Aspen Plus在化工设计及模拟中的应用
化工过程模拟实训AspenPlus教程第二版课程设计
化工过程模拟实训AspenPlus教程第二版课程设计
1. 简介
Aspen Plus是一种广泛使用的化工过程模拟软件，它可以模拟各种化学工艺操作和过程。本教程将介绍如何使用Aspen Plus进行化工过程模拟实训。本教程是第二版，增加了更多的实例和案例，以便读者更好地理解和应用Aspen Plus。
2. Aspen Plus基础
在开始使用Aspen Plus前，需要了解以下基础概念：
2.1 单元操作
单元操作是指物料转化和传递过程中的基本操作，如反应、蒸馏、吸收、萃取等。Aspen Plus提供了许多单元操作模块，可以用来构建整个流程。
2.2 组成
组成是指物料的组成成分。在Aspen Plus中，组成可以用化学式、分子式、元素符号等表示。
2.3 热力学
热力学是指物料的能量状况。在Aspen Plus中，可以使用不同的热力学库来模拟不同的物料。
2.4 流程图
流程图是Aspen Plus中最基本的概念，所有的操作都可以在流程图中进行。
3. Aspen Plus实例
3.1 空气分离实例
空气分离是工业化学中常见的过程。它可以通过液化空气来分离氮气和氧气。在Aspen Plus中，可以使用cryogenic splitter模块来模拟这个过程。
1.创建流程图并选择cryogenic splitter模块。
2.设置物料组成和流量。
3.设置冷却剂和回收装置。
4.进行模拟并查看结果。
3.2 甲醇制备实例
甲醇制备是另一个常见的化学工艺过程。它可以使用甲烷和水制备甲醇。在Aspen Plus中，可以使用reactor模块来模拟这个过程。
化工过程分析与合成Aspen plus在化工过程设计中的应用
化工过程分析与合成
ASPEN PLUS在化工过程设计中的应用
汤吉海 2007年9月
第五章 ASPEN PLUS的换热器模型
5.1 ASPEN PLUS的换热器模型
模型
说明
目的
用于
Heater HeatX MHeatX Hetran Aerotran
加热器或冷却器 两股物流的换热器 多股物流的换热器 管壳式换热器 空冷换热器
例5-2：例5-1中的Freon-12流股现在的流速为90 kmol/hr，温 度为270 K，压力为3 atm。工厂主管需要是这一流股汽化。 现在的乙二醇温度为340 K，压力为2 atm。主管建议使用80 BWG管，压降应当尽可能小。试确定乙二醇的流量以及换热 器的结构与尺寸。
Freon-12 90 kmol/hr Ti=270 K Pi=3 atm
在Setup Specifications页上用LMTD Correction Factor区域输入LMTD校正因子。
第 17 页
传热系数和膜系数
在Setup U Methods（设定传热系数方法）页 确定怎样计算传热系数，设定计算方法。
在简捷法核算模型中，HeatX模型不计算膜系
数，在严格法核算模型中，如果你在传热系
Rod Diameter 圆盘直径 Ring Outside Diameter 环外径 Ring Inside Diameter 环内径
Aspen Plus在化工设计及模拟中的应用
Aspen Plus在化工设计及模拟中的应用
（摘自方利国等编《计算机在化学化工的应用》第九章，化学工业出版社，2003年）
Aspen P1us是一款功能强大的化工设计、动态模拟及各类计算的软件，它几乎能满足大多数化工设计及计算的要求，其计算结果得到许多同行的认可，该软件也和其他软件一样在不断地升级。在美国能源部的拨款资助下，麻省理上学院化工系有关教授组织了一个由高等学校和企业部门各方人员参加的开发小组，集中进行新一代化工流程模拟系统的开发，于1979年初开发成功Aspen，并投入使用。1981年专门成立了一家公司接管了这套系统的继续开发和完善工作，同时软件更名为Aspen P1us。它被用于化学和石油工业、炼油加工、发电、金属加工、合成燃料和采矿、纸浆和造纸、食品、医药及生物技术等领域，在过程开发、过程设计及老厂的改造中发挥着重要的作用。该软件主要由三部分组成，简述如下。
