合作伙伴 Schlumberger 提供的，是基于 Oilphase-DBR 中的 AMSIM 模块。 OLI Interface Option 基于 OLI 系统的先进技术，使 HYSYS 能够对复杂的电解液系统进行分析，扩展了 OLI 数据库和热力学性质，含有 3000 多个电解质种类。 54Unisim Option Tacite Option 为陆地、近海和海底管道提供了多相流的模型。 T
37、ACITE 是使用 IFP 中已证实有效的数据库模拟多相流。它是由稳态模块组成，计算压力变化、流体停顿和流动规则。PIPESYS Option PIPESYS 模块使 Unisim 能够精确的进行单相和多相流体的设计、排除故障和优化管线。它可以分析管子的垂直分布，入口装置，管子材料的成分和流体的性质 。OLGAS Option 综合了多相流管线的工业标准计算压力变化、流体停顿和流动规则。 55装置设计产品上游上游 - 油气油气Gas Processing炼油炼油UniSim Design Process Dynamics OptionCrude optionCrude optionPIPESY
38、S Option*Amines Option*PIPESIM Option*OLGA Option*霍尼韦尔产品霍尼韦尔产品Electrolytes OLI Interface Option*Thermo化工化工Upstream Option*56UniSim在油田地面工程建设中的应用 各种集输流程的设计、评估及方案优化 站内管网、长输管线及泵站 管道停输的温降 收发清管球及段塞流的预测 油气分离 油、气、水三相分离 油气分离器的设计计算 天然气水化物的预测 油气的相图绘制及预测油气的反析点 原油脱水 原油稳定装置设计、优化 天然气脱水（甘醇或分子筛）、脱硫装置设计、优化 天然气轻烃回收装置设
39、计、优化 泵、压缩机的选型和计算 57操作员仿真培训操作员仿真培训操作策略、规程评估操作策略、规程评估模拟故障处理模拟故障处理装置投产后的技术改造装置投产后的技术改造 UniSim Operations Suite生产运营套件客户效益客户效益: 增进企业的盈利能力，源自知识、经验、合格的操作人员增进企业的盈利能力，源自知识、经验、合格的操作人员 缩短开工周期、增强装置运营的可靠性、降低工程费用。缩短开工周期、增强装置运营的可靠性、降低工程费用。 以往用户节余超过以往用户节余超过100万美元万美元 U n i S i m 模模 拟拟 周周 期期动态设计动态设计 工程研究工程研究/变工况变工况 控
40、制策略评估控制策略评估 操作规程评估操作规程评估 培训培训 在线应用在线应用设计设计操作操作优化优化初步设计初步设计 详细设计详细设计 控制实现控制实现 操作法开发操作法开发 操作员培训操作员培训 生产生产装装 置置 周周 期期装置建设装置提高58Project IntegrationOTS介绍-实际装置与仿真模拟现场操作员现场操作员装置单元装置单元控制设备控制设备中控室中控室DCS操作站操作站操作员操作员教员教员现场操作员站现场操作员站教员站教员站DCS 模拟机模拟机Link to Real DCSHoneywell Dynamic Runtime EngineProcess Unit Li
41、braryCustom LibraryControl System LibraryProcess ModelCommunication Layer / OLE, ODBCDCS or EmulatorField EmulatorTraining Managerment SystemHONEYWELLTech SupportEngUniSimTM Suite操作员操作员现场操作员现场操作员59UNISIM OTS系统与当前主流DCS/ESD系统的集成DCSABB Industial IT 800xAEmerson Delta-VHoneywell TPS/EPKSYokogawa CS3000等
42、等ESDHoneywell FSCHimaTriconex等等60大连石化OTS构架61OTS 上海某乙烯联合装置仿真培训系统完全的完全的DCS DB62霍尼韦尔仿真培训系统的特点采用严格的化学工程基本原理方程，模块化基本操作单元。基于实际生产和多年动态模拟经验的反应器模型。采用综合工业物性数据包采用真实工厂设备数据建模,计算机真实模拟实际工厂。DCS 模拟机采用真实DCS控制组态和画面工艺模型的仿真精确度高 2% 关键工艺控制点5% 非关键点模块化的模型，易于维护和修改，以及将来对模型进行的扩展开发USER FUNCTION - 可以十分方便的加入用户自己的算法63霍尼韦尔仿真培训系统的应用
