Hextran 换热器设计与网络优化模拟软件
SimSci 是世界著名的化工模拟软件公司，所开发的大量软件产品和独特的工程解决方案为炼油、石油化工、精细化工及环境保护等各个行业所采用。
SimSci 公司的Hextran 软件为工程师提供了对热传递系统的模拟分析工具；投入市场应用已有二十余年,可以帮助用户对换热管网进行优化设计、消除瓶颈、提高工作效率。
该软件适用的行业：油/气加工、炼油、化工、化学工程、建筑、聚合物、精细化工/制药
该软件模拟应用：设计新工艺、评估改变的装置配置、改进现有装置、依据环境规则进行评估和证明、消除装置工艺瓶颈、优化和改进装置产量和效益
一、HEXTRAN 功能描述
Hextran模拟计算两个物流间的热传递。它也能计算实际的需求（例如蒸气、冷却水或空气）Hextran 帮助我们确定换热网络的优化配置。可选择的接口程序能帮助我们传递数据给HTFS 或HTRI 等软件。 Hextran 还包括 PRO/II 的组份数据库和严格的热力学计算方法。
Hextran应用在换热器核算与设计中。在核算中，根据所提供的换热器与物流数据，Hextran严格的计算出此换热器的压降和传热系数。在设计中，根据所提供换热器的数据范围和操件限制，设计出一个新的STE（换热器）。利用这两个功能模块用户可以建立一个完整的换热网络系统。
HEXTRAN 的功能概括如下：
二、软件的功能特点
- 问题描述单元：在此单元中可以提供项目的ID，建立的日期，建立者的姓名和一些关于此项目的说明。
- 度量单位：Hextran本身自带的度量单位有7种，分别是：English、Metric、SI、HTRISI、HXEnglish、HXMetric、HXSI，其中默认的是 English 。用户也可以自定义度量单位。
- 定义组分：Hextran 提供双组分数据库，如果组分数据库中的组分、属性不合适，使用者可以自己定义组分的属性。
- 数据库中的组分：Hextran 的组分数据库中包括1700 多种组分，对于这些组分，数据库中有全部固定属性的数据和执行相平衡计算温度依赖的属性数据。并且数据库中还包括执行压降和热传递计算的传递属性数据。
- 非数据库中的组分：对于非数据库里的组分的应用，您必须提供它的热力学和传递属性数据。如果您需要帮 助，请应用SIMSCI's DATAPREP程序。
- 石油中的虚拟组分：定义烃中的虚拟组分，至少需要提供下面三个参数中的两个：摩尔重量（MW）、API 或比重、沸点（NBP）。
- 馏分曲线：应用馏份曲线（TBP、D86、D2887 或D1160）定义一个物流。Hextran 把这个曲线划分成一个个剪切数字。这个剪切数字和范围是可以控制的。每个剪切点作为一个虚拟物流。
- 热力学计算方法：Hextran应用一个普遍的相互关系法，一个状态平衡法或液态活动法去计算某种流体情况下的热力学属性，从而来预知气、液两相的分流情况。热力学计算方法的选择依赖于流体的组分和占优势的温度和压力。Hextran 也提供一系列的方法严格的去计算气-液-液平衡和固-液平衡。下面是一些热力学计算方法的推荐：
三、物流数据
Hextran 应用于六种主要的物流类型：
- Compositional
- Assay
- Bulk property
- Water/steam
- Mix/flash
- Utility
四、操作单元
所有的换热器依据流体的属性和换热器的实际数据严格的计算出膜系数和压力降。操作单元如下：
- 管程和壳程、双管、多管、拉杆挡板、翅片管、空冷器、板架、简捷换热器、管线、阀门、泵、压缩机、加热 器、冷却器、火焰加热器、闪蒸罐、混合器、分离器、多变量控制器、脱盐罐倾析器。
五、计算模型
Hextran 提供如下的计算方法：
- 夹点技术：