(1)）物性
在物性部分中包括基础物性数据库、热力学性质和传递物性，下面分别加以介绍。
①基础物性数据库
Aspen Plus中含有一个大型物性数据库．共含有32类近900种纯物质的物性，主要有：
分子量、Pitzer偏心因子、临界性质、标准生成自由能、标准生成热、正常沸点下汽化浴热、回转半径、凝固点、偶极矩、比重等。同时还有：理想气体热容方程式的参数、Antoine方程的参数、液体焓方程系数。对UNIQAC和UNIFAC方程的参数也收集在数据库中，在计算过程中，只要所计算的组分在物性数据库中存在，则可自动从数据库中取出基础物性进行传递物性和热力学性质的计算。
Aspen Plus模拟软件在化工中的应用
Vol.50No.8(2019)
ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY 收稿日期:2019-05-08
作者简介:姚卫国(1991-),男,陕西西安人,硕士,助理工程师,主要从事化工过程模拟与优化、化工过程放大研究。
E-mail :yaoweiguo@ 。
Aspen Plus 模拟软件在化工中的应用
姚卫国,郑瑞朋,胡凯瑞,高鹏飞,郑
刚,刘勇营
(浙江省化工研究院有限公司,浙江
杭州
310023)
摘要:流程模拟软件在化工中的应用非常广泛,本文主要阐述流程模拟软件在气相密度
计算,压缩因子的计算,密度随温度的变化,不同压力下的沸点,物质性质的估算,二元交互参数,变压精馏等方面的应用,对化工设计有指导作用。
关键词:流程模拟;压缩因子;物性估算;变压精馏文章编号:1006-4184(2019)08-0028-05
流程模拟技术的发展为化工过程带来了很大的改变。利用计算机的强大计算能力,解算化工过程的数学模型,用来模拟化工过程系统的性能。流程模拟技术经过几十年的发展,现在被广泛应用于化工过程的研究开发、设计、生产过程的控制与优化、新员工的培训和老厂的技术改造[1-3]。相比于实际的生产过程的高成本,化工过程模拟有其更大的优势,主要包括以下几点
[4-6]
:
(1)经济性。运用计算机模拟实际化工过程,可以大量地节约生产成本,并且过程的再现性好,比实际过程更加的快速、经济。
(2)加大了放大倍数,降低了实验数据向实际化工生产过程的转化时间,缩短了新产品、新工艺的开发难度。
(3)稳定性与变工况。利用数学模型的准确性,为模拟提供可靠性;而且可根据不同的参数变化确定合适的操作参数。
Aspen Plus在化工设计物料衡算中的应用
年代 后期 研制 开 发 的一 个生 产装 置设 计 、 稳态模 拟 和
收稿 日期 ：０ ２—０ ２１ ５—２ ８
基金项 目：０ ２年浙江省 台州市教育科学规划研究课题 ２１ 作者简介 ： 何光洪（ ９ ６～） 男 ， １７ ， 讲师 ， 博士生 ， 从事化工设计等课程的教学工作
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工设计 教学 课堂 ， 讲授 了它在连续 过程物料衡算 中的具体应用 。教学 实践表 明， 软件提高 了学 生 的学 习兴 趣 ， 该 教学
质 量 得 到 明显 改 善 。
关键词
化工设计
Ａ ｐ ｎＰｕ 物料 衡算 ｓｅ ｌｓ
应用
化 工设 计 是化 工类 专业 的一 门重 要专 业 课 ， 具有 综合性 、 实用 性 和工程 性 等特点 。进 入 ２ １世纪 ， 国 我 化 工 工 艺设 计 行业 进入 新 的发展 阶段 ， 国内大 量 的化 工 设 计 院所 ， 过 引进 、 化 和 吸收 国外 先 进 的 大 型 通 消
ASPEN Plus在化工过程优化中的应用研究
ASPEN Plus在化工过程优化中的应用研究
ASPEN Plus是目前最为常用的化工过程模拟软件之一。该软件通过建立化工
装置的模型，运用热力学计算方法，模拟不同操作条件下的工艺流程，实现多种化工计算，优化和设计。ASPEN Plus在化工工艺的优化过程中起着至关重要的作用。