43、仿真系统的主要目的和用途 开工/停工操作培训正常生产操作/生产负荷变更操作培训各种异常生产情景和事故的操作演练紧急停车应对操演团队沟通交流和合作实践操作法论证和评估对操作员操作技能水平进行评估 “人，机，料，法，环人，机，料，法，环”，影响企业生产的五大要素，影响企业生产的五大要素64仿真系统的目标生产操作人员培训，从人员方面保障生产装置的一次开工成功操演开工/停工过程及各种异常事件应对，从而实现开工操作的安全高效，缩短开工、停工时间 ；提高操作员对生产过程的分析判断及操作应对能力，提高生产操作的安全和工艺平稳率；提高操作员的技能水平，减少或避免员工的过失和违规操作, 延长装置实际运转周期；提
44、高员工对工艺波动和事故的迅速恢复能力，减少中间不合格品的数量。 提高员工的交流协作精神，标准化技术交流的方法和用语。从人员方面保障生产装置的从人员方面保障生产装置的“安，稳，长，满，优安，稳，长，满，优”运行运行65UniSimTM Suite 工艺单元设备算法库Acrylic Acid Reactor Feed-Process Multi-phase Heat Exchanger Adder Mixer Fluidized Bed Catalytic Cracking Multi-stream Heat Exchanger Alumina Kiln Fluidized Bed Regener
45、ation Naphtha Hydrotreater Block Valve Gas Burner Non Equilibrium Column Calciner Gas Ejector Non Equilibrium Vessel Chemical Conversion Gas Oil Hydrotreater Oxychlorination Reactor Chemical Equilibrium Gas Turbine Pipe ClO2Reactor Gasejector Polyethylene Reactor Compressor Gate Polypropylene Reacto
46、r Continuously Stirred Tank Header Pressure Change Control Valve Heat Transfer, Heat Pressure Swing Absorber Converter Exchanger Pulp Refiner Conveyor Heater/Cooler, Htadder Pump Crystallization H-Oil Reactor Recipcompressor Delayed Coking Drum HF-Alkylation Recovery Boiler Demand Node Interchange R
47、otary Lime/Alumina Kiln Disk Thickener, Diskfilter ISAsmelter Steam Turbine Divider, Splitter Kamyr Digester Supernode Drainer Lag, Conveyor Tcrack Draft LLTank Transmitter Expander LLVessel Turbine Ebullating Reactor Liquid Plug Flow Turbo-compressor FBADSORBER Mechanical Separator, Valves Feed-Ble
48、ndedoil Xnode Distillation 66UniSimTM Suite 工艺单元设备算法库ABleach StagAcid Plant Acrylic Acid Advanced Distillation Ageing/Bottling Cellar Alkylation Unit Amine Treating Unit ARDS Basic Distillation Basic Unit Operations Bauxite Digestion #2 BCTMP Mill Beer Filter Beer Transfer Bleach Plant Bleached Stoc
49、k Cleaning System Bleached Stock Cleaning/Screening Boiler Unit BPA Broke System Brownstock Washer Brownstock Washing/ Screening Naphtha Splitter Natural Gas Liquification and Nitrogen Reduction Unit NDC System Newsprint Machine O2DelignificationC.B. Washer Calcination CCR CCR Platformer Chip Handli
