- 공정 시뮬레이터에 대해 알고싶어요
- 초보 (2001/05/28)추천0 조회수4049
- 안녕하세요.
이번에 term project로 5단짜리 증류탑을 HYSYS로 모델링하려고 합니다.
그런데 steady-state 모델링과 dynamic 모델링의 차이가 무엇인가요?
그리고 HYSYS 외에 다른 시뮬레이터가 어떤 것들이 있는지, 장단점은 무엇인지 궁금합니다.
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관리자 (2001-05-28 23:08:42)+덧글답변
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안녕하세요. 초보님.
좋은 term project 이군요. 제 대답이 project에 직접적인 도움이 될 것 같지는 않지만, 작은 도움이라도 되었으면 합니다.
>그런데 steady-state 모델링과 dynamic 모델링의 차이가 무엇인가요?
간단히 얘기하면, distillation column(증류탑)의 조업을 시작하면 밑의 reboiler에서 끓어오른 liquid가 기화되어 vapor로 column 상부로 가고, condenser에서 액화된 vapor가 liquid로 recycle 되면서 결국 각 단을 채우게 됩니다. 그리고 각 단에서는 온도, 압력 조건이 자주 변하다가 어느정도 조업이 된 후에는 안정화 된 평형상태에 이릅니다. 이 때가 steady-state상태(정상상태)입니다. 일반적으로 product는 이러한 steady-state상태에서 얻어진 것 들입니다.
Start-up에서 steady-state에 이르기 전에는 안정화된 평형 상태에 도달하지 못했기 때문에 온도,압력의 출렁임(변화)도 심하고 빨라 예측이 힘든 부분입니다. 이 때를 modeling 하는 것이 dynamic modeling입니다.
반면에 비교적 변화가 적은(특별한 외란이 없다면) steady-state에 이른뒤를 modeling 하는 것이 steady-state modeling입니다.
>그리고 HYSYS 외에 다른 시뮬레이터가 어떤 것들이 있는지, 장단점은 무엇인지 궁금합니다.
우선 상용화된 simulator에는 사용하시는 HYSYS를 비롯하여 ASPEN Plus, PRO II 등이 있습니다.
사용하고 계신 HYSYS는 윈도우 환경의 GUI(Graphic User Interface)가 비교적 쉽게 잘 구성되어있어 사용이 간편하고, dynamics에 대한 것을 제대로 모사하고자 한 것입니다. 또한 visual basic이나 Excel(MS-Office) 등과 연결하여 조업 데이터를 모사에 접합시킬구 있습니다. 그러나 후발 주자인 관계로 다른 것 들에 비해 열역학 데이터 등에서 좀 떨어지는 면이 있습니다.
ASPEN 은 좀 사용법이 좀 불편했지만, 많이 개선이 되었고, 엘렉트롤라이트 가 관여된 반응이 들어있는 모사에서 강점을 보입니다.
PRO II는 열역학 데이터가 가장 풍부하고 잘 맞는 편이라는 평을 받고있는데, 석유화학 관련 장치 모사에 강점을 보입니다. 또한 직접 프로그램(포트란등을 이용)을 작성하여 장치에 덧 붙일 수 있고, 장치의 수정도 가능합니다.
이 모든 simulator는 사용 시 가격 면을 무시할 수 없는데, ASPEN과 PRO II 는 비교적 고가에 dynamic과 steady state가 분리되어있는데, HYSYS는 아카데믹 버전이 비교적 저렴하고, dynamic simulator가 포함되어있습니다.
안녕하세요. 초보님.좋은 term project 이군요. 제 대답이 project에 직접적인 도움이 될 것 같지는 않지만, 작은 도움이라도 되었으면 합니다.
>그런데 steady-state 모델링과 dynamic 모델링의 차이가 무엇인가요?
간단히 얘기하면, distillation column(증류탑)의 조업을 시작하면 밑의 reboiler에서 끓어오른 liquid가 기화되어 vapor로 column 상부로 가고, condenser에서 액화된 vapor가 liquid로 recycle 되면서 결국 각 단을 채우게 됩니다. 그리고 각 단에서는 온도, 압력 조건이 자주 변하다가 어느정도 조업이 된 후에는 안정화 된 평형상태에 이릅니다. 이 때가 steady-state상태(정상상태)입니다. 일반적으로 product는 이러한 steady-state상태에서 얻어진 것 들입니다.
