常减压建模培训_Aspen Plus
ASPEN_PLUS入门培训教程
ASPEN_PLUS入门培训教程第一步：软件安装和准备在启动ASPENPLUS之前，还需要准备好所需要的流程模型和数据库。
ASPENPLUS提供了多个预定义的模型和数据库，但用户也可以自定义它们。
确保所需的模型和数据库文件已经准备好并保存在合适的位置。
第二步：启动ASPENPLUS点击桌面上的ASPENPLUS快捷方式，软件将会启动并显示出一个窗口。
用户需要在窗口中选择一个新建流程模型或打开一个已有的流程模型。
第三步：创建流程模型用户需要选择适当的组件来构建流程模型。
ASPENPLUS提供了各种各样的组件，包括物料输入输出单元、反应器、换热器、塔、压缩机等。
用户可以通过连接这些组件来模拟复杂的流程。
第四步：配置组件参数一旦组件被添加到流程模型中，用户需要配置它们的参数。
每个组件都有一系列参数，用于定义组件的行为和性质。
用户需要根据实际情况为每个组件设定参数值。
用户可以通过双击组件或者右键单击组件来打开参数设置对话框。
在对话框中，用户可以输入参数值或者从数据库中选择合适的值。
第五步：运行模拟模型配置完毕后，用户可以点击运行按钮来进行模拟。
ASPENPLUS将会开始模拟该流程，计算各个组件的行为和性质，并生成模拟结果。
用户可以通过查看ASPENPLUS的输出窗口和结果报告来获取模拟结果。
输出窗口将显示模拟过程的详细信息，而结果报告将展示模拟结果的摘要和图表。
第六步：优化和改进模型如果模型的结果不理想，用户可以通过优化和改进模型来达到更好的效果。
ASPENPLUS提供了多种优化技术和工具，用户可以使用它们来调整参数、改进组件连接或者添加新的组件。
用户还可以使用ASPENPLUS的敏感性分析和参数估计功能来进一步优化模型。
敏感性分析可以帮助用户了解参数对模型结果的影响程度，而参数估计可以帮助用户确定模型中的未知参数值。
总结：通过以上步骤，用户可以轻松入门ASPENPLUS，并能够使用该软件进行流程模拟和优化。
基于AspenPlus和AspenDynamics的常减压装置流程模拟
基于Aspen Plus和Aspen Dynamics的常减压装置流程模拟摘要本文以某厂常减压蒸馏装置为基础，以某厂常减压装置工艺技术规程上的油品性质数据和工艺条件参数为依据，在Aspen Plus流程模拟软件平台上建立常减压塔装置的仿真模型，并进行调试使其收敛后得到仿真结果，得到较为精确的稳态模拟仿真模型。
模拟结果发现，除个别数值有偏差外，初馏塔、常压塔以及减压塔的大部分数据与某厂实测数据偏差极小，整个装置运行稳定，稳态模拟比较成功，这也为后来的动态模拟打下了基础。
在完成稳态模拟后，根据操作规程对装置进行规格参数输入，输入塔高以及直径等数据后，将整个装置转至Aspen Dynamics进行动态模拟。
在动态模拟中根据装置的实际情况对其进行控制器的添加，完成控制器的设置后将整个控制程序初始化并运行。
观察每个模型每股物流的运行数据变化情况，发现整个装置运行相对稳定，动态模拟取得了成功。
在整个装置各个部分运行稳定的基础上，根据某厂常减压装置的实测数据，对整个装置的原油进料量根据时间进行变化，观察各个装置的运行情况，以及模拟数据的改变情况。
模拟结果发现当原油进料量发生改变时，整个装置的初馏塔、常压塔以及减压塔部分的数据结果均发生了不同程度的变化，这也使得整个动态模拟数据更加接近实际值，整个动态模拟情况更加接近工厂装置的真实运行情况。
本次流程模拟稳态模拟和动态模拟都取得了成功，模拟出的数据真实有效，对于复现某厂常减压装置的运行过程具有重大意义。
本研究也对整个装置的能耗与经济效益进行了分析，对以后装置的经济能耗优化提供了可能性；本研究也对Aspen Plus与Excel的连接进行了探究，使Aspen Plus与其他软件的互联成为了可能。
关键词：Aspen Plus，Aspen Dynamics，常减压装置，流程模拟Process simulation of atmospheric and vacuum distillation unit based on Aspen Plus and Aspen DynamicsABSTRACTIn this thesis, based on the atmospheric and vacuum distillation unit in a plant, the oil property data and process condition parameters in the process specification of atmospheric and vacuum unit in a plant are used as the basis, and the simulation model of atmospheric and vacuum tower unit is established on Aspen Plus process simulation software platform. After debugging, the simulation results are obtained after convergence, and a more accurate steady-state simulation model is obtained. The simulation results show that most of the data of the primary distillation tower, atmospheric pressure tower and pressure reducing tower have little deviation from the measured data of a certain plant, the whole unit runs stably and the steady-state simulation is relatively successful, which also lays a foundation for the later dynamic simulation.After the completion of the steady-state simulation, the specification parameters of the device are input according to the operation procedures, and the tower height and diameter data are input, the whole device is transferred to Aspen Dynamics for dynamic simulation. In the dynamic simulation, the controller is added according to the actual situation of the device. After the controller is set, the whole control program is initialized and run. By observing