50、ng System Chip Screening CIP Systems (3 lines) Coating Prep System Combo Boiler Compressor Cracked Gas Plant Crude Distillation Unit Crude Stabilizer Unit CTMP Mill System Cu Smelter Deinking Plant Delayed Coker Demineralizer Desflurane Digester Power Boiler and Turbogenerator Digester Digester Chip
51、 Feeding System Distillation EB/SM Effluent Treatment Epoxidation ERU Ethylene CrackEthylene Di-Chloride Ethylene Fractionation Evaporators Filtration Plant (2 sites) Fired Heater Fluidized Catalytic Cracking Unit Gas Blending System Gas Concentration Unit Gas Fired Heater Gas Turbine/Co-Gen Unit Gr
52、oundwood Plant High Recovery Decantation High-substitution ClO2Bleach Stage Hog Fuel Boiler Hydrocracker Reaction Unit Hydrogen Plant Hydrogen Unit (custom) Hydrotreater Integration Digestion with filtration and decantation Isoflurane Kerosene Sweetening Lime Kiln Linear Polyethylene Plant LPG Sweet
53、ener MG Paper Machine Mud Circuit Multi-Stage Compressor Multiple Effect Evaporator Set Naphtha Hydrotreater Unit PS67UniSimTM Suite 逻辑和计算算法库Absolute Value Accumulator Ambient Temperature Analog Delay Analog SummationAND-Gate Change Sign Counter Demultiplexer Device Monitor Digital Summation Draft E
54、lapsed Exclusive OR-Gate Exponential Feed Filter Function High/Low CompareHigh/Low Alarm Interpolator Trig Latch Lead/Lag Limiter Logarithms Master Sequencer Maximum/Minimum Memory Refiner Modulus Motor Start Drive Moving Average Multiplexer Noise Timer NOT-Gate On Delay/Off Delay OR-Gate Pid Polyno
55、mial Power Calculation Product Pulse Positioner Pulse Timer TruncateQualified OR-Gate Quotients Rack Random Rate Limiter Reboiler Power Recipe Table Refiner Power Sequence Relay Round Sequence Sequence Monitor Sequence Generator Square Root Tcrack Thermal Capacitance Transmitter 68模型开发与维护工程工具套件使得模型易