化工过程模拟的主要目的是为了优化和改进现有的生产工艺。通过模拟计算，
可以得到不同工艺参数之间的关系，从而找到最优工艺参数，提高生产效率，降低生产成本。而ASPEN Plus则是目前用于化工过程模拟和优化的最常用软件之一。
作为工业中经典化工软件，ASPEN Plus可以对化工流程进行详细的分析和确定。它不仅可以模拟在不同工艺条件下的化工过程，还可以进行优化和设计。因为它能够模拟多种化学反应，包括催化反应、裂解、聚合、氧化、加氢、脱氢等等。其热力学计算功能可以模拟化学反应的放热与吸热，计算化学反应的平衡和转化率，同时还能模拟化学反应产物的物性参数。而且，ASPEN Plus还有着优秀的流程计
算功能。它可以模拟化工装置的各种操作，如稳态、动态、可逆、不可逆、均相、异相等等，并能对装置进行热力学和物理学计算。
ASPEN Plus模拟优化的策略是通过改变优化变量，去寻找化工过程的最大化
利润或最小化成本。可以通过设置它的参数，如反应器类型、反应器进料比、反应温度、反应时间、反应物浓度，来寻求最优工艺方案。经过多次模拟计算，确定最优方案后，可以进一步进行实验验证，以此来验证模拟计算的准确性和可行性。
ASPEN Plus还可以进行装置设计与模拟。通过建立化工装置的模型，可以预
ASPENPLUS介绍及模拟实例
ASPENPLUS介绍及模拟实例
ASPENPLUS具有广泛的应用领域，包括石化、炼油、化肥、热力、制药、生化工程等。它可以用于模拟各种化工过程，例如分离、混合、反应、蒸馏、液-液/气-液萃取、吸收、脱吸附、干燥等。ASPENPLUS使用了一
套成熟的计算方法和数学模型，可以准确地预测化工过程的性能指标，为
工程师提供决策支持。
ASPENPLUS的建模过程包括定义组分、定义装置流程、定义物理特性、定义热力学模型、定义操作条件、定义单元操作、定义修正参数等。用户
可以根据具体的工艺流程需求，选择不同的模拟单元进行组合，以实现整
个过程的模拟。在模拟过程中，用户可以通过调整操作条件和设备参数，
进行优化设计，以实现最佳的性能。
下面以丙烯酸酯生产过程为例，介绍ASPENPLUS的模拟实例。
丙烯酸酯是一种重要的化工原料，广泛应用于合成高分子材料、油墨、粘合剂等。其主要生产过程是通过异丁烯与甲基丙烯酸酯在催化剂存在下
进行反应生成。为了实现丙烯酸酯的高选择性产率，需要优化反应过程的
操作条件和装置结构。
首先，在ASPENPLUS中定义组分，包括异丁烯、甲基丙烯酸酯、丙烯
酸酯和副产物。然后，定义装置流程，包括进料反应器、分离塔和产品收
集器。接下来，定义物理特性，如温度、压力、流量等。充分考虑物料的
热力学性质，确保模拟过程的准确性。
在物理特性定义完成后，需要定义热力学模型。根据反应过程的实际
情况，选择适当的热力学模型，并确定模型参数。在反应过程中，可以设
置反应器的温度、压力和催化剂的用量，以及反应物的摩尔比例。
浅谈化工模拟软件在化工设计中的应用
0化工设计与流程模拟技术
化工设计是科学与艺术相结合的一项工程，是
理论与实践相结合的一项产品，是将实验室研究成果转化为工业产品的一项创造性劳动[1]。化工设计一般是根据化学反应或者物理过程设计出一种或者多种产品的生产工艺流程，并对工艺流程、设备布置、管道布置等以系统完整、科学合理、安全可靠、经济美观的方式进行组合和优化，同时对环境影响等社会因素进行考虑。
化工流程模拟技术则是随着计算机技术发展而快速发展起来的一门化工设计新技术，是将化工单元操作、化工热力学等化工专业知识同计算机软件相结合的产品[2]。化工流程模拟一般以化工理论为基础，采用数学模型来描述化工过程，通过计算机软件实现化工过程重现。同时在模拟设计过程中，
对化工过程中存在的传热传质现象进行质量、热量守恒计算，对工艺设备进行选型设计，并从整体上对化工过程的能量利用、经济效益和环境影响等方面进行评价[3-4]。
1化工模拟技术的作用与发展
1.1化工模拟技术的意义
化工模拟技术通过软件模拟工艺流程、工艺设
备、装置配管等设计工作来实现工艺开发、配管建模、计算校核等目的。通过软件模拟可以显著提高设
计人员工作效率、设计成品的质量和数据计算的准
