انواع شبیه سازی
شبیه سازی استاتیک
با توجه به توسعه سریع فرآیندهای نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع شیمیایی، استفاده از نرم‌افزارهای مهندسی برای طراحی و ارزیابی فرآیندهای مختلف و واحدهای عملیاتی گریزناپذیر است. زیرا جمع‌آوری داده های آزمایشگاهی و صنعتی نیازمند صرف هزینه و وقت بسیار زیادی می باشد. استفاده از دستگاه های مختلف برای جمع‌آوری این داده ها و کالیبراسیون دستگاه ها در شرایط مورد نظر، خطاهای زیادی را به وجود آورده و بروز خطاهای انسانی در جمع‌آوری داده های تجربی اجتناب ناپذیر است. مدل‌سازی و شبیه‌سازی فرآیند، روشی کم‌هزینه و موثر برای شناخت دقیق فرآیندها و بهبود عملکرد آن ها و تحلیل رفتار سیستم پیش از بروز مسائل فرآیندی مانند تغییرات ناگهانی دما و فشار می باشد.
شبيه‌سازي به معني به دست آوردن اطلاعات خروجي از طريق حل مدل‌هاي موجود و بر اساس اطلاعات ورودي است، كه اطلاعات مربوط به مشخصات دستگاه‌ها نيز جزئي از مدل به شمار مي‌روند و قسمتي از آنها توسط كاربر به نرم افزار داده مي‌شود. بنابراين با شبيه‌سازي فرآيند مي‌توان به اهداف كلي زیر رسيد:
• انتخاب بهينه و درست تجهيزات مطابق با اهداف طراحي
• ارزيابي صحيح تغييرات خوراك، نوسانات و خارج از سرويس بودن تجهيزات
• ايمني، قابليت اعتماد و سودمندي در طول عمر مجتمع
شبیه سازی کاربردهای گسترده ای در پروژه های مختلف دارد و هم به صورت مستقل می توان از آن استفاده نمود و یا در مراحل مختلف پروژه های مهندسی از این ابزار قدرتمند استفاده کرد. در پروژه هایی که شبیه سازی یک واحد فرآیندی به عنوان یک موضوع خاص مطرح است می توان موارد زیر را به عنوان مراحل اجرایی کار انجام داد.
شبیه سازی دینامیک
شبیه سازی در حالت پایا به علت توانایی در به حداقل رساندن آزمایش‌های تجربی و نیمه‌صنعتی برای تغییر در ظرفیت خط تولید، افزایش سرعت و دقت در طراحی پایه و تفسیر داده‌های تجربی واحد نیمه‌صنعتی و آزمایشگاهی از اهمیت بالایی برخوردار است، اما با توجه به اینکه صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی به دلیل تغییرات و اغتشاشات ورودی به آنها دارای شرایط دینامیکی پیچیده‌ای هستند و عملا هیچ‌گاه در حالت پایا به سر نمی‌برند، نیاز است تا به منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف و در صورت نیاز کنترل مناسب آنها، شبیه سازی واحدها با استفاده از نرم افزار‌های شبیه‌ساز در حالت دینامیکی نیز صورت پذیرد. بررسی دینامیکی فرآیندهای شیمیایی اهداف مختلفی را دنبال می‌کند که در زیر به اختصار به آنها اشاره می‌شود:
• بررسی ایمنی فرآیند، پیش گویی فرآیند در پاسخ به تغییرات مختلف، عیب‌یابی و یافتن مشکلات عملیاتی فرآیند
• بررسی رفتار واحد، شناسایی و رفع مشکلات موجود در زمان راه‌اندازی و توقف واحدهای صنعتی
• بررسی ساختارهای مختلف کنترلی واحدها برای تولید محصولات با کیفیت مطلوب
در واقع شبیه‌سازی دینامیکی با تحلیل شرایط بهینه فرآیند، ایمنی، محدودیت‌های محیطی و کنترل‌پذیری فرآیند به تعیین راهبردهای کنترل، اهداف و تعیین پارامترهای کنترلی فرآیند می انجامد.