56、于开发和维护工程工具套件使得模型易于开发和维护UniSim Suite 促进了仿真器工艺模型和控制模型的开发及维护图形建模工具用于建模和为模型设计提供文档作为结构化的流程工具，使得工艺和控制模型开发非常方便客户可以更新他们的模型，由于工艺的改变，或者，在某些情况下，构建新的模型。69UNISIMTM 基本培训功能特性UNISIMTM 基本培训功能特性概括基本培训功能特性概括功能功能详述详述工况状态条件工况状态条件通常交付用户通常交付用户2 2个状态，一个是冷态，一个是动态，其他变工况状态基于客户的特别要求。个状态，一个是冷态，一个是动态，其他变工况状态基于客户的特别要求。用户在培训过程中，可以
57、产生任何的中间状态，系统对工况状态的存储数量没有限制。用户在培训过程中，可以产生任何的中间状态，系统对工况状态的存储数量没有限制。快照和回溯快照和回溯自动快照和请求快照两种功能模式，自动快照可以组态快照时间间隔，但最小间隔为自动快照和请求快照两种功能模式，自动快照可以组态快照时间间隔，但最小间隔为1 1分钟，缺省状态下快照分钟，缺省状态下快照BufferBuffer循环设置为循环设置为2020个快照，个快照，以备回溯。以备回溯。重放重放从调回一个快照开始，自动地执行和调用一些教员干预的活动。从调回一个快照开始，自动地执行和调用一些教员干预的活动。运行运行/ /冻结冻结仿真器运行和停止，相互间无
58、痕切换仿真器运行和停止，相互间无痕切换操作条件操作条件边界操作条件可以通过事先组态的显示改变和调整边界操作条件可以通过事先组态的显示改变和调整现场操作现场操作相应的现场操作设备，在现场操作员站画面上，可以方便的通过设备操作面板或定制组态的相应的现场操作设备，在现场操作员站画面上，可以方便的通过设备操作面板或定制组态的FODFOD显示界面显示界面故障故障教员可通过相应设备的交互面板设置故障，也可以通过预先设计的故障显示画面，设置一些特殊工艺或设备故障教员可通过相应设备的交互面板设置故障，也可以通过预先设计的故障显示画面，设置一些特殊工艺或设备故障绩效评估绩效评估操作工的操作水平评定操作工的操作水
59、平评定, ,教员可以通过组态，设定评估标准和规则，并对培训结果和效能记录归档，打印教员可以通过组态，设定评估标准和规则，并对培训结果和效能记录归档，打印变量显示变量显示主要工艺变量可以以不同的方式显示主要工艺变量可以以不同的方式显示历史趋势显示历史趋势显示教员可以组态趋势图中的工艺参数，但每幅趋势图最大可以放置教员可以组态趋势图中的工艺参数，但每幅趋势图最大可以放置8 8条趋势线，趋势图可以自动和手动缩放。条趋势线，趋势图可以自动和手动缩放。图形导航图形导航装置流程画面可效仿装置流程画面可效仿DCS样式的流程导航，通过激活区和操作面板方便的进行交互。包括现场设备。样式的流程导航，通过激活区和操
60、作面板方便的进行交互。包括现场设备。教员日志教员日志自动记录教员动作日志，可打印会话摘要自动记录教员动作日志，可打印会话摘要教员场景教员场景能够预先定义一系列基于时间的教员活动和事件，在随后的培训中同样的面向不同的学员重放。能够预先定义一系列基于时间的教员活动和事件，在随后的培训中同样的面向不同的学员重放。场景的编制可以利用教员的活动日志，经设计修改编成。场景的编制可以利用教员的活动日志，经设计修改编成。系统场景系统场景用脚本语言可在线或离线设计更为复杂的场景，包括众多结构用脚本语言可在线或离线设计更为复杂的场景，包括众多结构速度选择速度选择取决于取决于CPUCPU能力，可从能力，可从0.10
61、.1到到5 5倍的实时时间倍的实时时间定时运行定时运行可以设定单步，指定步数或是指定时间区长。可以设定单步，指定步数或是指定时间区长。流股显示流股显示组态显示流股信息，如组成组态显示流股信息，如组成70UniSim Optimization Suite优化模拟套件 模型与优化、先控技术方案集成模型与优化、先控技术方案集成 优化排产优化排产 优化生产优化生产客户效益客户效益:提高生产率，并降低操作费用提高生产率，并降低操作费用潜在节省潜在节省1-4%，在产率提高方面，在产率提高方面潜在降低操作费用潜在降低操作费用1-3%U n i S i m 模模 拟拟 周周 期期动态设计动态设计 工程研究工程
62、研究/变工况变工况 控制策略评估控制策略评估 操作规程评估操作规程评估 培训培训 在线应用在线应用设计设计操作操作优化优化初步设计初步设计 详细设计详细设计 控制实现控制实现 操作法开发操作法开发 操作员培训操作员培训 生产生产装装 置置 周周 期期装置建设装置提高71模型与APC的集成应用 - SECCO实例 - Profit Suite乙烯APC9 furnaces, 5 columnsfeed variability account for non-linear behaviourSpyro yield model used to update in Profit Optimizer g