确性，同时避免实验室、小试、中试等实体验证所带来的人力、物力和时间成本[5]。1.2化工模拟技术的发展
计算机软件技术的快速发展同时促进了化工模拟技术的进步。目前，化工模拟技术的发展具有以下
特点：在通用化工流程模拟软件发展和完善的同时，针对某种功能开发的专用模拟软件开始出现并不断发展壮大，如专门用于换热器设计计算的HTRI ，用于流体力学模拟分析的Fluent ，用于管道应力分析的CARSAR Ⅱ和AutoPIPE ，用于三维配管建模的PDMS 和PDS 等；模拟软件从单一功能开始向集成
关于Aspen Plus在化工设计中应用的探讨
关于Aspen Plus在化工设计中应用的探讨
在化工设计中，Aspen Plus 是针对化工为代表的功能强大的过程系统模拟软件，本文介绍了如何将其引入化工设计环节。使用软件模拟可以节省计算量、提高效率，培养设计工作者解决工程问题的能力，与手工计算的差异对比分析原因。
标签：Aspen Plus；化工设计；应用
引言：
化工設计是指对化工过程的设计，通过设计一系列的单元设备操作，将其合理地组合起来，从而实现从原料的输入到产品的输出。
一、软件概述
1、近年来，随着计算机技术在化工生产及过程设计应用上的快速发展，掌握先进的计算机控制与设计技术，以适应行业的发展，显得尤为重要。Aspen Plus 是一种适应化工工程日益综合化、大型化、复杂化趋势，已全方位应用于化工过程研究、开发、设计、仿真、生产过程控制、优化及技术改造等的大型软件，具有最适用于工业、且最完备的物性系统。它计算精准，是目前国内外化工设计院使用的主流软件。
2、Aspen Plus 是一款针对以化工为代表的过程系统模拟软件，其设计基础是以“三传一反” 和化工系统工程为核心的化工专业知识，
二、软件使用现状分析
通过对Aspen Plus软件的理论学习与上机实践，让设计工作者掌握流体输送单元、传热单元、分离单元等单元操作的仿真设计和流程模拟；通过不定期的《化工原理课程设计》的手工计算，让设计工作者熟悉和掌握化工设计的基本原理和方法，并辅以AspenPlus 软件进行流程模拟，例如设计工作者设计化工厂，针对指定的化工生产系统进行模拟和优化。通过使用这个软件，使设计工作者从简单的单元操作模块模拟，过渡到对整个化工生产系统的模拟和优化；从基础的计算机操作的学习，转向解决设计型和综合型的复杂问题；从理论知识的学习转向工程实践能力的培养，最终达到培养设计工作者综合运用专业理论知识和计算机技术解决实际工程问题的能力的目的。Aspen Plus 是一个功能强大的通用过程仿真软件，但要灵活掌握、使用软件，学习起来仍有相当难度。软件是全英文的操作界面，对设计工作者的专业英语水平也提出了更高的要求。为了使设计工作者能在给定时间内掌握软件的基本用法并利用它完成设计任务，利用有限学时，在软件使用环节介绍软件的使用步骤、用户界面；物性计算模型的选择；流体输送单元选择pump 和valve；传热单元选择heater 和heatX；分离器选择flash2 和sep；塔器选择DSTWU 和RadFrac；反应器选择RStoic、
Aspen Plus在化工设计教学中的应用
208
科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N
科 技 教 育
化工设计课程是化工类专业的必修课程之一,是一门融合化工工艺学、化工原理、化工设备、化工热力学、化学反应工程等专业基础课知识并最能体现学生专业综合能力的学科。陈显彰在其《化工设计概论》中讲“故凡修习化学工程者,皆以化工
设计为最高攻读目标”[1]
。
由此可见该课程的重要性。这门课是将一个系统(如一个工厂、一个车间或一套装置等)全部用工程制图的方法,描绘成图纸、表格及必要的文字说明,也就是把工艺流程、技术装备转化为工程语言的过程。它是通过设计人员运用各种手段,通过大脑的创造性劳动,将人们的要求变为现实生产的第一步。它属于科学技术,是生产力的一部分[2]。
在21世纪的今天,世界各国之间的竞