the operation data of each model, it is found that the operation of the whole device is relatively stable and the dynamic simulation is successful.On the basis of stable operation of each part of the whole unit, according to the measured data of atmospheric and vacuum unit in a certain plant, the crude oil feeding amount of the whole unit changes according to time, and the operation of each unit is observed, as well as the change of simulation data. Thesimulation results show that when the crude oil feed quantity changes, the data results of the primary distillation tower, atmospheric pressure tower and pressure reducing tower of the whole unit have changed in varying degrees, which also makes the whole dynamic simulation data closer to the actual value and the whole dynamic simulation situation closer to the real operation of the plant.The steady-state simulation and dynamic simulation of this process have been successful, and the simulated data are real and effective, which is of great significance for the recurrence of the operation process of atmospheric and vacuum distillation unit in a plant. This study also analyzes the energy consumption and economic benefits of the whole device, and provides the possibility for the optimization of the economic energy consumption of the device in the future; this study also explores the connection between Aspen Plus and excel, making the interconnection between Aspen Plus and other software possible.KEYWORDS: Aspen Plus, Aspen Dynamics, Atmospheric and vacuum unit, Process simulation目录摘要 (I)ABSTRACT (III)1绪论 (1)1.1课题的研究背景及意义 (1)1.2化工流程模拟技术 (1)1.3流程模拟的应用 (2)1.4流程模拟在常减压装置中的应用 (3)1.5本文结构介绍 (3)2常减压装置的工艺流程 (5)2.1常减压装置在原油加工中的地位 (5)2.2常减压装置的原理 (5)2.3流程模拟软件算法原理 (6)2.3.1稳态模拟 (6)2.3.2动态模拟 (9)2.4常减压装置的工艺流程 (10)2.5小结 (11)3常减压装置的稳态模拟 (13)3.1建立整个装置模型 (13)3.1.1原油虚拟组分切割 (13)3.1.2装置模型选型 (15)3.2物料连接 (23)3.2.1 物流连接说明 (23)3.2.2 模型组态 (24)3.3数据输入与选项设置 (35)3.3.1初馏塔数据 (35)3.3.2常压塔数据 (37)3.3.3减压塔数据 (42)3.3.4原油进料数据 (49)3.3.5加热器、冷凝器与空冷器数据 (49)3.3.6泵数据 (50)3.3.7调节阀数据 (51)3.3.8分离罐数据 (51)3.3.9分离器数据 (52)3.4装置收敛调试 (53)3.4.1选择收敛方法 (55)3.4.2调节塔本身迭代次数与公差 (55)3.4.3调节整个装置迭代次数 (56)3.4.4设置撕裂物流 (56)3.4.5调节蒸汽汽提量 (58)3.4.6调节中段回流量 (58)VI3.5稳态模拟的模拟结果与数据分析 (59)3.5.1初馏塔部分 (59)3.5.2常压塔部分 (59)3.5.3减压塔部分 (60)3.6小结 (61)4常减压装置的动态模拟 (63)4.1Aspen Plus动态参数设置 (63)4.1.1初馏塔规格输入 (63)4.1.2常压塔规格输入 (65)4.1.3减压塔规格输入 (67)4.1.4其他模型规格修改 (69)4.2Aspen Dynamics控制器设置 (71)4.2.1转至Aspen Dynamics (71)4.2.2初馏塔控制器设置与调试 (73)4.2.3常压塔控制器设置与调试 (79)4.2.4减压塔控制器设置与调试 (82)4.3动态模拟的收敛调试 (84)4.4动态模拟结果与数据分析 (90)4.4.1初馏塔部分 (90)4.4.2常压塔部分 (95)4.4.3减压塔部分 (100)VII4.5小结 (109)5流程模拟的应用与扩展 (111)5.1稳态模拟结果与Excel的连接 (111)5.2稳态模拟结果经济能耗分析 (115)5.3小结 (118)6总结 (119)参考文献 (121)致谢 (126)VIII1绪论1.1课题的研究背景及意义石油炼制工程是需要消耗高能源的工程，它所消耗的能量占全国工业总能耗中的绝大部分比例。
应用ASPENPLUS建立常减压装置的模拟系统(2)
常一线航煤 常二线柴油
"6)$ 5*
#’6) *"/
5%*
从表 ! ， /， #， % 看出， ! 计算的塔的回流比为
#6)，与实际的回流比 #6$ 相近； " 计算的产品航
煤、 柴油的馏程分布与标定值基本一致， 常顶油稍 低， 航煤密度为 "6))$ ， 不小于 "6))%8 见表 *9； 闪点 为 #’6) 2 ， 不小于 /$ 2 ； 冰点 5%* 2 ； 常二线柴油 凝固点为 5* 2 ， 介于 "75) 2 之间； 闪点为 *"/ 2 ， 不小于 ’) 2。 从以上数据分析看， 侧线产品指标均 能满足要求。 航煤抽出量为 !) /%" +3 - > ， 标定值为 相对误差 *6# & ， 抽出 /1 ")" +3 - >， 标 !) )’’ +3 - >， 定量 /) )!#+3 - > ， 相对误差 "6$ & ； # ?@<AB <CD@ 还可以做出塔内汽液负荷分布、塔板温度分布图 等， 为生产提供指导 =见图 !、 /。
