Honeywell UniSim R520 مدلسازی فرآیندهای صنعتی نفت و گاز

نرم افزار Honeywell UniSim Design یکی از پلتفرم های تخصصی برای مدل سازی، طراحی، شبیه سازی و تحلیل فرآیندهای صنعتی است. این نرم افزار برای ایجاد مدل های حالت ماندگار و دینامیکی از واحدهای فرآیندی توسعه یافته و در طراحی و بهره برداری از واحدهایی مانند پالایشگاه ها، مجتمع های پتروشیمی، واحدهای فرآورش گاز، LNG و صنایع شیمیایی استفاده می شود. UniSim می تواند یک مدل فرآیندی را از مطالعات اولیه طراحی تا مهندسی تفصیلی، راه اندازی و بهره برداری در چرخه عمر کارخانه همراه کند.

UniSim امکان ساخت فلوشیت فرآیندی و مدل سازی تجهیزات اصلی مانند جداکننده ها، مبدل های حرارتی، ستون های تقطیر، راکتورها، کمپرسورها و سایر تجهیزات فرآیندی را فراهم می کند. مهندس می تواند مشخصات خوراک، شرایط عملیاتی و تجهیزات را تعریف کرده و اثر تغییر دما، فشار، ترکیب خوراک، ظرفیت تولید و شرایط عملیاتی را بر عملکرد واحد بررسی کند. این قابلیت برای طراحی فرآیند، مطالعات امکان سنجی، تعیین ظرفیت تجهیزات و بررسی سناریوهای مختلف عملیاتی کاربرد مستقیم دارد.

یکی از نقاط قوت UniSim، استفاده از یک مدل مشترک برای طراحی و تحلیل عملکرد واقعی کارخانه است. مدل ساخته شده می تواند برای پایش عملکرد، بررسی گلوگاه های فرآیندی، عیب یابی، تحلیل تغییرات خوراک و تجهیزات و ارزیابی سناریوهای عملیاتی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین امکان استفاده از مدل UniSim به عنوان دوقلوی دیجیتال فرآیندی برای پایش و تحلیل عملکرد واحد وجود دارد.

UniSim در تحلیل های مهندسی و بهینه سازی فرآیند نیز کاربرد گسترده ای دارد. مهندس می تواند تغییرات خوراک، از مدار خارج شدن تجهیزات، تغییر شرایط بهره برداری و سناریوهای مختلف تولید را شبیه سازی کرده و اثر آن ها را بر تولید، ایمنی، مصرف انرژی و سودآوری بررسی کند. قابلیت های مربوط به طراحی تجهیزات، تحلیل گلوگاه، بهینه سازی فرآیند، محاسبه انتشار گازهای گلخانه ای و مدل سازی هیدروژن سبز نیز در نسخه های جدید این مجموعه توسعه یافته اند.

بخش دینامیکی UniSim برای پروژه هایی اهمیت ویژه دارد که رفتار فرآیند در طول زمان و واکنش آن به تغییرات عملیاتی باید بررسی شود. با استفاده از مدل دینامیکی می توان راه اندازی و توقف واحد، تغییرات فشار و دبی، عملکرد سیستم کنترل، شرایط اضطراری و سناریوهای اختلال فرآیندی را پیش از اعمال آن ها روی واحد واقعی بررسی کرد. به همین دلیل UniSim در کنار طراحی فرآیند، در مطالعات بهره برداری، کنترل و ایمنی و آموزش اپراتورها نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

همچنین نرم افزار UniSim ExchangerNet و UniSim ThermoWorkbench نیز موجود است.

ماژول‌های Honeywell UniSim

• ماژول UniSim Design

این ماژول اصلی Honeywell UniSim برای شبیه‌سازی فرآیندها است که به کاربران اجازه می‌دهد مدل‌های دینامیکی و استاتیکی فرآیندها را ایجاد کنند. از این ابزار برای طراحی، تحلیل و بهینه‌سازی واحدهای فرآیندی استفاده می‌شود.

شامل طیف وسیعی از کتابخانه‌های ترمودینامیکی، مدل‌های اجزا و معادلات حالت است که برای شبیه‌سازی دقیق فرآیندهای پیچیده استفاده می‌شود.

• ماژول UniSim Flare

این ماژول برای تحلیل و شبیه‌سازی سیستم‌های فلر و مدیریت گازهای زائد طراحی شده است. با استفاده از این ابزار، مهندسان می‌توانند رفتار سیستم‌های فلر را در شرایط اضطراری شبیه‌سازی کنند و از تطابق آن‌ها با استانداردهای ایمنی اطمینان حاصل کنند.

• ماژول UniSim Dynamic

برای شبیه‌سازی دینامیکی فرآیندها و سیستم‌ها استفاده می‌شود. این ماژول به کاربران امکان می‌دهد که رفتار دینامیکی سیستم‌ها را تحت شرایط مختلف مطالعه کنند و عملکرد سیستم‌ها را در مواجهه با تغییرات ناگهانی و ترانزیتوری بهینه‌سازی کنند.

• ماژول UniSim Heat Exchanger

این ماژول به طور خاص برای طراحی و شبیه‌سازی مبدل‌های حرارتی توسعه یافته است. مهندسان با استفاده از این ابزار می‌توانند عملکرد مبدل‌های حرارتی را بهینه‌سازی کنند و مشکلات مرتبط با انتقال حرارت را حل کنند.