争主要是科技、人才和综合国力之间的竞争,人才竞争是竞争的实质。中国高等工程教育的出发点和归宿是培养现代职场需要的、具有创造性及开拓性、能够参与国际竞争、具备良好的应变能力的高级专门人才。化工设计课是一门实践性较强的学科,需要把理论和实践紧密结合;并且化工生产技术难度大,工艺流程复杂,操作技术求较高。由于化工实验成本高,工艺设备庞大,耗时较长等特点使得实验室仅设了一些小型的、简单的验证性实验,这对于培养生的创新能力以及解决工程实际问题能力帮助不大。鉴于上述特点,在授课及实验教学中仅采传统的教学模式比较困难。为了强化对学生设计能力的培养,提高学生的上岗工作能力,适应社会发展需求,许多化工院
Aspen Plus 化工流程模拟软件学习和使用的几点体会
ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｃ ａ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｐ ｒ ｏ ｆ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｌ ｅ ａ ｎｉ ｒ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｎ ｌ ｓ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ
李 俊 乾 ，常 文 贵 ，谢 成 根 ，吴 菊
术
（ １皖 西学 院材料 与 化 工 学院 ，安徽 六安 ２ ３ ７ ０ １ ２ ； ２精 细化 工 六安 市 工程技 术研 究 中心 ，安徽 六安 ２ ３ ７ ０ １ ２ ）
摘 要 ：Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ 是一款功能强大的集化工设计、动态模拟及各类计算与一体的模拟软件。介绍了Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ 化工流程模
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化工流程模拟软件AspenPlus各模块的介绍
化工流程模拟软件Aspen Plus各模
块的介绍
化工流程模拟软件Aspen Plus各模块的介绍2011-07-18 10：41ASPEN PLUS是大型通用流程模拟系统，源起于美国能源部在七十年代后期在麻省理工
学院MIT组织会战，要求开发新型第三代流程模拟软件。这个项目称为"先进过程工程系统"(Advanced System for Process Engineering)简称ASPEN。这一
大型项目于1981年底完成。1982年Aspen Tech公司成立将其商品化，称为ASPEN PLUS。这一软件经过15年不断改进、扩充、提高，已经历了九个版本，成为全世界公认的标准大型流程模拟软件，用户接近上千个。全世界各大化工、石化生产厂家及著名工程公司都是ASPEN PLUS的用户。
ASPEN IQ-推理传感器建模和实施软件包
Aspen IQ是AspenTech一个建立和实现推理技术的软件包，它使得建立和
实现线性的和非线性的仪表变得非常容易，灵活的分析和实验室模块自动地调
解推理的性质可以确保精度。
·一、软仪表技术
Aspen IQ,AspenTech新的推理技术软件包具有功能强大的离线及在线模块，它的模块化的体系结构提供给用户各种灵活的方式以用于在各种集散系统和计
算机平台上高效地开发软仪表。
推理预估是许多先进控制系统的基本要素，关键性质的变量(例如石脑油的95%点，聚合物的熔融指数)通常是通过推理而不是直接测量的，软仪表通常为
了冗余性而在这些系统中用作分析器。
环境保护法现在强制过程工厂要测定排放物的标准，并且批准软仪表技术
AspenPlus在化工过程模拟中的应用
3、流量为1000kg/hr、压力为0.2MPa温度为20℃、含丙酮30%w、水70 %w的物料进行部分蒸发回收丙酮，求丙酮回收率为90%时的蒸发器温度和热负荷以及汽、液两相的流量和组成。(Exercise-5.3)