图 # 常压塔板温度分布
" 生产方案改变的模拟计算
随着市场需求或季节的变化，大庆石化分公 司炼油厂一套常减压装置从航煤生产切换到生产 高煤方案， 生产相应地需要进行调整， 如降一中量 等。利用这套模型， 根据高煤生产方案的产品质量 要求，调整模型中产品规定的范围及相关的独立 变量， 可以很快得出高煤生产方案下的工艺参数，
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《化工流程模拟实训—Aspen-Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第3章-物性方法
3.3 物性方法的选择
经验选取 由物系特点及其操作条件进行选择
极性 物系
物 系
电解质？
非极性 物系
真实？
电解质
ELECNRTL
非电解质
参考（b）
真实
PENG-ROB RK-SOAVE PR-BM RKS-BM
虚拟& 真实
>1atm CHAOSEA BK10 GARYSON
Ideal gas Hayden-O'Connell Nothnagel Redlich-Kwong Ideal gas
Ideal gas Hayden-O'Connell Nothnagel Redlich-Kwong Ideal gas
Ideal gas Hayden-O'Connell Nothnagel Redlich-Kwong Ideal gas HF Hexamerization model Ideal gas
Redlich-Kwong HF Hexamerization model Redlich-Kwong Ideal gas Hayden-O'Connell Nothnagel Redlich-Kwong Ideal gas
Redlich-Kwong Redlich-Kwong-Soave Hayden-O'Connell Ideal gas Redlich-Kwong
Wilson (using dataset 2)
WILS-HF
Wilson
WILS-GLR
Wilson (ideal gas and liquid enthalpy reference state)
《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第7章 分离单元模拟PartB
第7章分离单元模拟Part B 作者：武佳孙兰义第7章分离单元模拟Part B⏹7.1 概述⏹7.2 精馏塔的简捷设计模块DSTWU ⏹7.3 精馏塔的简捷校核模块Distl⏹7.4 精馏塔的严格计算模块RadFrac ⏹7.5 塔板和填料的设计与校核⏹7.6 连续萃取模块Extract⏹7.7 吸收示例7.1 概述模块说明功能适用对象DSTWU 使用Winn-Underwood-Gilliland方法的多组分精馏的简捷设计模块确定最小回流比、最小理论板数以及实际回流比、实际理论板数等仅有一股进料和两股产品的简单精馏塔Distl 使用Edmister方法的多组分精馏的简捷校核模块计算产品组成仅有一股进料和两股产品的简单精馏塔RadFrac 单个塔的两相或三相严格计算模块精馏塔的严格核算和设计计算普通精馏、吸收、汽提、萃取精馏、共沸精馏、三相精馏、反应精馏等Extract液-液萃取严格计算模块液-液萃取严格计算萃取塔MultiFrac严格法多塔蒸馏模块对一些复杂的多塔进行严格核算和设计计算原油常减压蒸馏塔、吸收/汽提塔组合等SCFrac简捷法多塔蒸馏模块确定产品组成和流率、估算每个塔段理论板数和热负荷等原油常减压蒸馏塔等PetroFrac石油蒸馏模块对石油炼制工业中的复杂塔进行严格核算和设计计算预闪蒸塔、原油常减压蒸馏塔、催化裂化主分馏塔、乙烯装置初馏塔和急冷塔组合等RateFrac非平衡级速率模块精馏塔的严格核算和设计计算蒸馏塔、吸收塔、汽提塔、共沸精馏、反应精馏等DSTWU是多组分精馏的简捷设计模块，针对相对挥发度近似恒定的物系开发，用于计算仅有一股进料和两股产品的简单精馏塔。
DSTWU模块用Winn-Underwood-Gilliland方法进行精馏塔的简捷设计计算。
通过Winn方程（之后Fenske对Winn方程进行了完善）计算最小理论板数，使用Underwood方程计算最小回流比，根据Gilliland关联图来确定操作回流比下的理论板数或一定理论板数下所需要的回流比。
第1讲 ASPEN PLUS 概述及基本操作
Methylcyclohexane Recovery Column
220 20 219 2 16
38065.736 112935.648
19605.002 131396.382
B1
3 325
220 20 B2 5
20
4
1
1.9 ASPEN PLUS使用初步
化工流程模拟系统的使用步骤 ASPEN PLUS软件窗口界面简介
示例1：活度系数模型参数回归
示例2：未知组分物性数据估计
示例3：精馏塔的模拟计算
示例4：设计规定
示例5：敏感性分析
示例6：优化
示例7：PFD图（过程工艺流程图）
过程工艺流程图（PFD图）
Methylcyclohexane Recovery Process Stream ID Temperature Pressure Vapor Frac Mole Flow Mass Flow Volume Flow Enthalpy Mole Flow TOLUENE PHENOL MCH Mole Frac TOLUENE PHENOL MCH *** VAPOR PHASE *** Density Viscosity *** LIQUID PHASE *** Density Viscosity Surface Ten lb/cuft cP dyne/cm 46.004 0.288 16.805 62.994 1.021 31.995 43.567 0.323 14.950 Temperature (F) 56.774 0.443 23.805 Pressure (psi) 0.500 0.500 1.000 0.026 0.001 0.973 0.139 0.857 0.004 200.000 lbmol/hr lb/hr cuft/hr MMBtu/hr lbmol/hr 200.000 1200.000 5.219 0.262 194.519 194.781 1199.738 5.481 F psi 1 220.0 20.00 0.000 400.000 827.446 -12.702 2 220.0 20.00 0.000 1200.000 1792.795 -71.945 3 218.8 16.00 0.000 200.000 449.995 -14.509 4 325.3 20.20 0.000 1400.000 2314.389 -62.696
ASPENPLUS入门培训教程
ASPENPLUS入门培训教程一、ASPENPLUS的基本概念1.原料：系统中输入的化学物质，可以是单个组分或多个组分的混合物。
