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计算机在化工中的应用班级： 姓名： 学号： 计算机在化工中的应用姓名(地址，邮编)摘要：随着时代的发展计算机在化工中的应用越来越重要，本文主要介绍了多款化工中常用的软件关键词：ChemCAD，Chemoffice， origin， HYSYS.The Application of Computer in the Chemical IndustryYIN Heng(Grade 2008 Class 2 of Chemical Engineering and Tecnology, College of Materials and Chemical Engineering, Sichuan University of Science & Engineering, Sichuan zigong 643000)Abstract: With the development of The Times. The application of computer in chemical industry is becoming more and more important. This paper mainly introduces the more commonly used software that in the chemical industry.Keywords: ChemCAD，Chemoffice， origin， HYSYS.1 　前言随着计算机的发展，在社会各个领域都离不开计算机，对于化工也是一样。

化工中复杂的数据处理，图表绘制，模型建立等等都需要化工软件的帮助这样从各方面提高了化工工作的效率2 ChemCAD2.1 ChemCAD 简介ChemCAD[1]是由 Chemstations 公司推出的一款极具应用 和推广价值的软件 ,它主要用于化工生产方面的工艺开 发、优化设计和技术改造[ 3 - 5 ]由于 ChemCAD 内置的专家 系统数据库集成了多个方面且非常详尽的数据,使得 Chem2 CAD 可以应用于化工生产的诸多领域,而且随着 Chemsta2 tions 公司的深入开发, ChemCAD 的应用领域还将不断拓展2.2 应 用 范 围ChemCAD 的应用范围包含了化学工业细分出来的多个方面,如炼油、石化、气体、气电共生、工业安全、特化、制药、生化、污染防治、清洁生产等它可以对这些领域中的工艺过程进行计算机模拟并为实际生产提供参考和指导ChemCAD 内置了功能强大的标准物性数据库, 它以 A IChE 的 D IPPR 数据库为基础,加上电解质共约 2000 多种纯物质,并允许用户添加多达 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,从 5. 3 版开始还提供了 200 多种原油的评价数据库,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和现场装置吻合的数据模型,并通过运算模拟装置的稳态和动态运行,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 都可以用来选择方案,研究非设计工况的操作以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以提高产量产率、减少能量消耗、降低生产成本的有力工具可模拟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,也可模拟研究工厂合理化方案以消除“瓶颈”问题,或模拟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 2.3 使 用 方 法（1）画流程图单击菜单栏 File 按钮,选择 New Job,在弹出的文件保存 对话框中选好路径后单击保存便完成了模块新建任务此时操作界面会有所改变,菜单栏和工具栏选项都有所增加,且会弹出画流程图的面板,面板上一个符号代表一种设备或工具。

左键单击面板,此时鼠　标会变成小方框,然后在空白处单击,便可添加相应的设备将相应的设备连接好,按需画好流程图后,便可开始下一步的操作画流程图这一步,可以全部由自己画出,也可由附带的模块修改而成,方法是:单击 File 按钮,选择 Open Job,弹出选择模块对话框,在相应的路径中选择相应的模块后,单击打开,便打开了所选模块,然后在菜单栏中选择Edit Flowsheet,这个按钮会变为 Run Simulation, 这时便可开始编辑流程图要改变流程线路时,右键单击要改变线路,选择 Reroute stream,将弹出一个跟随鼠标移动的大的十字虚线,便可开始布线;若要改变流程图中的操作单元 ,右键单击要改变单元,选择Swap unit,然后在面板中选择需要的单元,在相应的位置单击便可完成操作单元的更换;若需在流程图线路中插入操作单元,右键单击相应位置,选择 Insertunit,在面板中选择需要的单元,然后在相应位置单击便完成了插入操作除了以上操作外,还可以删除线路或单元2）设 置 单 位 在菜单栏中单击 Format,然后单击 Engineering Units,会 弹出一个对话框,可选择 Alt SI、SI 等多个单位标准,选好后单击 OK,便可完成单位设置。

（3）选 择组分 单击菜单栏 Thermophysical,选择 Component list,这时会弹出一个对话框,在组分数据库右侧选择需要的组分,单击 Add,再单击 OK,完成组分添加4）选择热力学模型 单击 Thermophysical,选择 K - values,会弹出一个对话框,设置好后单击 OK,便完成了 K　值设置;接着是设置焓,同样是在 Thermophysical 菜单下,选择 Enthalpy,设置好后单击OK 即可完成;然后在 Thermophysical 菜单中选择 K - ValueWizard,这一项可以设置温度、压强等的最大和最小值在 Thermophysical 菜单中还有电解液等选项,只要按需设置好即可 （ 5）指定详细进料物流 每一个物料(包括原料和产品 )都必须详细设置单击菜单栏 Specifications,在弹出的菜单中选择相应的选项进行设置单击 Specifications,选择 Select Streams,弹出 ID 号输入对话框,输入 ID 号,单击 OK,弹出编辑对话框,设置好相应的选项后单击 OK 即可设置好这一项可以计算相关的泡点或露点值。