63、ains Project Duration 1 year (APC & OPT)OTS Process Model72提高资产效用提高资产效用现实实现事前预防性资产管理霍尼韦尔高级技术方案提高工艺过程的性能提高工艺过程的性能使工艺过程成效增加 增强业务的灵活性增强业务的灵活性 增进决策和执行提高人员绩效提高人员绩效增强安全性和操作的稳定、可靠性提高用户业务效能和轻松平和的管理效能提高用户业务效能和轻松平和的管理效能模拟技术增益于模拟技术增益于所有这些方面所有这些方面73UniSim 卓越的自身价值保障用户的利益综合全面的产品集和服务综合全面的产品集和服务贯穿装置生命周期的通用技术贯穿装置生命周
64、期的通用技术便利于知识转移便利于知识转移降低工程费用降低工程费用降低维护费用降低维护费用卓越的技术卓越的技术整合霍尼韦尔当今行业领先技术和整合霍尼韦尔当今行业领先技术和HYSYS 最新发布的产品技术最新发布的产品技术UniSim保持着持续的研发投入，使其保持在最高的行业水准。保持着持续的研发投入，使其保持在最高的行业水准。提供更多的功能特性和选项提供更多的功能特性和选项是霍尼韦尔的关键技术产品是霍尼韦尔的关键技术产品灵活的许可证发放灵活的许可证发放1 至至 5 年期限年期限应用的兼容应用的兼容专家技术支持专家技术支持与与Experion集成集成生产运营和优化套件生产运营和优化套件74为何选择霍
65、尼韦尔Better TechnologyBetter Lifecycle Support Better DeliveryUniSim 技术基于实际验证的、世界级的方案全球化的模拟专家组确保，满足您的要求给付。您的仿真模拟投资在装置的生命周期将受到保护“霍尼韦尔提升您的业务效能和管理水平”更好的技术更好的技术更好的交付更好的交付更好的生命周期支持更好的生命周期支持75卓越的技术 装置全生命周期的支持所有ASPEN最新部件世界顶级过程模拟技术专家团与霍尼韦尔高技术方案或第三方先进技术方案的集成。OTS历史900+ 主要装置的模拟375+ 工业场所 225+ 客户20+ 年仿真模拟经验卓绝的分层优化
66、技术开放的架构最大化模型的价值实践证实的技术实践证实的技术* ARC January 2003 Report - “Real-time Process Optimization and Training Worldwide Outlook76更好的交付全球化项目管理全球化项目管理全球化项目工程全球化项目工程15 个地区应用中心个地区应用中心150+ 模拟技术专家模拟技术专家满足客户的要求满足客户的要求整体一致整体一致准时，准价准时，准价减少成本减少成本卓越的实践、卓越的人、卓越的选择卓越的实践、卓越的人、卓越的选择HoustonDenverBracknellPuneSingaporePerth
67、SeoulDenotes Locationswith SimulationLondonMontrealJohannesburgBeijingCowdenbeathCalgaryCambridgeBrisbane77更好的生命周期应用通过通过BGP用户效益保护程序用户效益保护程序（Benefits Guardianship program）保护您的投资保护您的投资-综合的先进技术软件支持方案综合的先进技术软件支持方案确保软件应用的更新确保软件应用的更新-软件更新和升级软件更新和升级-与技术专家的交流和访问与技术专家的交流和访问基本方案设计满足客户的关键需求基本方案设计满足客户的关键需求选项可以满
68、足客户的特殊要求选项可以满足客户的特殊要求U n i S i m 模模 拟拟 周周 期期动态设计动态设计 工程研究工程研究/变工况变工况 控制策略评估控制策略评估 操作规程评估操作规程评估 培训培训 在线应用在线应用设计设计操作操作优化优化初步设计初步设计 详细设计详细设计 控制实现控制实现 操作法开发操作法开发 操作员培训操作员培训 生产生产装装 置置 周周 期期装置建设装置提高78交流内容交流内容Honeywell 流程模拟业务介绍流程模拟业务介绍UniSimTM Suite 软件构架软件构架UniSimTM Suite 软件应用软件应用UniSim Design Suite工艺设计套件工
69、艺设计套件UniSim Operations Suite生产运营套件生产运营套件UniSim Optimization Suite优化模拟套件优化模拟套件UniSimTM Suite 的效益的效益Honeywell仿真模拟的经验仿真模拟的经验总结总结79History - Phillips Petroleum, Pasadena, Texas, 198980History - Phillips Petroleum, Pasadena, Texas, 1989812005-11-13 国内某化工厂发生爆炸-误操作822005-11-13 国内某化工厂发生爆炸-误操作83客户面临的问题新闻发布新闻