2.组件：系统中独立存在的化学物质，可以是纯物质或混合物。
3.流程单元：用于描述系统中的物理过程，如反应器、分离器等。
4.平衡：确定系统中各组分的分布，满足质量守恒和能量守恒的原理。
5.数据回归：根据给定的数据点，在回归模板中进行拟合，得到合适的模型。
6.数据丢失：由于计算机存储限制，超过一定节点的数据将被丢弃。
二、ASPENPLUS的基本操作步骤1.创建工程：打开ASPENPLUS软件，选择“建立新流程模型”，输入工程的名称和路径，选择适当的模板。
2.添加组分：点击“组分”按钮，输入组分的名称和性质，可以选择从数据库中添加已有组分。
3.添加流程单元：点击“流程单元”按钮，选择合适的单元，可以通过拖拽方式添加到工作区。
4.连接流程单元：使用“连接”按钮，将各个流程单元连接起来，建立物料和能量的流动路径。
5.设置条件：点击流程单元上的条件按钮，设置合适的温度、压力等操作条件。
6. 进行模拟：点击“Simulate”按钮，ASPEN PLUS将基于设定条件进行流程模拟，得到计算结果。
7.数据回归：根据需要，对模拟结果进行数据回归，拟合出合适的模型。
8.优化操作：根据实际需求，对模型进行优化，获得最佳的操作条件和产品质量。
三、ASPENPLUS的应用实例1.原料配方优化：根据已知的原料组分和性质，优化配方中各组分的含量，以得到最佳的产品质量。
2.反应器设计：根据反应物的特性和反应器的形式，通过模拟和优化，确定反应器的体积和操作条件。
3.分离过程优化：根据不同组分之间的物理特性，优化分离过程中的操作条件，提高产品的纯度和产率。
4.能源系统优化：根据能源的供给和需求，优化能源系统中各个单元的操作条件，提高能源利用效率。
5.可行性研究：通过ASPENPLUS模拟，评估新工艺流程的可行性和经济性，为工艺设计提供科学依据。
AspenPlus在常减压蒸馏装置中的应用
数字石油和化工 · ２００７．１０
２１
本文利用 Ａｓｐｅｎ Ｐｌｕｓ 软件， 依照生产装置的现 场流程建立了中国石化天津分公司的 ２．５Ｍｔ／ａ 常减 压蒸馏装置的模型， 基于此模型提出了提高拔出率 和增产柴油的优化方案， 可取得一定的经济效益。
１．常减压流程和加工方案简介 罐区原油经换热至 ２２０℃左右后进入初馏塔， 初 馏塔顶油气经冷却后一部分打回塔顶作为冷回流，
围内调整重要的过程参数可加快模型的收敛速度， 提高模拟计算的准确性。
根据相关文献， 实际塔板效率选用 ６０％， 汽提塔 为 ２￣４ 块理论板， 减压塔将填料高度换算为相同分 离效果的理论板数。其他如进料板位置、中段回流位 置和抽出板位置按塔板效率做相应的调整， 由此确 定各塔的过程参数。具体配置参数见表 ２。
图 ２ 产品恩氏蒸馏的实际值与计算值对比 由以上图表的对比结果可以看出， 物料平衡的 模拟计算值与实际值非常接近， 最大偏差为 ０．５％， 产品恩氏蒸馏结果中除常顶油外， 各产品的馏程基 本相符。常顶油重馏分部分的馏程偏差大， 其原因可 能是由于采样时原油轻组分挥发， 进料分析缺少轻
端组分数据， 造成模拟计算时内回流量减少导致常 顶油干点的计算值偏高。比如在进行初馏塔模拟计 算时， 塔顶冷凝器形式由 Ｔｏｔａｌ 改为 Ｐａｒｔｉａｌ－ Ｖａｐｏｒ－ Ｌｉｑｕｉｄ 时， 初顶油干点上升了近 ３０℃， 这样导致常压 塔内特别是常压塔顶的内回流量减少， 造成常顶油 馏程偏重， 尤其是馏程尾部明显偏重。
图 １ 改进后的常减压蒸馏模型
１８ ２００７．１０ · 数字石油和化工
视 点·!流 程 模 拟 专 题
ASPEN PLUS入门培训教程
马后炮化工技术论坛
1
主要内容
ASPEN PLUS简介 简介 ASPEN PLUS 安装方法及界面介绍 通过实例介绍如何建立模拟模型 模型分析工具使用的基础
马后炮化工技术论坛
第2页
ASPEN PLUS 简介
Hysys/Aspen Plus/Optimizer/Dynamics/Custom Modeler/Aspen WebModels COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERM Concept ( DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/Utilities Aspen ICARUS Axsys/Aspen Zyqad HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams Hetran/Aerotran RTO Option/Aspen OnLine Polymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom Modeler BaSYS (BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM Aspen FCC/CatRef/Hydrocracker/Hydrotreater/Traflow/FlareNet Pinch/Water/Utilities
马后炮化工技术论坛
第5页
ASPEN PLUS 基本概念
流程图（ 流程图（Flowsheet） ） 模型库（ 模型库（Model Library） ） 数据浏览器（ 数据浏览器（Data Browser） ） 流股（ 流股（Stream） ） 直观形象地表示所模拟系统的流程
第一讲+ASPEN+Plus使用入门
第一讲+ASPEN+Plus使用入门化工CAD基础第一讲ASPEN Plus使用入门第一讲入门基础Aspen Plus简介Aspen Plus基本概念使用Aspen Plus的基本步骤创建你的第一个Aspen Plus仿真模型Aspen Plus简介A dvanced S ystem for P rocess En gineering 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55个高校和公司参与开发。
可以分别和混合运用序贯模块法和联立方程法的稳态过程模拟软件。
1773种有机物、2450种无机物、3314种固体物、900种水溶电解质的基本物性参数。
丰富的状态方程和活度系数方法。
Aspen Plus基本术语用户界面（User Interface)。
流程图（Flowsheet）。
模型库（Model Library）。
数据浏览器（Data Browser）。
流股（Stream）。
模块（Block）。
使用Aspen Plus的基本步骤(1)1.启动User Interface2.选用Template3.选用单元操作模块：Model Blocks4.连结流股：Streams5.设定全局特性：Setup Global Specifications使用Aspen Plus的基本步骤(2)6.输入化学组分信息Components7.选用物性计算方法和模型Property Methods & Models8.输入外部流股信息External Steams9.输入单元模块参数Block Specifications使用Aspen Plus的基本步骤(3)10.运行模拟过程Run Project11.查看结果View Results12.输出报告文件Export Report13.保存模拟项目Save Project14.退出Exit启动User Interface1.从“开始”菜单中的“程序/AspenTech/ Aspen Plus 10.1-0/Aspen Plus User Interface”启动Aspen Plus的用户界面程序。