- Targeting(目标功能)：Targeting利用夹点技术对热回收的上限和下限提供数字和图形的分析。用户指定热回收的标准，定义物流和过程的约束条件。Hextran 用工况研究和图形帮助工程师确定优化的热回收标准。Hextran 计算出热传递的面积，实际的需求，操作的费用，复合曲线图，用户指定的过程/经济图。
- Synthesis(综合功能)：为指定的热回收产生较小换热器数目的优化网络。用户指定热回收的温度(HRAT) 和换热器的较小温度(EMAT)，从而计算出应用中较少的设备需求。Hextran 将执行上限到20个工况研究去评估EMAT 和HRAT有效的结合温度。
- 网络和换热器的核算与设计
- Simulation(模拟分析)：在换热网络中，模拟计算被一些简单的和严格的操作单元所执行。严格的STE模型可用于老的换热器的核算和新的换热器的设计。对于所有严格的单元操作，热传递系数和压力降被计 算。全部网络的质量、压力、能量平衡也被计算。核算型和设计型换热器都需要说明输出的温度，输出的液体质量和负荷。温度、压力和负荷也能被多变量控制器所执行。
- 数据调和
- Regression(数据回归)：Regression 是 Hextran 的数据调和工具。它的工作方式除了说明变量多之外，余下的和多变量控制器（MVC）完全一样。回归通过巧妙的处理变量与说明限制之间的关系，尝试着使计算结果和说明中指定的现场数据值达到较小的差异。最多可以指定30个说明条件和29个操作变量。说明条件的数目必须大于等于操作变量的数目。说明条件可以是物流温度或压力或者是单个换热器的负荷或者是几个不同换热器负荷值之和。变量是进口物流的温度和速率，换热器的负荷和两向流的分离因子。
- 优化操作
- Area optimization（面积优化）：在换热面积优化计算中,目的是设计新的换热器达到指定的回收标准。优化计算的流程图是由简单换热器和严格换热器组成的老的或新的换热网络。老的换热器中可以有或没有负荷/温度的说明；新的换热器或者是”固定”的或者是"自由"的.新的固定换热器有一个过程说明，换热器的尺寸不受经济和计算出的回收所约束。然而，新的固定换热器的费用是在自由换热器支出计算中得出。新的自由换热器的尺寸是随着程序而变化，直到增加的支出和用户指定的相吻和。
- Split flow optimization(分流优化)：分流优化的目的是减小网络的全部实际费用,包括空冷器、泵、火焰加热器的费用等等。费用促使我们选择热物流还是冷物流。Hextran 选择多个模拟实验平行换热器间的负荷，目标是计算出实际的费用和违反工厂操作条件损失费用。这个工程中的变量是分流因子。
- Cleaning casestudy(清扫工况)：当清扫一个，几个或全部网络中的换热器时，清扫工况用于估计可能的经济影响。并且严格的计算出网络中每个换热器上佳的清扫周期。公用工程节省费用可收回清扫和损失的产品。如果有非预期的停车，在任何操作条件下用户将确切地知道清扫哪一台换热器可使返还期较快。
六、支持平台
- Hextran 程序设计可在你的计算机上选择从 PC 到 UNIX 工作站来运行 HEXTRAN 程序。PC 版本设计有友好的图形界面，具有快速和方便输入的特点，还能输出图形和报告，图形和报告可根据用户要求定制。在PC 上生成的输入文件能传送到其它平台进行执行。
七、国内外用户
- 国外部分用户：
| 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 |
- 国内部分用户：
中国石化工程公司 中国石化宁波工程公司 中国石化洛阳工程公司
中国石化上海工程公司 中国寰球化学工程公司 南京炼油厂设计院
CPE东北分公司（吉林） 中国成达化学工程公司 中国天辰化学工程公司
抚顺石化设计院 兰州炼油化工设计院 上海石化研究院
上海兖矿能源科技开发有限公司 等等… …
