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（來(lái)源：中化新網(wǎng)）

3月13日，天津大學(xué)北洋園校區(qū)教學(xué)樓機(jī)房?jī)?nèi)，一堂《化工過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬》課程正在進(jìn)行，天津大學(xué)化工學(xué)院2023級(jí)分子專業(yè)的同學(xué)們，在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成化工過(guò)程的流程構(gòu)建、參數(shù)設(shè)置與仿真模擬。屏幕上，一座精餾塔的內(nèi)部各級(jí)氣液相流率、摩爾分率等參數(shù)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)——支撐這一切的，是一顆完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“中國(guó)心”：國(guó)產(chǎn)流程模擬軟件OPEN，以及集成于其中的天大智慧。

流程模擬軟件是現(xiàn)代化工生產(chǎn)、工藝設(shè)計(jì)、過(guò)程優(yōu)化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心工具，長(zhǎng)期以來(lái)卻由國(guó)外軟件主導(dǎo)市場(chǎng)。在“雙碳”目標(biāo)與工業(yè)數(shù)字化加速推進(jìn)的背景下，這一局面不僅制約我國(guó)工業(yè)軟件自主發(fā)展，更對(duì)關(guān)鍵行業(yè)的技術(shù)安全構(gòu)成挑戰(zhàn)。2025年6月，由石化盈科信息技術(shù)有限責(zé)任公司牽頭研發(fā)的OPEN軟件，通過(guò)中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司驗(yàn)收，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的空白。在這項(xiàng)國(guó)家級(jí)重大攻關(guān)任務(wù)中，天津大學(xué)化工學(xué)院化工過(guò)程系統(tǒng)工程團(tuán)隊(duì)依托于化學(xué)工程與低碳技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的穩(wěn)健精餾模擬技術(shù)，成功集成于OPEN軟件各類型多級(jí)分離單元模塊中，為OPEN軟件提供了高效、穩(wěn)健的模擬仿真技術(shù)支撐。

精餾過(guò)程因機(jī)理復(fù)雜、非線性強(qiáng)、耦合程度高、流程形式多樣，長(zhǎng)期是流程模擬的重點(diǎn)與難點(diǎn)，也是制約相關(guān)國(guó)產(chǎn)流程模擬軟件發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。圍繞這一難題，天津大學(xué)羅祎青教授帶領(lǐng)的化工過(guò)程系統(tǒng)工程團(tuán)隊(duì)，基于余國(guó)琮院士和袁希鋼教授在精餾技術(shù)以及過(guò)程系統(tǒng)工程領(lǐng)域數(shù)十年的深厚積淀，針對(duì)復(fù)雜精餾過(guò)程的嚴(yán)格模擬，創(chuàng)新開發(fā)了虛擬瞬態(tài)延拓穩(wěn)健精餾模擬技術(shù)，突破了傳統(tǒng)算法在高度依賴初值、難收斂的瓶頸。這一系列研究成果，顯著提升了復(fù)雜煉油塔、急冷水/油塔、反應(yīng)精餾塔等模型的計(jì)算穩(wěn)定性與求解成功率，實(shí)現(xiàn)了該方向?qū)?guó)外主流流程模擬軟件的超越。

“曾經(jīng)上課用的模擬軟件全是國(guó)外的，底層模型和算法對(duì)我們而言是‘黑箱’。”授課教師張會(huì)書介紹，“現(xiàn)在我們用的是完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的‘中國(guó)心’，學(xué)生們可以‘打開’軟件的黑箱，直接了解熱力學(xué)方法選擇、塔板效率計(jì)算、最優(yōu)化計(jì)算等運(yùn)行機(jī)制，真正學(xué)懂精餾?！?/p>

團(tuán)隊(duì)還將穩(wěn)健精餾模擬技術(shù)應(yīng)用于“乙烯生產(chǎn)過(guò)程工藝仿真軟件關(guān)鍵技術(shù)”這一國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的重要課題中，閃蒸計(jì)算、精餾模型構(gòu)建和求解算法開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)新的突破，顯著提升了乙烯生產(chǎn)過(guò)程工藝仿真軟件的效率和可靠性，部分復(fù)雜精餾過(guò)程收斂成功率超過(guò)國(guó)外主流軟件，展現(xiàn)出國(guó)產(chǎn)軟件在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)追趕、超越的強(qiáng)勁勢(shì)頭。

在穩(wěn)健精餾模擬技術(shù)在OPEN及乙烯工藝仿真軟件中的成功應(yīng)用同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還深耕包含精餾過(guò)程的更廣闊的化工流程模擬與優(yōu)化領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了各環(huán)節(jié)的技術(shù)突破，開發(fā)完成了覆蓋精餾序列最優(yōu)化合成、綠電驅(qū)動(dòng)的低碳技術(shù)集成與優(yōu)化、動(dòng)態(tài)模擬與控制、數(shù)字孿生、數(shù)據(jù)與物理模型融合的計(jì)算、計(jì)劃排產(chǎn)等方向的系列化計(jì)算程序與算法模塊，并在海內(nèi)外多項(xiàng)大型分離工藝開發(fā)項(xiàng)目中得到充分驗(yàn)證。相關(guān)技術(shù)有望在未來(lái)推動(dòng)我國(guó)全鏈條化工技術(shù)軟件的開發(fā)與體系化建設(shè)，助力國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件從點(diǎn)狀突破走向系統(tǒng)自主。

如今，OPEN軟件已在中國(guó)石化下屬多家設(shè)計(jì)院和研究院全面啟動(dòng)測(cè)試驗(yàn)證與工業(yè)應(yīng)用，同時(shí)被天津大學(xué)等高校引入化工教學(xué)，讓學(xué)生在本科階段便能親手操作國(guó)產(chǎn)流程模擬軟件。與此同時(shí)，更多面向化工全流程的國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件也正在加緊開發(fā)與推廣應(yīng)用。這一布局背后，有著更深遠(yuǎn)的考量：讓學(xué)生從入學(xué)起就用國(guó)產(chǎn)軟件、信國(guó)產(chǎn)軟件、愛(ài)國(guó)產(chǎn)軟件，未來(lái)走出校門，他們便是國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件最堅(jiān)定的推廣者與最專業(yè)的用戶群。國(guó)產(chǎn)軟件，不只是一行行代碼，更是數(shù)十年如一日的自主創(chuàng)新積淀，是中國(guó)從化工“大國(guó)”邁向“強(qiáng)國(guó)”的征程中，一顆生生不息、持續(xù)跳動(dòng)的“中國(guó)心”。（中國(guó)化工報(bào)曲照貴 通訊員董嚴(yán)斌）