Aspen_Plus高级班石油炼制过程的模拟
• 油品调和
• 用户自定义的虚拟组分
2014年3月10日
石油的表征
• 石油是烃类化合物和杂质组成的宽沸程的混合物. • 石油或石油馏分的性质取决于它们的组成，但是 其组成难以定量分析 • 石油用虚拟组分(pseudocomponents)来表征, 虚 拟组分是蒸馏曲线上较小的片断. • 每一个虚拟组分的基本性质由下列关联式来计算:
– ASTM D86 – ASTM D1160
– Vacuum (liquid volume)
2014年3月10日
蒸馏曲线计算方法
• 油品分析数据计算程序
– Version 9 或更新的版本 – Version 8 或更老的版本
• 蒸馏曲线转换方法
– ASTM D86 至实沸点 (True boiling point) • Edmister
• 对于高度非线性调和现象，如马达法辛烷值， 建议使用用户调和子程序。
2014年3月10日
性质曲线的流股计算 • 性质曲线被切割为与虚拟组分同样多的片段。 • 为每一个片段计算出平均的性质数值 • 流股的性质数值由虚拟组分以及它们在流股中 的浓度做调和计算得出 • 计算虚拟组分混合物的性质，有各种调和计算 选项。
• 一个blend中的 assay的数量没有上限.
• 报告中的蒸馏曲线为:
– ASTM D86 – ASTM D1160 – Vacuum (liquid volume)
2014年3月10日
输入 Blend组分 1. 在数据浏览器 Data Browser, 选择组分 Components, 然后选择 Assay-Blend. 2. In the Assay-Blend 目标管理器, 创建一个 blend 并且提供名称(ID ). 3. 在Mixture\ Specifications表上，输入各 assay 组分的调和分数. » 虚拟组分将在模拟计算之初自动生成.
aspenplus教程(下)
Aspen软件培训案例1
ASPEN PLUS软件培训案例常压系统流程模拟计算 (2)减压系统流程模拟计算 (6)催化分馏塔流程模拟计算 (10)催化吸收稳定系统流程模拟计算 (14)MDEA 脱硫流程模拟计算 (20)炼厂含硫污水汽提流程模拟计算 (27)MTBE装置流程模拟计算 (32)DMF萃取精馏流程模拟计算 (37)丁二烯脱水流程模拟计算 (40)甲乙酮脱水流程模拟计算 (43)VCM P LANT M ODEL (46)VCM Manufacture and Project Goals (48)Section 100 – Direct Chlorination (51)Section 200 – Oxychlorination (53)Section 300 – EDC Purification (61)Section 400 – EDC Pyrolysis (63)Section 500 – VCM Purification (67)Running AspenTech VCM Models (69)References (71)酸气碱洗流程模拟计算 (72)乙烯裂解气碱洗流程模拟计算 (74)水-异丁酸-丁酸间歇精馏流程模拟计算 (77)流程优化模拟计算 (79)冷凝器、再沸器计算及安装高度计算 (81)非库组份物性估计 (82)乙醇和乙酸乙酯气液平衡数据回归应用示例 (83)模拟模型的数据拟合 (85)应用示例 (85)常压系统流程模拟计算一、工艺流程简述常减压装置是我国最基本的原油加工的装置之一。
主要包括换热器系统、常压系统、减压系统。
常压系统是原油通过换热网络换热到一定温度后，再进到常压加热炉加热到要求的温度，常压加热炉要求的出口温度与原油的性质，拔出率有关，一般要求常压炉出口汽化率大于常压塔所有侧线产品一定的比例，这个比例叫过汽化率，一般为2～5%（wt）。
常压加热炉出口达到一定温度和汽化率的原油，进到常压塔的进料段，油汽往上走，常压塔侧线抽出，一至四个左右的侧线产品，为控制侧线产品的干点，抽出的侧线产品进到侧线产品汽提塔中汽提，冷却后出装置，常压塔进料产品与出料产品之间的焓差，叫剩余热，为回叫这部份热量，常压塔的各产品段有中段回流抽出，与冷原油换热后返回塔内。
Aspen_Plus_培训讲义4(完整版)
综合练习—2:灵敏度分析
• 灵敏度分析将产生一个数据表,第一个列将包括一 个用户规定的苯酚流率输入值的变化范围,另外三 列为MCH蒸馏产品的纯度,冷凝器负荷,及再沸器 热负荷。 • 在Define页面,定义每个计算变量的名字(产品纯度, 冷凝器负荷,再沸器负荷),在Vary页面,规定操作变 量(苯酚流率)的变化范围及变化步长,在Tabulate 页面,设置数据表的格式。 • 我们首先定义MCH蒸馏产品纯度变量,在Define页 面,单击New,在Create New Variable对话框中,输 入XMCH,单击OK,在Variable Definition页面中,定 义XMCH为物流3
培训讲义5.2: 模型分析工具---优化
培训讲义5.2: 模型分析工具---优化
培训讲义5.2: 模型分析工具---优化
培训讲义5.2: 模型分析工具---优化
• 优化功能学习完毕
培训讲义5.3: 模型分析工具---数据拟合
培训讲义5.3: 模型分析工具---数据拟合
培训讲义5.3: 模型分析工具---数据拟合
综合练习—4:创建工艺流程图
• 显示物流数据 • 进入菜单VIEW,确保 Global Data 被标记,选择Tools— Options—Results View,选择温度和压力,单 击OK; • A+计算的每个物流的温 度和压力将予以显示;并 在角落显示了图例.如果 你没有看到图例,选择 View—Zoom—Zoom Full 或者按Ctrl-End
综合练习—3:进行设计规定
• 本模块我们在综合练习-1的基础上学习如何使用 Aspen Plus来进行设计规定。我们用A+软件来决 定确保MCH蒸馏纯度98%所需要的准确的苯酚进 料量。 • 打开练习-1的模拟文件,在菜单中选择DataFlowsheeting Options-Design Spec,然后单击 NEW,单击OK,下图页面将出现:
基于Aspen Plus对常减压技术的优化探讨
原油是 由多种碳 氢化合物所组成 的复 杂混合
Ａｓｐｅｎ Ｐｌｕｓ具 有 完备 的数 据 库 、产 品线长 等特 点 受 物 ，因此蒸馏技术是分离石油混合物最适宜 、最方
到石 化设 计 、生 产 、施工 等行 业 的关 注 。本文 通 过 便 、应 用 最广 泛 的处理 方法 。相 比于二元 混 合物 ，
第 ４７卷 第 ７期 ２０１８年 ７月
当 代 化 工
Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏ］．４７． Ｎ０．７ Ｊｕｌｙ， ２０１８