4、流量为1000kg/hr、压力为0.2MPa温度为20℃、含丙酮30%w、水70%w的物料进行部分蒸发回收丙酮，蒸发器热负荷为250kW。分析液沫夹带对汽相丙酮分率和丙酮回收率的影响。(Exercise-5.4)
扬程(m)
59
54.2
47.8
43
流量(m3/h)
70
90
109
120
泵效
0.645
0.69
0.69
0.66
允许吸上真空度(m)
5.0
4.5
3.8
3.5
2、计算5000kg/hr的饱和水蒸汽（7 atm）经过管线（绝热，长20m，内径
100mm，粗糙度0.05mm）输送到5m高处后的压力降和温度降。
2、阀门开度为20%时的流量及相应的轴功率。
2、某吸收塔用293.15 K的清水作为吸收剂，正常用量为50 m3/hr。清水贮槽液面至吸收塔顶加料口的垂直高度为40m。清水贮槽内压力为0.1013MPa，吸收塔内压力为0.3 MPa。初步设计方案如下(参见下图)：
使用φ108×4的无缝钢管作为输水管，进水管道长10m，需要安装1个90°弯
“AspenPlus”软件在化工生产中的应用
“AspenPlus”软件在化工生产中的应用
作者：徐增花
来源：《科技创新与应用》2013年第16期
摘要：文章介绍了化工流程模拟软件“Aspen Plus”的主要功能及成功应用实例，应用实例表明，在化工生产中应用“Aspen Plus”软件不仅可以优化生产，而且还可以对某设备和整套生产装置的操作参数进行模拟分析，提高生产装置技术管理水平，从而产生巨大的经济效益，故应尽快在化工厂广大工程技术人员中推广使用“Aspen Plus”软件。
关键词：“Aspen Plus”软件；应用；经济效益
1 前言
“Aspen Plus”是一大型通用化工流程模拟软件[1]。“Aspen”是“Advanced system for Process engineering”的英文简称，中文意思是指“先进过程工程系统”。它起源于美国能源部于七十年代后期组织开发的一大型流程模拟系统。2001年，中石化总公司从Aspen Tech 公司将此软件以5年的租期租赁下来，在整个集团公司范围内进行推广使用，目的就是要让广大石油化工专业技术人员把模拟优化技术用好，用出效益。实践证明，此软件在生产设计过程中发挥了十分重要的作用，产生了巨大的经济效益。但生产厂的工程技术人员认为这类软件只是给设计单位用的，原因是他们不知道“Aspen Plus”软件的功能和用途。为了加快“Aspen Plus”软件在生产厂的推广使用，提高生产装置技术管理水平和经济效益，现将“Aspen Plus”软件的主要功能及成功应用实例介绍如下。
2 “Aspen Plus”软件的功能及用途[2]
ASPENPLUS反应器的模拟与优化
根据化学动力学计算反应结果
1、全混釜反应器 Continuous Stirred Tank Reactor
2、平推流反应器 Plug Flow Reactor
3、间歇釜反应器 Batch Reactor
46
CSTR —全混釜反应器
最简单的动力学反应器模型是CSTR（连 续搅拌釜式反应器），在该模型中反应 器内物料假定为理想混合。于是，假定 整个反应器体积的组成和温度是均匀的， 并等于反应器出口物流的组成和温度。
若在示例中的原料气中加入25 kmol/hr 的氮气，并考虑氮与氢结合生 成氨的副反应，求反应器出口物流中 CH4和NH3的质量分率。如果氮为惰性 组份，结果有什么变化
43
Gibbs反应器的评价
▪ 优点：
1) 可避免写出化学计量方程的必要性（只 需要规定可能的产物）
2) 容易构造多相和同时存在相平衡的计算 问题
用途：只知化学反应式和各产物间的相 对产率，不知化学计量关系。
产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值
13
RYield 模块有五组模型参数：
1、模型设定 (Specifications) 2、产率 (Yield) 3、闪蒸选项 (Flash Options) 4、粒度分布 (PSD) 5、组分属性 (ponent Attr.)
