Hextran 換熱器設計與網絡優化模擬軟件
SimSci 是世界著名的化工模擬軟件公司，所開發的大量軟件產品和獨特的工程解決方案為煉油、石油化工、精細化工及環境保護等各個行業所采用。
SimSci 公司的Hextran 軟件為工程師提供了對熱傳遞系統的模擬分析工具；投入市場應用已有二十余年,可以幫助用戶對換熱管網進行優化設計、消除瓶頸、提高工作效率。
該軟件適用的行業：油/氣加工、煉油、化工、化學工程、建筑、聚合物、精細化工/制藥
該軟件模擬應用：設計新工藝、評估改變的裝置配置、改進現有裝置、依據環境規則進行評估和證明、消除裝置工藝瓶頸、優化和改進裝置產量和效益
一、HEXTRAN 功能描述
Hextran模擬計算兩個物流間的熱傳遞。它也能計算實際的需求（例如蒸氣、冷卻水或空氣）Hextran 幫助我們確定換熱網絡的優化配置�？蛇x擇的接口程序能幫助我們傳遞數據給HTFS 或HTRI 等軟件。 Hextran 還包括 PRO/II 的組份數據庫和嚴格的熱力學計算方法。
Hextran應用在換熱器核算與設計中。在核算中，根據所提供的換熱器與物流數據，Hextran嚴格的計算出此換熱器的壓降和傳熱系數。在設計中，根據所提供換熱器的數據范圍和操件限制，設計出一個新的STE（換熱器）。利用這兩個功能模塊用戶可以建立一個完整的換熱網絡系統。
HEXTRAN 的功能概括如下：
二、軟件的功能特點
- 問題描述單元：在此單元中可以提供項目的ID，建立的日期，建立者的姓名和一些關于此項目的說明。
- 度量單位：Hextran本身自帶的度量單位有7種，分別是：English、Metric、SI、HTRISI、HXEnglish、HXMetric、HXSI，其中默認的是 English 。用戶也可以自定義度量單位。
- 定義組分：Hextran 提供雙組分數據庫，如果組分數據庫中的組分、屬性不合適，使用者可以自己定義組分的屬性。
- 數據庫中的組分：Hextran 的組分數據庫中包括1700 多種組分，對于這些組分，數據庫中有全部固定屬性的數據和執行相平衡計算溫度依賴的屬性數據。并且數據庫中還包括執行壓降和熱傳遞計算的傳遞屬性數據。
- 非數據庫中的組分：對于非數據庫里的組分的應用，您必須提供它的熱力學和傳遞屬性數據。如果您需要幫 助，請應用SIMSCI's DATAPREP程序。
- 石油中的虛擬組分：定義烴中的虛擬組分，至少需要提供下面三個參數中的兩個：摩爾重量（MW）、API 或比重、沸點（NBP）。
- 餾分曲線：應用餾份曲線（TBP、D86、D2887 或D1160）定義一個物流。Hextran 把這個曲線劃分成一個個剪切數字。這個剪切數字和范圍是可以控制的。每個剪切點作為一個虛擬物流。
- 熱力學計算方法：Hextran應用一個普遍的相互關系法，一個狀態平衡法或液態活動法去計算某種流體情況下的熱力學屬性，從而來預知氣、液兩相的分流情況。熱力學計算方法的選擇依賴于流體的組分和占優勢的溫度和壓力。Hextran 也提供一系列的方法嚴格的去計算氣-液-液平衡和固-液平衡。下面是一些熱力學計算方法的推薦：
三、物流數據
Hextran 應用于六種主要的物流類型：
- Compositional
- Assay
- Bulk property
- Water/steam
- Mix/flash
- Utility
四、操作單元
所有的換熱器依據流體的屬性和換熱器的實際數據嚴格的計算出膜系數和壓力降。操作單元如下：
- 管程和殼程、雙管、多管、拉桿擋板、翅片管、空冷器、板架、簡捷換熱器、管線、閥門、泵、壓縮機、加熱 器、冷卻器、火焰加熱器、閃蒸罐、混合器、分離器、多變量控制器、脫鹽罐傾析器。
五、計算模型
Hextran 提供如下的計算方法：
- 夾點技術：
- Targeting(目標功能)：Targeting利用夾點技術對熱回收的上限和下限提供數字和圖形的分析。用戶指定熱回收的標準，定義物流和過程的約束條件。Hextran 用工況研究和圖形幫助工程師確定優化的熱回收標準。Hextran 計算出熱傳遞的面積，實際的需求，操作的費用，復合曲線圖，用戶指定的過程/經濟圖。
- Synthesis(綜合功能)：為指定的熱回收產生較小換熱器數目的優化網絡。用戶指定熱回收的溫度(HRAT) 和換熱器的較小溫度(EMAT)，從而計算出應用中較少的設備需求。Hextran 將執行上限到20個工況研究去評估EMAT 和HRAT有效的結合溫度。
