相信很多人在準備做過程模擬模擬方向時都要在軟體的選擇上猶豫好久，除了Aspen和HYSYS外，還有PRO/II、gPROMS、以及開源的DWSIM、COCO等等（關於這些軟體的介紹點擊文末往期精選中相關文章）。當然，做為過程模擬軟體它們一定都包含了物性資料庫、熱力學方法庫、化工單元過程庫、功能模塊庫、收斂方法庫等，最基礎的功能基本是一樣的，但是每個軟體都有自己的特色，在選擇之前我們應當了解自己的需求，以及各軟體的特色和適用領域。
今天就來簡單聊一聊HYSYS。
HYSYS的前世今生
加拿大Hyprotech公司創建於1976年，是世界上最早開拓石油、化工方面的工業模擬、仿真技術的跨國公司。其技術廣泛應用於石油開採、儲運、天然氣加工、石油化工、精細化工、製藥、煉製等領域。它在世界範圍內石油化工模擬、仿真技術領域佔主導地位。Hyprotech 已有17000多家用戶，遍布80多個國家，其註冊用戶數目超過世界上任何一家過程模擬軟體公司。2010年，世界各大主要石油化工公司都在使用 Hyprotech 的產品，包括世界上名列前茅的前15家石油和天然氣公司，前15家石油煉製公司中的14家和前15家化學製品公司中的13家。2002年7月AspenTech公司將Hyprotech公司收購，變成了現在我們熟知的Aspen HYSYS。
Aspen HYSYS是面向油氣生產、氣體處理和煉油工業的模擬、設計、性能檢測的過程模擬，軟體分動態和穩態兩大部分。
HYSYS在國內外應用非常廣泛，你所熟知的國外化工企業基本都是HYSYS用戶，如BP、Chevron、Dow、DuPont、Exxon Mobil、Fluor Daniel、Monsanto、 Glaxo SmithKline、Rohm Hass、Bayer、Shell、PraxAir、UOP等，國內用戶總數已超過50家，所有的油田設計系統全部採用該軟體進行工藝設計，深受各類設計院、研究院青睞。
這麼過硬的實力，不愧敢在官網宣稱自己是過程模擬軟體No.1！
HYSYS的特色與功能
HYSYS軟體與同類軟體相比具有非常好的操作界面（也很漂亮！），方便易學，軟體智能化程度高。
（1）非序貫模擬技術
序貫模擬是指模擬軟體中各種單元操作的入口和出口是固定的，即數據不能通過出口給定反算入口狀態，即所謂的倒推式計算。由於Aspen HYSYS系統中物流是智能的，物流的數據可以沿任意方向傳遞，因此能夠完成倒推式計算，這就是非序貫模擬技術。該方法常見的應用實例之一就是在火炬放空系統的計算中，已知尾部壓力而倒推出上遊應具有的壓力。
（2）最先進的集成式工程環境
由於使用了面向目標的新一代編程工具，使集成式的工程模擬軟體成為現實。在這種集成系統中，流程、單元操作是互相獨立的、流程只是各種單元操作這種目標的集合，單元操作之間靠流程中的物流進行聯繫。在工程設計中穩態和動態使用的是同一個目標，然後共享目標的數據，不需進行數據傳遞。因此在這種最先進且易於使用的系統中用戶能夠得到最大的效益。
（3）強大的動態模擬功能
動態模擬的方法及過程是在流程穩態模擬收斂後，首先定義單元操作的動態數據（如分離器的幾何尺寸、液位高度等），安裝控制儀表，然後開始動態模擬。動態模擬過程中，可以隨時調整溫度、壓力等各種工藝變量，觀察它們對產品的影響以及變化規律，還可以隨時暫停轉回靜態。Aspen HYSYS提供了PID控制器、傳遞函數發生器、數控開關、變量計算表等動態控制單元。由於動態和靜態共享相同對象，所以動靜之間的轉換非常容易。
（4）內置人工智慧
在系統中設有人工智慧系統，它在所有過程中都能發揮非常重要的作用。當輸入的數據能滿足系統計算要求時，人工智慧系統會驅動系統自動計算。當數據輸入發生錯誤時，該系統會告訴你哪裡出了問題。
（5）數據回歸包
數據回歸整理包提供了強有力的回歸工具。用實驗數據或庫中的標準數據通過該工具用戶可得到焓、氣液平衡常數K的數學回歸方程(方程的形式可自定)。用回歸公式可以提高運算速度，在特定的條件下還可使計算精度提高。
（6）嚴格物性計算包
HYSYS 提供了一組功能強大的物性計算包，它的基礎數據也是來源於世界富有盛名的物性數據系統，並經過本公司的嚴格校驗。這些數據包括20000個交互作用參數和4500 多個純物質數據。
（7）功能強大的物性預測系統
對於HYSYS 標準庫沒有包括的組分，可通過定義假組分，然後選擇HYSYS 的物性計算包來自動計算基礎數據。
（8）DCS接口
HYSYS 通過其動態連結庫DLL與DCS控制系統連結。裝置的DCS 數據可以進入HYSYS，而HYSYS的工藝參數也可以傳回裝置。通過這種技術可以實現：1）在線優化控制；2）生產指導；3）生產培訓；4）儀表設計系統的離線調試。