▪ 缺点：
可能产生不正确的结果，因为它们隐含 动力学上不可能的反应。
Aspen Plus模拟在氟化工中的应用研究
年 代 初推 向市 场 、 有 准 确 单 元 操作 模 型 和最 新 计 具 算 方 法 的大型 工艺 流程模 拟计 算 软件 。源 于美 国能
源部 ７ 卜 后 期 在 麻 省 理 工 学 院 （ Ｔ 组 织 的会 ０｛代 ＭＩ ）
２ Ａ ｐｎＰｕ 模 拟 在 氟 化 工 中 的应 用 ｓｅ ｌｓ
向 钿
Ｕ
简 单快 捷地 进行 精馏 塔 的设 计 和 操 作 分析 ， 省大 节 量 资源 。通 过模 拟得 到 了最 优 操 作 条 件 ， 实 际生 为
产 提供 了理 论依 据 。 ２２ １ ． 一氯 一１ 一二氟 乙烷 反应 精 馏工 艺 的定 态 ，１
模 拟研 究
ｌ ｌ ｌ ｌ ２ ３ ４ ５ １ ｌ ６ ７ ｌ １ ２ ８ ９ ０
度 分析 及过 程优 化 。
Ａ ｐ ｎＰｕ 是 化 工 过 程 建 模 的基 础 平 台 ， 有 ｓｅ ｌｓ 没
ຫໍສະໝຸດ Baidu
它， 其他套件就没法使用。它提供 了大量 的化工单 元操作模型 ， 包括反应器 、 分离操作单元 、 换热器等 ； 同时 匕还提供 了大量的物性数据 ， 几乎包括所有的 化 学物 质 ， 大 多数 化 学 物 质 的 物性 数 据 都 能 从 它 绝 的物性数据库中查找 。ＡｐｎＰｕ 单独使用可 以对 ｓｅ ｌ ｓ
共 沸物 部分 Ｎ Ｆ
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Aspen Plus在化工设计及模拟中的应用
（摘自方利国等编《计算机在化学化工的应用》第九章，化学工业出版社，2003年）
Aspen P1us是一款功能强大的化工设计、动态模拟及各类计算的软件，它几乎能满足大多数化工设计及计算的要求，其计算结果得到许多同行的认可，该软件也和其他软件一样在不断地升级。在美国能源部的拨款资助下，麻省理上学院化工系有关教授组织了一个由高等学校和企业部门各方人员参加的开发小组，集中进行新一代化工流程模拟系统的开发，于1979年初开发成功Aspen，并投入使用。1981年专门成立了一家公司接管了这套系统的继续开发和完善工作，同时软件更名为Aspen P1us。它被用于化学和石油工业、炼油加工、发电、金属加工、合成燃料和采矿、纸浆和造纸、食品、医药及生物技术等领域，在过程开发、过程设计及老厂的改造中发挥着重要的作用。该软件主要由三部分组成，简述如下。
(1)）物性
在物性部分中包括基础物性数据库、热力学性质和传递物性，下面分别加以介绍。
①基础物性数据库
Aspen Plus中含有一个大型物性数据库．共含有32类近900种纯物质的物性，主要有：
分子量、Pitzer偏心因子、临界性质、标准生成自由能、标准生成热、正常沸点下汽化浴热、回转半径、凝固点、偶极矩、比重等。同时还有：理想气体热容方程式的参数、Antoine方程的参数、液体焓方程系数。对UNIQAC和UNIFAC方程的参数也收集在数据库中，在计算过程中，只要所计算的组分在物性数据库中存在，则可自动从数据库中取出基础物性进行传递物性和热力学性质的计算。
②燃烧物数据库
燃烧物数据库是计算高温气体性质的专用数据库。该数据库含有常见燃烧物的59种组分的参数，其温度可高达6000K，而用Aspen P1us主数据库，当温度超过1500K以上时，计算结果就不精确了。燃烧物数据库只适用于部分单元操作模型对理想气体的计算。
⑧热力学性质和传递物性
在模拟中用来计算传递物性和热力学性质的模型和各种方法的组合共有43种，主要有：
计算理想混合物汽液平衡的拉乌尔定律、烃类混合物的Chao-Seader、非极性和弱极性混合物的Redlich-Kwong-Soave、BWR-Lee-Starling、Peng-Robinson。对于强的理想液态混合物的活度系数模型主要有UNIFAC、Wilson、NRTL、UNIQUAC，另外还有计算纯水和水蒸气的模型ASME及用于脱硫过程中含有水、二氧化碳、硫化氢、乙醇胺等组分的Kent-Eisenberg模型等。
有两个物性模型分别用于计算石油混合物的液体粘度和液体体积。对于传递物性主要是计算气体和液体的粘度、扩散系数、导热系数及液体的表面张力。每—种传递物性计算至少有一种模型可供选择。
(2)单元操作
ASPEN PLUS中共有二十多个单元操作模型。如混合、分割，还包括：间歇反应器、多塔精馏、灵敏度分析和工况分析模块。
①间歇反应器
用来模拟单相或两相间歇式反应器。反应器可有一个连续进料或一个连续出料。采用缓冲罐的办法使间歇反应器与模拟流程的稳态物流相连接。