70、发布 （源译）（源译）爆炸使生产中断了 8 天，57亿加元的开发投资，在开始运转后，仅仅是一些微小的过失引起的, 企业主说.在爆炸和并发的火灾发生后，灾难的破坏及其可能的延展还不能马上知道 企业主说无法预料需要多久才可以重新修复.仿真模拟在意外事故避免方面仿真模拟在意外事故避免方面HAZOP 审查操作规程开发，评估，优化。操作员培训 & 资质认证仿真模拟器的费用仿真模拟器的费用投资收回 1 天的生产损失有一些问题，您应该考虑 损失多少？一次停车你要花费的费用损失多少？一次停车你要花费的费用. 这种意外能够避免吗？这种意外能够避免吗？ 我们做好了每一件事吗？以便保护工厂资我们做好了每一件事吗？以
71、便保护工厂资 产免受此类灾难。产免受此类灾难。国内一苯胺装置爆炸造成当班的造成当班的6名工人中名工人中5人死亡、人死亡、1人失踪，事故还造成人失踪，事故还造成60多人不同程度受伤多人不同程度受伤 此次受污染的松花江水流过的江面总长度超过了此次受污染的松花江水流过的江面总长度超过了1000公公里。但对于未来到底会有多大的影响和损失仍是难以预计里。但对于未来到底会有多大的影响和损失仍是难以预计黑龙江省已投入上千万元资金用于紧急救援。黑龙江省已投入上千万元资金用于紧急救援。吉林省已投入多万元资金用于治松花江污染吉林省已投入多万元资金用于治松花江污染松花江污染带流经哈尔滨持续松花江污染带流经哈尔滨持续
72、40小时小时 吉林段苯超标曾达吉林段苯超标曾达108倍倍 84企业的需要结果高效的装置运营掌握操作在卡边条件下掌握操作在卡边条件下既要能最大的生产，既要能最大的生产，也要最小的设备费用。也要最小的设备费用。最小的操作运营费用最小的操作运营费用减少意外和事故最大化装置的可运转时期最大化装置的可运转时期装置的全面安全装置的全面安全 人员人员, 设备设备, 环境环境环境保护环境保护改进产品质量如果要使装置资产运营性能最佳，就必须要过程优化 在装置建设/改造/开车之前，发现你的工艺瓶颈控制校正 调节系统，安全系统，先进控制系统准备并优化操作规程 安全高效的生产出合格的产品操作员培训/资质认证 安全高效
73、的生产出合格的产品霍尼韦尔仿真模拟系统霍尼韦尔仿真模拟系统可以帮助企业完善以上工作可以帮助企业完善以上工作85非正常生产原因分析误操作和低效能，每年都要浪费大量的费用 在美国，每年对于过程工业来说，由于非正常生产情况的发生，导致的损失要超过100亿美元； 其中，大约有 (42%) 是直接由于人的过失和违章导致的。 这些损失通常是由那些经验和知识不足的雇员所引起的，操作员的错误判断和操作，维修人员的失误。 摘译自：Abnormal Situation Management Consortium (ASM)86UniSim Suite 的效益开车效益源自：开车效益源自：缩短开工期，加开产出，增加产
74、量完善设计，控制实施和操作规程受训良好的操作员年度效益源于：年度效益源于：增加生产事故避免加强高级控制的利用减少放空，排放减少设备损坏，人员伤亡加强环保 87装置的生命期装置的生命期装置的生命期装置的生命期避免意外事故避免意外事故工艺波动回应工艺波动回应识别故障识别故障加快重新获得产品合格加快重新获得产品合格和正常生产率和正常生产率减少停工期减少停工期没有设备损坏或障碍没有设备损坏或障碍$运运运运 营营营营 率率率率提高运营及操作88典型的投资回报$250,000较好的使用控制策略$2,500,000 US合计$500,000避免装置设计问题$1,000,000非正常情况避免$500,000识
75、别故障$250,000缩短开工期潜在节盈典型炼油厂*细目*假设24个月的运营期间，250，000 桶/天的炼油厂 (1200 万吨/年)*基于用户的价值评估通常情况下投资可以在一年内收回全部通常情况下投资可以在一年内收回全部89用户盈利案例一套 FCCU 仿真模拟器带来的利润减少培训时间 - $100,000/yr.防止事故停车 - $800,000 to $1,200,000/yr.较好的投用控制策略 - $500,000 to $2,000,000/yr.RFCCU 和 HF Alky 仿真模拟器 在一套重要的打包设备中，利用仿真模拟发现了设计问题，“这样的失误会花掉我们至少几个星期的时间