Start-up에서 steady-state에 이르기 전에는 안정화된 평형 상태에 도달하지 못했기 때문에 온도,압력의 출렁임(변화)도 심하고 빨라 예측이 힘든 부분입니다. 이 때를 modeling 하는 것이 dynamic modeling입니다.
반면에 비교적 변화가 적은(특별한 외란이 없다면) steady-state에 이른뒤를 modeling 하는 것이 steady-state modeling입니다.
>그리고 HYSYS 외에 다른 시뮬레이터가 어떤 것들이 있는지, 장단점은 무엇인지 궁금합니다.
우선 상용화된 simulator에는 사용하시는 HYSYS를 비롯하여 ASPEN Plus, PRO II 등이 있습니다.
사용하고 계신 HYSYS는 윈도우 환경의 GUI(Graphic User Interface)가 비교적 쉽게 잘 구성되어있어 사용이 간편하고, dynamics에 대한 것을 제대로 모사하고자 한 것입니다. 또한 visual basic이나 Excel(MS-Office) 등과 연결하여 조업 데이터를 모사에 접합시킬구 있습니다. 그러나 후발 주자인 관계로 다른 것 들에 비해 열역학 데이터 등에서 좀 떨어지는 면이 있습니다.
ASPEN 은 좀 사용법이 좀 불편했지만, 많이 개선이 되었고, 엘렉트롤라이트 가 관여된 반응이 들어있는 모사에서 강점을 보입니다.
PRO II는 열역학 데이터가 가장 풍부하고 잘 맞는 편이라는 평을 받고있는데, 석유화학 관련 장치 모사에 강점을 보입니다. 또한 직접 프로그램(포트란등을 이용)을 작성하여 장치에 덧 붙일 수 있고, 장치의 수정도 가능합니다.
이 모든 simulator는 사용 시 가격 면을 무시할 수 없는데, ASPEN과 PRO II 는 비교적 고가에 dynamic과 steady state가 분리되어있는데, HYSYS는 아카데믹 버전이 비교적 저렴하고, dynamic simulator가 포함되어있습니다.
Super intendent (2018-07-04 11:57:26)+덧글답변
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PROII에 포트란 등 에 대한 내용은 ASPEN에서도 가능하고, 석유화학 회사 70% 이상이 ASPEN을 사용하는것으로 알고있습니다. ARAMCO 라는 회사에서 경험 한 바 역시 ASEPN 사용중입니다. ProII의 열역학 데이터의 경우 ASPEN과 크게 다르지 않습니다. EOS .Acitivity model에 따라 다른것이지 프로그램에 따라 다른것이 아닙니다. 실제 입력 하는 수치에 따라 모델이 다를수 있고 Estimation 하는 Function 이 ProII가 조금더 많습니다.
선택하신다면 PROII >ASPEN>Gproms (사용 하기 쉬운정도 ProII가 가장 쉽습니다.)
Functionality 관점에서는 위에 역순으로 보시면 될것 같습니다.
PROII에 포트란 등 에 대한 내용은 ASPEN에서도 가능하고, 석유화학 회사 70% 이상이 ASPEN을 사용하는것으로 알고있습니다. ARAMCO 라는 회사에서 경험 한 바 역시 ASEPN 사용중입니다. ProII의 열역학 데이터의 경우 ASPEN과 크게 다르지 않습니다. EOS .Acitivity model에 따라 다른것이지 프로그램에 따라 다른것이 아닙니다. 실제 입력 하는 수치에 따라 모델이 다를수 있고 Estimation 하는 Function 이 ProII가 조금더 많습니다. 선택하신다면 PROII >ASPEN>Gproms (사용 하기 쉬운정도 ProII가 가장 쉽습니다.)
Functionality 관점에서는 위에 역순으로 보시면 될것 같습니다.