gPROMS流程模拟和优化设计平台

1、层次化结构

它使用面向对象的层次式建模方法，对于问题的描述分为模型层（MODEL）和操作层（TASK）。在模型层中对生产设备的建立数学模型，操作层是操作过程的描述方程，两者构成完整的过程模型。这样的两层化处理使得过程建模直观，便于代码维护，也便于建立复杂的操作过程模型。并且通用模型（MODEL）和实例化过程块（PROCESS）的分离使得对于同一个模型可有多个实例与之对应，便于作实例间的比较。

2、开放性

gPROMS软件的体系框架开放，方便调用外部的模型和算法。gPROMS中自带有过程模型库包含了一些化工过程中常用的变量、模型和操作，其模型代码开放性使得使用者可以对其模型进行修改或根据自己的需求来构造出合适的模型。gPROMS与同样用于动态模拟的友商软件相比，gPROMS的开放性是无法比拟的。友商软件中的每个基础模
型都是已封装的，研究者无法知道其内部结构，这将会带来调试过程中的一些麻烦，很多变量的设置需要依赖经验：而gPROMS模型方程是开放的，研究者能够从方程自由度等要求出发，逐步调试最终使得模拟过程收敛解。另外，研究者也可根据实际工况或者设备特点修改模型方程，或者根据研究需要先从简化模型入手逐步使模型具体化，如此由浅及深，循序渐近，能更好地利用gPROMS模型解决实际生产问题。

3、gPROMS的编程语言简单和MATLAB编程语言非常类似

gPROMS软件的条件语句、循环语句和类似的数组说明和使用方法，这使得模型以及操作的编写简单明了，更容易被除了开发者以外的用户理解，并且便于和基于其他语言的模型进行比较研究。

4、物性计算简便

在gPROMS中集成的gPROPERTIES可以用于大部分物性计算问题。同时，最新开发的gSAFT模块更是在模拟复杂混合物物性中展现出了独特的优势。此外，gPROMS也支持调用外部物性软件包（例如Multiflash或者IKCAPE）。

5、专业解决方案

gPROMS为许多广泛使用的专业过程系统提供了独特的解决方案，如：火炬管网系统方案gFLARE、燃料电池系统方案gFUELCELL、固体颗粒过程系统方案gSOLIDS、溶解结晶系统方案gCRYSTAL、公用工程系统方案gUtility，以及固定床催化反应器高级模型AML:FBCR、气液接触式设备高级模型AML:GLC、聚烯烃工业高级模型库AML:Polyolefin等。

gPROMS是由英国帝国理工学院过程系统工程中心研发的新一代通用过程模拟和优化设计平台，可应用于精细化工、石油化工、溶解结晶、能源电力、燃料电池、食品制药、污水处理、冶金和自动化控制等过程工业，对工艺流程及其关键设备进行模拟、设计与优化，具有多项世界领先技术优势。

● 基于联立方程算法的先进过程模拟技术

● 强大的模型初始化策略

● 大型非线性混合微分代数方程组及动态混合整数非线性优化求解器

● 对工艺过程及单元操作设备进行完全的稳/动态模拟

● 通过分布式参数模型研究工艺过程的中试放大规律

● 利用实验和工厂运行数据校验并修正计算参数

● 对全工艺过程进行设备结构和运行操作优化

● 领先的性原理的高精度稳/动态工业级模型库

● 与三维CFD耦合，详细分析单元操作设备内部的运行状态

ProcessBuilder — 通用化工工艺过程模拟平台

● 精细化工与石油化工的标准单元操作模型

● 特殊单元操作模型：吸附/吸收、膜分离、测量、控制单元

● 高级反应器模型：固定床、鼓泡床、三相滴流床、费托反应器

gCRYSTAL— 溶解结晶工艺过程专业解决方案

● 可适用于多晶型和共结晶体系的溶解性和物性模型

● 考虑所有一次成核、二次成核、生长、聚并和破碎机理的结晶动力学模型

● 单元操作模型包括冷却结晶、反溶剂法结晶、蒸发结晶、反应结晶和闪蒸-冷却结晶

● 基于一维有限体积法的群体平衡模型

gFUELCELL — 燃料电池系统专业解决方案

● 质子交换膜燃料电池（PEM-FC）

● 固体氧化物燃料电池（SOFC）

● 一维单电池MEA模型

● 二维电池堆模型和重整模型

● 三维CFD耦合电池堆模型

gCCS — 能源电力及碳捕集与封存系统专业解决方案

● 电厂模型：PCPP、CCGT、IGCC和富氧燃烧电厂等

● CO2捕集模型：燃烧后MEA吸收法、Selexol吸收法等

● CO2压缩汽化过程模型库:

空冷器、CO2液化器、压缩机组、脱水器和电磁阀等

● CO2运输模型库：

流量表、运输管道、CO2运输阀门、紧急关闭阀和提升管等

●  CO2注入及封存模型库：海洋封存和盐湖贮存等