基 于 Ａｓｐｅｎ Ｐｌｕｓ对 常减 压 技 术 的优 化 探讨
芦思瀚 ，曹喜升
（中石 化股 份 天津分 公 司炼 油部 ， 天 津 ３００２７０）
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｔｍ ｏｓｐｈｅｒｉｃ ａｎｄ ｖａｃｕｕｍ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐａｎｙ
ｂｙ Ａ ｓｐｅｎ Ｐｌｕｓ ｓｏｆｔｗ ａｒｅ ｃｏｎｆｏｒｍ ｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｈａｄ ｇｕｉｄｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆ ｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍ ｉｚａｔｉｏｎ．
约能耗 ，降低 生 产成 本 ，提高 生产 效 益 。因此 ，针 项 目 ，现 主要加 工 巴士拉 、福蒂 斯 、卡斯 蒂利 亚 、
对 常减 压 的生 产 工艺 优化 成 为企业 减 能增 效 的主要 沙 特等 混合 原油 ，设计 加 工能 力为 １０ Ｍｔ／ａ。为 提 高
目标 …。
原 油拔 出率 ，装 置采 用 ＫＢＣ减 压 深拔 工艺 ，经 多 次
常减压建模培训_Aspen Plus
进料的轻端分析数据 组分 H2O CH4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i-C5H12 n-C5H12 标准体积分率 第一种原油 0 0.001 0.0015 0.009 0.004 0.016 0.012 0.017 第二种原油 0.001 0.002 0.005 0.005 0.01 0.01 0.005 0.025
第 33 页
2、初馏塔的模拟计算
• •
2.5 物性方法Properties
炼油过程中一般选择BK10、Peng-Rob物性方法，就能满足模拟要求，这里选择BK10
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2、初馏塔的模拟计算
2、初馏塔的模拟计算
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2.2 建立流程Flowsheet
启动Aspen Plus软件 选用Columns类中的PetroFrac模型来模拟该初馏塔，选择PLAFL1F图例
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2、初馏塔的模拟计算
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2.2 建立流程Flowsheet
添加初馏塔模块，单击右键，将模块名称改为：PREFLASH
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2、初馏塔的模拟计算
•
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2.3 设置Setup
新建单位集Units-Sets
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2、初馏塔的模拟计算
•
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2.3 设置Setup
新建单位集Unit-Sets
根据自己的需要，在各页上设置 温度、压力、体积等的度量单位
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2、初馏塔的模拟计算
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2.3 设置Setup
新建单位集Units-Sets
输入石油组分：在MIXOIL的Specifications页中输入混合原油中两种原油的标准体积分率
第7讲-ASPEN-PLUS-压力改变模块的模拟
1、泵（Pump)
2、水轮机（Hydraulic Turbine)
2021/8/14
3
Pump —— 模型参数
Pump 模型有五种工作方式：
指定模型参数
计算结果参数
• 排出压力 • 压力增量 • 压力比率 • 所需（产）功率 • 特性曲线
所需（产）功率 所需（产）功率 所需（产）功率 排出压力 所需（产）功率
66.0
求： 泵的出口压力、提供给流体的功率、泵所需要的轴
功率各是多少？
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Compr 压缩机模型
Compr 模型用于模拟四种单元设备
1. 多变离心压缩机（Polytropic Centrifugal Compressor)
2. 多变正排量压缩机（Polytropic Positive Displacement Compressor)
3. 等熵压缩机（Isentropic Compressor) 4. 等熵汽轮机（Isentropic Turbine)
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Compr—— 计算模型
Compr 模块提供八种计算模型：
• 标准等熵模型 Isentropic
• ASME等熵模型 Isentropic using ASME method
Net Positive Suction Head Available
在实际使用条件下，选择的泵应该满足
N P S H A 1 .3 N P S H R
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从数据浏览器的Pump对象下选择Results查看结果
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Pump — 示例 7.1
《微课堂AspenPlus基础培训》精美培训课件
简介
• Advanced System for Process Engineering 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55个高校和公 司参与开发。
• 基于序贯模块法的稳态过程模拟软件。 • 1773种有机物、2450种无机物、3314种固体物、900种
水溶电解质的基本物性参数。 • 丰富的状态方程和活度系数方法。
输入化学组分信息
1. 每个组分必须有唯一的ID 2. 组分可用英文名称或分子式输入 3. 利用弹出对话框区别同分异构体
命名
组分名称 分子式 有异构体时要加后缀， 例如 C2H6O-2
类型 寻找需要的组分 电解质 用户自定义 查组分性质
选用物性计算方法和模型
1. 过程类型 Process type 2. 基础方法 Base method 3. 亨利组分 Henry components
注意单位选择
选择计算类型
Equilibrium 平衡级速率模型 Rate-based 非平衡级速率模型