76、，大约100 万美金的花费提前 3 天开车成功，正是由于开工方案得到了仿真培训器的试验和改进Savings attributed to a Bright Hydrate simulator缩短装置投运过程的时间 21 天在开车时，不合格的中间产品减少了一半还多90交流内容交流内容Honeywell 流程模拟业务介绍流程模拟业务介绍UniSimTM Suite 软件构架软件构架UniSimTM Suite 软件应用软件应用UniSim Design Suite工艺设计套件工艺设计套件UniSim Operations Suite生产运营套件生产运营套件UniSim Optimization Su
77、ite优化模拟套件优化模拟套件UniSimTM Suite 的效益的效益Honeywell仿真模拟的经验仿真模拟的经验总结总结91仿真模拟的经验OTS 应用900多个主要装置375家应用企业 225全球客户20多年模拟经验模型经验 与大多数主要工艺专利商长期合作.专利模型经验模型认可石油化工石油化工 芳烃联合装置芳烃联合装置 丁二烯丁二烯 乙烯乙烯 乙苯乙苯/苯乙烯苯乙烯 对二甲苯对二甲苯 PTA聚合物聚合物 聚乙烯聚乙烯 聚丙烯聚丙烯聚苯乙烯聚苯乙烯环氧丙烷环氧丙烷炼油炼油烷基化烷基化催化裂化催化裂化延迟焦化延迟焦化常常/减压精馏减压精馏加氢裂化加氢裂化预加氢预加氢异构化异构化催化重整催化重
78、整氢气厂氢气厂加氢精制加氢精制硫回收硫回收92仿真模拟的经验人与技术的结合Honeywell 仿真模拟工程师 丰富的工业知识 工艺设计工艺设计控制实施控制实施装置操作装置操作操作员培训操作员培训UniSim Suite 动态仿真模拟器综合全面的动态模块库综合全面的动态模块库物性和非理想状态方程物性和非理想状态方程经验，在所有主要经验，在所有主要 DCS 即信息技术解决方案方面即信息技术解决方案方面工程工具套件，易于组态和利用工程工具套件，易于组态和利用93UniSim Suite 中国用户SECCO 模拟仿真项目（上海漕泾）Olefins 乙烯OSBL 公用工程Butadiene 丁二烯Aro
79、matics 芳烃EB/SM 乙苯/苯乙烯Polyethylene 聚乙烯Polystyrene 聚苯乙烯Polypropylene 聚丙烯Acrylonitrile 丙烯腈94UniSim Suite 中国用户中国南海CSPC乙烯丁二烯苯乙烯单体环氧丙烷乙苯环氧乙烷高密度聚乙烯聚丙烯广东LNG神华煤直接液化大连石化CDU/HVU/NHTCCRHCUHMUKHDS/DHDSSRUVRDS95霍尼韦尔动态仿真项目经验(中国用户)SECCO 模拟仿真项目（上海漕泾）Olefins 乙烯OSBL 公用工程Butadiene 丁二烯Aromatics 芳烃EB/SM 乙苯/苯乙烯Polyethylen
80、e 聚乙烯Polystyrene 聚苯乙烯Polypropylene 聚丙烯Acrylonitrile 丙烯腈DCS: Emerson DELTA-VESD: Hima96霍尼韦尔动态仿真项目经验(中国用户)2003-9 开工，2005年2月全面交付启用；历时15个月霍尼韦尔投入30余位工程技术人员；岗位定编：380 人，主操：120人，外操：205人开工前培训：158 人，314人次，包括所有内操和部分值班长帮助SECCO创造了世界乙烯行业的最快开车记录“人人，机，料，法，环，机，料，法，环” 企业生产五大要素企业生产五大要素97霍尼韦尔OTS在SECCO中的成功应用操作员培训（正常/异常状
81、态处理）开/停车方案验证、评估及优化DCS/ESD控制功能、顺序控制逻辑验证DCS/ESD开工通用辅助APC项目实施工程师研究：装置正常运行状态下的操作法研究（如针对不同进料下的操作条件优化）帮助SECCO创造了世界乙烯行业的最快开车记录98APC集成方案测试应用应用实例 - Profit Suite乙烯先控 APC已在实施9 裂解炉, 5 精馏塔进料变化的非线性行为Spyro 产率模型用于更新Profit Optimizer的增益系数项目工期 1 年 (APC & OPT)工艺仿真模型工艺仿真模型99SECCO 案例上海赛科是一个全新的生产工厂，大部分员工是无实际操作经验的中专，技校应届毕业生。系统在实际生产装置投用前完成，给操作员时间进行各种工况的操作演练，从而在低成本，无风险，虚拟的环境下积累通常需要几年，甚至是几十年才能获得的经验。此宝贵经验可大大缩短实际工厂开工和启动的时间。 “我负责过在世界各地的多个乙烯建厂项目，赛科的乙烯装置一次开车成功，这是前所未有的。培训了我们毫无经验的操作工，为缩短开车准备的时间提供了不可磨灭的贡献。” 赛科项目主管说：“还帮助他们矫正了多个多控制回路的设计方案，提供他们和供应商技术验收的依据。”壳牌煤气化的仿真模拟101 & A