- 網絡和換熱器的核算與設計
- Simulation(模擬分析)：在換熱網絡中，模擬計算被一些簡單的和嚴格的操作單元所執行。嚴格的STE模型可用于老的換熱器的核算和新的換熱器的設計。對于所有嚴格的單元操作，熱傳遞系數和壓力降被計 算。全部網絡的質量、壓力、能量平衡也被計算。核算型和設計型換熱器都需要說明輸出的溫度，輸出的液體質量和負荷。溫度、壓力和負荷也能被多變量控制器所執行。
- 數據調和
- Regression(數據回歸)：Regression 是 Hextran 的數據調和工具。它的工作方式除了說明變量多之外，余下的和多變量控制器（MVC）完全一樣�；貧w通過巧妙的處理變量與說明限制之間的關系，嘗試著使計算結果和說明中指定的現場數據值達到較小的差異。最多可以指定30個說明條件和29個操作變量。說明條件的數目必須大于等于操作變量的數目。說明條件可以是物流溫度或壓力或者是單個換熱器的負荷或者是幾個不同換熱器負荷值之和。變量是進口物流的溫度和速率，換熱器的負荷和兩向流的分離因子。
- 優化操作
- Area optimization（面積優化）：在換熱面積優化計算中,目的是設計新的換熱器達到指定的回收標準。優化計算的流程圖是由簡單換熱器和嚴格換熱器組成的老的或新的換熱網絡。老的換熱器中可以有或沒有負荷/溫度的說明；新的換熱器或者是”固定”的或者是"自由"的.新的固定換熱器有一個過程說明，換熱器的尺寸不受經濟和計算出的回收所約束。然而，新的固定換熱器的費用是在自由換熱器支出計算中得出。新的自由換熱器的尺寸是隨著程序而變化，直到增加的支出和用戶指定的相吻和。
- Split flow optimization(分流優化)：分流優化的目的是減小網絡的全部實際費用,包括空冷器、泵、火焰加熱器的費用等等。費用促使我們選擇熱物流還是冷物流。Hextran 選擇多個模擬實驗平行換熱器間的負荷，目標是計算出實際的費用和違反工廠操作條件損失費用。這個工程中的變量是分流因子。
- Cleaning casestudy(清掃工況)：當清掃一個，幾個或全部網絡中的換熱器時，清掃工況用于估計可能的經濟影響。并且嚴格的計算出網絡中每個換熱器上佳的清掃周期。公用工程節省費用可收回清掃和損失的產品。如果有非預期的停車，在任何操作條件下用戶將確切地知道清掃哪一臺換熱器可使返還期較快。
六、支持平臺
- Hextran 程序設計可在你的計算機上選擇從 PC 到 UNIX 工作站來運行 HEXTRAN 程序。PC 版本設計有友好的圖形界面，具有快速和方便輸入的特點，還能輸出圖形和報告，圖形和報告可根據用戶要求定制。在PC 上生成的輸入文件能傳送到其它平臺進行執行。
七、國內外用戶
- 國外部分用戶：
| Agip |
BPAmoco |
Equilon/Motiva |
ExxonMobil |
ChevronTexaco |
| Idemitsu |
KOC |
Colt |
PDVSA |
Petrobras |
| Royal |
Dutch/Shell |
Saudi Aramco |
ABB Lummus |
Bechtel |
| Toyo |
Engineering |
Washington |
Fluor Daniel |
Foster Wheeler |
| GDS Engineers |
Technip/KTI |
JGC |
Parsons |
Petrocon |
| Engineering |
TotalFinaElf |
Statoil |
Sunoco |
Tesoro |
| Kellogg Brown & Root |
Jacobs Engineering |
S & B Eng & Const Ltd. |
Stone & Webster |
ATOFINA PETROCHEM |
- 國內部分用戶：
中國石化工程公司 中國石化寧波工程公司 中國石化洛陽工程公司
中國石化上海工程公司 中國寰球化學工程公司 南京煉油廠設計院
CPE東北分公司（吉林） 中國成達化學工程公司 中國天辰化學工程公司
撫順石化設計院 蘭州煉油化工設計院 上海石化研究院
上海兗礦能源科技開發有限公司 等等… …