基本步骤 (3)
10.运行模拟过程 Run Project 11.查看结果 View of Results 12.输出报告文件 Export Report 13.保存模拟项目 Save Project 14.退出 Exit
ASPEN PLUS不同领域 推荐采用的物性数据库
ASPEN PLUS不同领域 推荐采用的物性数据库
ASPEN PLUS的物性分析工具
• 物性常数估算方法：可用于分子结构或其他易测量的 物性常数（如正常沸点）估算其他物性计算模型的常 数。
• 数据回归系统：用于实验数据的分析和拟合。
• 物性分析系统：可以生成表格和曲线，如蒸汽压曲线、 相际线、t-p-x-y图等。
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2、初馏塔的模拟计算
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2.4 组分规定Components
输入石油组分：定义第一种原油组分标识OIL-1
1、点击Assay/Blend
3、输入第一种原油的标识：OIL-1 4、选择组分类型：ASSAY 5、点击OK
2、点击New
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2、初馏塔的模拟计算
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2.4 组分规定Components
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2、初馏塔的模拟计算
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2.3 设置Setup
新建单位集Units-Sets
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2、初馏塔的模拟计算
• 2.4 组分规定Components
• 访问Components 直接从目录树中点击 Components 在Data 菜单中单击 Components选项 在快捷菜单栏中点击 Components按钮 点击NEXT按钮
2、初馏塔的模拟计算
• 2.1 初馏塔的基本工艺数据
进入初馏塔物流条件 物流名称 原料油 塔底蒸汽 温度 200 °F 400°F 压力 60 psia 60 psia 流量 100000 bbl/day 5000 lb/hr 预热炉条件 预热炉类型 初馏塔的操作条件 理论板数 原料油进料位置 塔底汽提蒸汽进料位置 冷凝器类型 冷凝器温度 冷凝器压力 塔顶压力 塔底压力 塔顶产品流率 10 10 (furnace) 10(on-stage) 部分冷凝器 170 °F 39.7 psia 41.7 psia 44.7 psia 15000 bbl/day 第 6 页 温度 压力 单级闪蒸 450 °F 50 psia
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2、初馏塔的模拟计算
• 2.4 组分规定 Components
• 输入8个常规组分 在Component ID栏中键 入H2O，当这个组分标志 与组分名或是化学分子式 一致时，程序会认为它是 水并显示其类型、名称、 化学分子式 也可以在Components name栏中键入WATER， 再点击回车键 或是在Formula栏中键入 H2O，再点击回车键 当用户只知道其分子式， 而该分子式有多种异构体 时，可使用查找(find)功能 找到自己需要的组分 同样的方法也可以输入甲 烷、乙烷、丙烷、异丁烷、 正丁烷、异戊烷、正戊烷
2、初馏塔的模拟计算
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2.2 建立流程Flowsheet
启动Aspen Plus软件 选用Columns类中的PetroFrac模型来模拟该初馏塔，选择PLAFL1F图例
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2、初馏塔的模拟计算
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2.2 建立流程Flowsheet
添加初馏塔模块，单击右键，将模块名称改为：PREFLASH
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2、初馏塔的模拟计算
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2.5 10、Peng-Rob物性方法，就能满足模拟要求，这里选择BK10
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2、初馏塔的模拟计算
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2.4 组分规定Components
输入石油组分：在Light Ends页中输入第一种原油轻端分析数据
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2、初馏塔的模拟计算
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2.4 组分规定Components
输入石油组分：在Gravity/UOPK页中输入第一种原油API重度曲线数据
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2、初馏塔的模拟计算
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2.4 组分规定Components
2、初馏塔的模拟计算
• 2.1 初馏塔的基本工艺数据
• 原料油数据
API重度曲线数据 第一种原油 蒸馏百分数 5 10 15 20 30 40 45 50 60 70 80 API 90 68 59.7 52 42 35 32 28.5 23 18 13.5 第二种原油 蒸馏百分数 2 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 98 API 150 95 65 45 40 38 33 30 25 20 15 10 5 第 5 页 1400 1640 120 800 1200 1200 1400 50 100 混合原油组分MIXOIL的切割方案CRUDE 温度下限 °F 100 温度上限 °F 800 温度增量 °F 25
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2、初馏塔的模拟计算
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2.2 建立流程Flowsheet
用Material STREAMS中的Material连接进、出物流
