دوره جامع مبانی و کاربردهای نرم افزار شبيه سازی فرآيندها؛ ASPEN+/ HYSYS

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.

داشتن پيشينه فنی، تجربی و اطلاعات پايه در رشته های فنی و مهندسی شيمی – فرآيند واحدهای بهره برداری وهمچنين حداقل شناخت کافی با معادلات رياضی، مبانی ترموديناميک و پديده های انتقال جرم، حرارت و مومنتم (سيالات) مورد نياز است.