（9）事件驅動
將模擬技術和完全交互的操作方法結合，使HYSIM獲得成功。而利用面向目標的技術使HYSYS這一交互方式提高到一個更高的層次，即事件驅動。當你在研究方案時，需要將許多工藝參數放在一張表中，當變化一種或幾種變量時，另一些也要隨之而變，算出的結果也要在表中自動刷新。這種幾處顯示數據隨計算結果同時自動變化的技術就叫事件驅動。通過這種途徑能使工程師對所研究的流程有更徹底的了解。
（10）工藝參數優化器
軟體中增加了功能強大的優化器，它有五種算法供您選擇，可解決無約束、有約束、等式約束及不等式約束的問題。其中序列二次型是比較先進的一種方法，可進行多變量的線性、非線性優化，配合使用變量計算表，你可將更加複雜的經濟計算模型加入優化器中，以得到最大經濟效益的操作條件。
（11）窄點分析工具
利用 HYSYS的窄點分析技術可對流程中的熱網進行分析計算，合理設計熱網，使能量的損失最小。
（12）工況方案分析工具
某些變量按一定趨勢變化時，其它變量的變化趨勢如何呢？了解這些對方案分析非常重要。比如，當研究塔的回流比和產品質量的變化對熱負荷、產量、溫度的影響時，在HYSYS的方案分析中選回流比和產品質量作為自變量，給出它們的變化範圍和步長，HYSYS就開始計算，最後會給出一個匯總表。
（13）各種塔板的水力學計算
HYSYS包含了浮閥、填料、篩板等各種塔板的計算，使塔的熱力學和水力學同時解決。隨著版本更新，水力學校核的功能不斷完善。
（14）任意塔的計算
我們以前接觸的軟體中所有分餾塔都是軟體商提供了一個最全的塔，然後讓用戶自己選擇保留部分。試問，若用戶有一個塔，其上部分為吸收-解析塔，下部分為提餾塔，這種塔該如何計算呢？HYSYS就可以。由於採用了面向目標的編程工具，塔板、重沸器、泵、回流罐等等都是相互獨立的目標。人們可以任意組合這種目標，而完成各種各樣的任意塔，十分方便。
（15）分析裝置的瓶頸問題
對於有循環物流的生產裝置，尤其是化工反應裝置，由於計量儀表存在誤差，如果流程設計不合理，生產過程中可能會由於循環物料過多或過少而使生產系統崩潰。這種過程用穩態模擬軟體是無法描述的，用動態軟體則可以分析過程的關鍵環節，模擬這種崩潰的全過程。
（16）操作員培訓系統（OTS）
裝置在未建成之前，可以將所有DCS控制系統通過 Aspen HYSYS的DCS接口，即通過組態軟體FX和Aspen HYSYS對接。利用Aspen HYSYS代替實際裝置，可進行兩方面的工作：一是DCS系統的安全調整和運行，二是工人的操作訓練。工程師可以人為設置生產故障讓工人研究解決，以此加速培養高水平的操作工人。
Aspen HYSYS軟體的強大功能使得油氣加工的設計計算變得簡單而可靠。此外，Aspen HYSYS可生成各類工藝報表、性質關係圖以及塔和換熱設備的剖面圖，並可方便地生成工藝流程圖。與其他軟體不同，Aspen HYSYS系統不是按常規順序模塊方式傳遞信息，而是在流程圖上實現信息雙向傳遞，即可在流程的任意一處增減設備或開始計算，從而為用戶進行方案比較或計算提供了極大的方便。這是Aspen HYSYS區別於其他軟體的最大特點，使其在氣體加工、石油煉製、石油化工、化學工業和合成燃料工業等許多工業領域都有著廣泛的應用。
HYSYS的應用領域
Aspen HYSYS軟體分穩態和動態兩大部分，主要用於油田地面工程建設設計和石油石化煉油工程設計計算分析，其動態部分可用於原油生產和儲運系統的動態分析。
對於油田地面建設，該軟體可以解決以下問題：
各種集輸流程的評估、設計及方案優化；站內管網、長輸管線及泵站的設計；管道停輸的溫降預測；清管球收發及段塞流的預測；油氣分離的計算；油、氣、水三相分離的計算；油氣分離器的設計計算；天然氣水合物的預測；油氣相圖的繪製及油氣反析點的預測；原油脫水設計；原油穩定裝置設計、優化；集成液化天然氣；天然氣脫硫脫碳裝置的設計、優化；天然氣脫水（甘醇或分子篩）；硫磺回收裝置的設計、優化；天然氣輕烴回收裝置的設計、優化；泵、壓縮機的計算和選型；多級冷凍、壓縮機組、膨脹裝置、脫乙烷塔和脫甲烷塔、氣體脫氫等裝置的設計、優化。
對於石油石化煉油，該軟體可以解決以下問題：
常減壓系統的設計、優化；FCC主分餾塔等煉油裝置的設計、優化；氣體處理裝置的設計、優化；汽油穩定、石腦油汽提和分離、反應精餾、變換反應器、甲烷化反應器、酸水分離器、硫酸烷基化和HF烷基化、脫異丁烷塔等裝置的設計與優化。
如果你要做以上列出的相關方向，尤其是和石油天然氣相關的，那麼強烈推薦HYSYS！