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2、初馏塔的模拟计算
• 2.2 建立流程Flowsheet
增加初馏塔各进、出物流 • • • • • • 混合原油进料：MIXCRUDE 底部蒸汽进料：PF-STEAM 塔顶气相馏出物：LIGHTS 塔顶冷凝水：PF-WATER 塔顶液相馏出物：NAPHTHA 塔底出料：CDU-FEED
API重度与混合比例 原油种类 第一种原油 第二种原油 API重度 31.4 34.8 标准体积分数 0.2 0.8 馏出体积 百分数 6.8 10 30 50 62 70 76 90 实沸点蒸馏曲线数据 第一种原油 温度,°F 130 180 418 650 800 903 1000 1255 第二种原油 馏出体积 百分数 6.5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 98 100 温度,°F 120 200 300 400 470 550 650 750 850 1100 1300 1475 1670 第 4 页
2、初馏塔的模拟计算
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2.4 组分规定Components
输入石油组分：定义混合原油组分标识MIXOIL 3、输入混合原油标识：MIXOIL 4、选择组分类型：BLEND 1、点击Assay/Blend 5、点击OK
2、点击New
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2、初馏塔的模拟计算
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2.4 组分规定Components
KEROS ENE HVGO CU-S TM2 MIXCRUDE CDU-FEED DIES EL
P F-S TEAM
CU-S TM3 AGO CU-S TEAM RED-CRD VDU-S TM RES IDUE
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2、初馏塔的模拟计算
2.1 初馏塔的基本工艺数据
• 原料油数据：由两种原油混合而成
利用Aspen Plus软件对 炼油厂常减压装置进行模拟计算
主要内容
1、常减压装置工艺说明 2、初馏塔的模拟计算 3、常压塔的模拟计算 4、减压塔的模拟计算
第 2 页
1、常减压装置工艺说明
P REFLAS H
LIGHTS
CRUDE
CU-WATER VDU
OFF-GAS
P F-WATER HNAP HTHA NAP HTHA LVGO CU-S TM1
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2、初馏塔的模拟计算
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2.3 设置Setup
新建单位集Units-Sets
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2、初馏塔的模拟计算
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2.3 设置Setup
新建单位集Unit-Sets
根据自己的需要，在各页上设置 温度、压力、体积等的度量单位
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2、初馏塔的模拟计算
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2.3 设置Setup
新建单位集Units-Sets
输入石油组分：输入第一种原油分析数据
第一种原油API重度数据 第一种原油的轻端分析数据 组分 H2O CH4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i-C5H12 n-C5H12 标准体积分率 0 0.001 0.0015 0.009 0.004 0.016 0.012 0.017 第一种原油实沸点蒸馏数据 蒸馏百分数 6.8 10 30 50 62 70 76 90 温度,°F 130 180 418 650 800 903 1000 1255 蒸馏百分数 5 10 15 20 30 40 45 50 60 70 80 API 90 68 59.7 52 42 35 32 28.5 23 18 13.5 第 22 页
2、初馏塔的模拟计算
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2.4 组分规定Components
输入石油组分：在Dist Curve页输入第一种原油实沸点蒸馏数据、API重度
1、蒸馏曲线类型：实沸点蒸馏True boiling point(liquid volume basis)
2、蒸馏数据输入
3、API重度：31.4
第 23 页
2、初馏塔的模拟计算
输入石油组分：在MIXOIL的Specifications页中输入混合原油中两种原油的标准体积分率
第 28 页
2、初馏塔的模拟计算
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2.4 组分规定Components
石油性质Petro Characterization：在Generation项新建切割方案CRUDE
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2、初馏塔的模拟计算
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2、初馏塔的模拟计算
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2.4 组分规定Components
输入常规组分数据： 从进料的轻端分析数据可以看出进料中有8个常规组分
进料的轻端分析数据 组分 H2O CH4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i-C5H12 n-C5H12 标准体积分率 第一种原油 0 0.001 0.0015 0.009 0.004 0.016 0.012 0.017 第二种原油 0.001 0.002 0.005 0.005 0.01 0.01 0.005 0.025
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2.4 组分规定Components
石油性质Petro Characterization定义：编辑切割方案CRUDE
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2、初馏塔的模拟计算
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2.4 组分规定Components