（ 6） 详细指定各单元操作 左键双击或在 Specifications 菜单中选择 Select Unitops 选项,弹出设置对话框,框中有一　个 Help 按键,单击弹出帮助文档,可以查看详细内容设置好后单击 OK,弹出提示对话框,提示错误或警告,因为错误的设置会使系统运行时出现错误或不能运行,不能得到准确的数据错误提示是为了阻止系统运行,警告是为了提示用户设置要正确,如果不管就可以忽略,系统会照常运行7）运行 可以选择整个系统或单个操作单元运行,也可以选择一个循环线路运行,只需在 Run 菜单中分别选择 Run All、Run Selected Units 或 Recycles 即可实现执行后两个操作时会弹出一个对话框,单击所要运行的单元,单击 OK 便开始运行还可设置运行顺序 ,只需在 Run 菜单中选择 Calculation Sequence,在弹出的对话框中设置好后单击 OK 即可8）查看运行结果 单击 Results,在弹出的菜单中选择需要查看的选项 ,就有一个文档弹出来 ,里面记有详细的结果查看运行结果之后,便可计算设备规格,然后按需优化,最后便是生成物料流程图。

2.4 功能扩展ChemCAD 的功能扩展可以通过用户新建流程图来实现ChemCAD 内置了强大的数据库,用户可以新建或在已有流程图的基础上进行修改由于面板中所提供的设备有限, ChemCAD 提供了画设备的工具,用户可以按照自己的需要画好一个符号,然后设置好相关的参数,便可作为一种设备使用此外,开发 ChemCAD 的 Chemstations 公司也在不断扩大其数据库,有些现在还不能处理的生产流程,可以将方案提交给 Chemstations 公司来处理相信在不久的将来, ChemCAD 的功能将更为强大,应用领域将更加广泛3 Chemoffice 系列软件3.1 Chemoffice 简介Chemoffice[2]目前是 2004 (8.0)版，分为功能不同的几个版本ChemOffice Ultra 2004 包含了：（1） ChemDraw Ultra 8.0：化学结构绘图；（2） Chem3D Ultra 8.0：分子模型及仿真；（3） ChemFinder Pro 8.0：化学信息搜寻整合系统此外还加入了 E-Notebook Ultra 8.0，BioAssay Pro 8.0，量化软件 MOPAC、Gaussian和 GAMESS 的界面，ChemSAR Server Excel, CLogP, CombiChem/Excel 等等，ChemOffice Pro 还包含了全套 ChemInfo 数据库，有 ChemACX 和 ChemACX-SC，Merck 索引和ChemMSDX。

3.2 Chemoffice 软件详细功能（1） ChemDraw：是世界上最受欢迎的化学结构绘图软件，是各论文期刊指定的格式；（2） AutoNom：是 Beilsteiny 最强的软件，现已内含在 ChemDraw Ultra 内，它可自动依照IUPAC 的标准命名化学结构； （3） ChemNMR：在 ChemDraw 内预测 13C 和 1H 的 NMR 光谱，节省实验的花费； （4） ChemProp：预测 BP、MP 、临界温度、临界气压、吉布斯自由能、logP、折射率、热结构等性质； （5） ChemSpec：可让输入 JCAMP 及 SPC 频谱资料，用以比较 ChemNMR 预测的结果； （6） ClipArt：高品质的实验室玻璃仪器图库，可搭配 ChemDraw 使用；（7） Name=Struct：输入 IUPAC 化学名称后就可自动产生 ChemDraw 结构；　（8） Chem3D：提供工作站级的 3D 分子轮廓图及分子轨道特性分析，并和数种量子化学软件结合在一起由于 Chem3D 提供完整的界面及功能，已成为分子仿真分析最佳的前端开发环境；（9） ChemProp：预测 BP、MP 、临界温度、临界气压、吉布斯自由能、logP、折射率、热结构等性质；（10）Excel Add-on ：与微软的 Excel 完全整合，并可连结 ChemFinder；（11）Gaussian Client：量子化学计算软件 Gaussian 98W 的客户端界面，直接在 Chem3D运行 Gaussian，并提供数种坐标格式；（需要安装 Gaussian 98W）（12）CS GAMESS：量子化学计算软件 GAMESS 的客户端界面，直接在 Chem3D 运行GAMESS 的计算；（需要另外获得 GAMESS）（13）MOPAC Pro：Fujitsu 的量子化学计算软件 MOPAC 已内含在 Chem3D Ultra 内，搭配Chem3D 的图形界面。

分子计算的方法有 AM1、PM3 、MNDO 、MINDO/3 和新的MINDO/d。