• ماژول UniSim Optimization Suite

مجموعه‌ای از ابزارها برای بهینه‌سازی فرآیندها و تصمیم‌گیری در مورد تنظیمات بهینه در واحدهای صنعتی. این ماژول‌ها امکان تحلیل حساسیت، شناسایی بهترین پارامترهای عملیاتی و بهبود کلی عملکرد فرآیند را فراهم می‌کنند.

قابلیت‌های نرم افزار Honeywell UniSim

🔺مدل سازی فرآیندهای حالت ماندگار | Steady-State Process Modeling
فلوشیت فرآیندی را در شرایط پایدار مدل کرده و جریان های جرمی و انرژی، دما، فشار و ترکیب جریان ها را برای طراحی و تحلیل واحد محاسبه می کند.

🔺شبیه سازی دینامیکی فرآیند | Dynamic Process Simulation
رفتار واحد فرآیندی را در طول زمان بررسی کرده و تغییرات فشار، دما، دبی، سطح مخازن و عملکرد تجهیزات و کنترلرها را در شرایط مختلف شبیه سازی می کند.

🔺طراحی و سایزینگ تجهیزات | Equipment Design & Sizing
برای تعیین مشخصات و ظرفیت تجهیزات فرآیندی مانند مبدل حرارتی، جداکننده، ستون، کمپرسور و سایر تجهیزات مورد استفاده در طراحی کارخانه به کار می رود.

🔺تحلیل گلوگاه فرآیندی | Process Debottlenecking
محدودیت های ظرفیت و عملکرد واحد را شناسایی کرده و اثر تغییر ظرفیت تجهیزات یا شرایط عملیاتی را بر افزایش تولید بررسی می کند.

🔺تحلیل سناریوهای عملیاتی | What-If & Scenario Analysis
تغییر خوراک، شرایط عملیاتی، از مدار خارج شدن تجهیزات و سناریوهای مختلف بهره برداری را شبیه سازی کرده و پیامدهای آن ها را پیش از اجرا ارزیابی می کند.

🔺بهینه سازی فرآیند | Process Optimization
شرایط عملیاتی و طراحی فرآیند را با هدف افزایش تولید، کاهش مصرف انرژی، بهبود بازده و دستیابی به اهداف اقتصادی و عملیاتی بهینه می کند.

🔺تحلیل عملکرد کارخانه | Plant Performance Monitoring
مدل فرآیندی را با داده های واقعی کارخانه تطبیق داده و برای مقایسه عملکرد واقعی با شرایط طراحی و شناسایی انحرافات فرآیند استفاده می کند.

🔺تحلیل کنترل و ایمنی فرآیند | Process Control & Safety Analysis
رفتار فرآیند و سیستم های کنترلی را در شرایط عادی و اختلال بررسی کرده و برای کنترل سیستم، مطالعات ایمنی و بررسی سناریوهای عملیاتی استفاده می شود.

🔺مدل سازی فرآیندهای انرژی و کربن | Energy & Emissions Modeling
مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای را در فلوشیت بررسی کرده و برای ارزیابی و بهینه سازی مصرف انرژی و انتشار (GHG) مورد استفاده قرار می گیرد.

🔺مدل سازی هیدروژن و جذب کربن | Hydrogen & Carbon Capture Modeling
فرآیندهای مرتبط با هیدروژن سبز، الکترولایزرهای AEL و PEM و جذب و انتقال CO₂ را برای طراحی و ارزیابی پروژه های گذار انرژی مدل می کند.

کاربردها

• پالایشگاه ها
  برای طراحی و تحلیل واحدهای پالایشی، بررسی ظرفیت تجهیزات، تغییر ترکیب خوراک، شناسایی گلوگاه های تولید، بهینه سازی مصرف انرژی و ارزیابی سناریوهای مختلف بهره برداری.

• مجتمع های پتروشیمی و صنایع شیمیایی
  برای مدل سازی واحدهای فرآیندی، بررسی عملکرد راکتورها و ستون های جداسازی، تحلیل شرایط عملیاتی و ارزیابی تغییرات خوراک و ظرفیت تولید.

• واحدهای فرآورش گاز و LNG
  برای طراحی و تحلیل فرآیندهای تصفیه، شیرین سازی، جداسازی، تراکم و مایع سازی گاز و بررسی عملکرد واحد در شرایط مختلف خوراک و بهره برداری.

• شرکت های مهندسی، طراحی و ساخت کارخانه های فرآیندی (EPC)
  برای مطالعات امکان سنجی، طراحی مفهومی و مهندسی تفصیلی، تعیین مشخصات تجهیزات، بررسی سناریوهای طراحی و ارزیابی عملکرد فرآیند پیش از اجرای پروژه.

• واحدهای بهره برداری و بهینه سازی کارخانه های فرآیندی
  برای پایش عملکرد واحد، عیب یابی، تحلیل رخدادهای فرآیندی، بررسی تغییر شرایط عملیاتی و یافتن راهکارهای افزایش ظرفیت و کاهش مصرف انرژی.

✅ بیشتر بخوانید: Aspen HYSYS شبیه سازی فرایندهای شیمیایی و پتروشیمی

نرم افزار Honeywell UniSim یک ابزار حیاتی برای مهندسان و متخصصان فرآیند است که به آن‌ها امکان می‌دهد تا فرآیندهای پیچیده صنعتی را به‌طور دقیق مدل‌سازی کنند و تصمیم‌گیری‌های مبتنی بر داده‌های دقیق انجام دهند.