②多塔精馏
用于对多个多级分馏装置相互联接系统的严格模拟。能处理带有侧流汽提、泵循环旁路和外部换热器的复杂分馏操作。
③工况分析
为了对同一流程作几种操作工况的运行分析，可采用工况分析模块进行模拟外，还要对一系列工况中的每个工况进行流程模拟。
④灵敏度分析
用户通过给定某一变量作为灵敏度分析变量，通过改变此变量的值模拟出操作结果的变化情况。
(3)系统实现策略
对任一模拟系统软件，有了数据库和单元模块之后还应有以下几项。
①数据输入
ASPEN PLUS的输入是由命令方式进行的，即通过三级命令关键字书写的语段、语句及输入数据对各种流程数据进行输入。输入文件中还可包括注解和插入的FORTRAN语句，
输入文件命令解释程序可转化成用于模拟计算的各种信息。这种输入方式使得专家用户使用起来特别方便。
②解算策略
ASPEN PLUS所用的解算方法为序贯模块法，对流程的计算顺序可由用户自己定义，也可由程序自动产生。对于有循环回路或设计规定的流程必须迭代收敛。所谓设计规定是指用户希望规定某处的变量值达到—定的要求，例如要规定某产品的纯度或循环流股的杂质允许量等。对设计规定通过选择一个模块输入变量或工艺进料流股变量，加以调节以使设计规定达到要求值。关于循环物流的收敛方法有：威格斯坦法(Wegstein)、直接迭代法、布罗伊顿法、虚位法和牛顿法等，其中虚位法和牛顿法主要用于收敛设计规定。
②结果输出
可把各种输入数据及模拟结果存放在报告文件中，可通过命令控制输出报告文件的形式及报告文件的内容，并可在某些情况下对输出结果作图。在物流结果中包括：总流量、强度、压力、气化率、焓、熵密度、平均相对分子质量及各组分的摩尔流量。
9.2 ASPEN PLUS基本操作
9.2.1 ASPEN PLUS的启动
(1) 打开控制面板，双击Aspen License Manager（见图9-1）。
(2) 选择手动（Manual），点击Launch，激活License Sever（见图9-2）。
(3) 在程序菜单中打开Aspen Plus User Interface，启动Aspen P1us（见图9-3）。
(4) 在弹出的对话框中，用户可以选择B1ank simulation(新流程)、Template(模板)和using an existing simulation (打开一个已有的流程)(见图9-4)。
(5) 确定用户服务器的位置，使用缺省项，按OK键，系统出现成功连接的消息框(见图9-5)。否则打开控制面板，重新启动Aspen License Manager。
(6) 系统进入Aspen Plus主界面(见图9-6)。
9.2.2模拟流程的设置
(1) 当选定了合适的单元模块，就可以放到流程区中去。
(2) 在画好流程的基本单元后，就可以打开物流区，用物流将各个单元设备连接起来。
(3) 进行物流连接的时候，系统会提示在设备的哪些地方需要物流连接，在图中以红色的标记显示。
(4) 在红色标记处，确定所需要连接的物流，当整个流程结构确定以后，红色标记消失按Next按钮，系统提示下一步需要做的工作。
9.2.3 物流数据及其他参数的输入
(1) 当流程的参数没有完全输入时，系统自动打开数据浏览器(data browser)使用户了解哪些参数需要输入，并以红色标记显示。
(2) 在组分(component)一栏中，输入流程的组分，也可以通过查找功能从Aspen数据库中确定需要的组分。
(3) 在物性计算方法栏(Properties-Specification)确定整个流程计算所需的热力学方法。
(4) 设置物流的参数，包括压力、温度、浓度等。设定设备的参数，如塔板数、回流比。
(5) 当数据浏览器的红色标记没有以后，按Next按钮，系统提示所有的信息都输入完毕，可以进行计算了。
9.2.4 结果的输出
当ASPEN对整个流程计算完毕以后，存数据浏览器中的结果汇总(Results Summary)中可以看到模拟的结果，也可以在物流(streams)中看到输出物流的计算结果。更为详细的内容可通过生成数据文件获取，该数据文件以文本形式保存，便于其他软件调用编辑。获取数据文件的步骤如下。
(1) 点击File，在其下拉菜单中选取Export。
(2) 在弹出的Export对话框中，选择文件的保存类型为“Report File”。
(3) 在文件名中输入文件名，点击保存，就可以在相关文件夹中找到此文件。
9.3 Aspen Plus应用实例
9.3.1 甲醇-二甲醚-水三元混合物精馏塔模拟
首先假设系统已进入Aspen Plus的主界面，具体过程如下。