ASPEN_PLUS_简介
ASPEN_PLUS_介绍及模拟实例
ASPEN PLUS的热力学模型(适用体系)
非理想体系——采用状态方程与活度系数相 结合的模型;
原油和调和馏分;
水相和非水相电解质溶液; 聚合物体系。
ASPEN PLUS的热力学模型(状态方程)
• • • • • • • • • • Benedict-Webb-Rubin-Lee-Starling(BWRS); Hayden-O’Connell; 用于Hexamerization的氢-氟化物状态方程; 理想气体模型; Lee-Kesler(LK); Lee-Kesler-Plocker; Peng-Robinson(PR); 采用Wong-Sandler混合规则的SRK或PR; 采用修正的Huron-Vidal-2混合规则的SRK或PR; 用于聚合物的Sanchez-Lacombe模型。
• • • • • • API酸水方法; Braun K-10; Chao-Seader; Grayson-Streed; Kent-Eisenberg; 水蒸气表。
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。 • 原油分析数据处理系统:用精馏曲线、相对密度 和其他物性曲线特征化原油物系。 • 电解质专家系统:对复杂的电解质体系可以自动 生成离子或相应的反应
目标:塔顶馏出物甲醇纯度>99.95wt%,塔 底水纯度>99.90wt%。
步骤
启动程序
选择单位制和运算类型
用户界面
1. Aspen Plus 的过程流程图
第一章 ASPEN PLUS模拟软件简介
一模拟软件简介
CAPD的主要内容:
建立可行的工艺流程拓扑结构 计算物质的化学和物理性质 进行过程的物料、能量衡算 过程运行状态仿真模拟 设备工艺计算(确定设备的工艺条件参数) 过程运行特性分析(灵敏度、操作弹性分析) 过程参数优化 设计文档的编绘
一模拟软件简介
ASPENTech 的ASPEN系列软件工具包括: ASPEN Plus,ASPEN Pinch,Batch Plus,
概况 界面结构
功能
创建一个初步的仿真模拟过程
概况
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。
数据浏览器(Data Browser)
功能: 显示表页和页面、并操纵对象 不必返回上一菜单而浏览多个页面 编辑定义流程的输入页面 检查运行的状态和内容 检查结果是否可行
数ta Browser)
树状层次目录
使用Next
(专家指导系统)
借助显示系统,指导你对一个运行进行必需 和可选的输入 告诉你下一步需要作什么 即使当你改变已经输入的选择项和规定时, 也确保你不会做出不完整或不一致的规定
用户界面User Interface主题栏
菜单栏 工具栏
工艺流程窗口
模型库
启动用户界面 User Interface
从“开始”菜单中的“程序 /AspenTech/ Aspen Engineering Suite/ Aspen Plus 11.1/Aspen Plus User Interface”启动 Aspen Plus 的用户界面程序。 选用“Local PC”作为缺省连接。
Aspen plus软件介绍
ASPEN PLUS——工艺流程模拟软件blueski推荐 [2008-9-29]出处:来自网上作者:不详Aspen Plus介绍(物性数据库)•A spen Plus ---生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统•A spen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。
该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。
1982年为了将其商品化,成立了AspenTech公司,并称之为Aspen Plus。
该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件,应用案例数以百万计。
全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus的用户。
它以严格的机理模型和先进的技术赢得广大用户的信赖,它具有以下特性:1.ASPEN PLUS有一个公认的跟踪记录,在一个工艺过程的制造的整个生命周期中提供巨大的经济效益,制造生命周期包括从研究与开发经过工程到生产。
2.ASPEN PLUS使用最新的软件工程技术通过它的Microsoft Windows图形界面和交互式客户-服务器模拟结构使得工程生产力最大。
3.ASPEN PLUS拥有精确模拟范围广泛的实际应用所需的工程能力,这些实际应用包括从炼油到非理想化学系统到含电解质和固体的工艺过程。
4.ASPEN PLUS是AspenTech的集成聪明制造系统技术的一个核心部分,该技术能在你公司的整个过程工程基本设施范围内捕获过程专业知识并充分利用。
5.在实际应用中,ASPEN PLUS可以帮助工程师解决快速闪蒸计算、设计一个新的工艺过程、查找一个原油加工装置的故障或者优化一个乙烯全装置的操作等工程和操作的关键问。
ASPEN_PLUS
单元操作模型(Block) 物性方法(Property Method)
单元操作模型及其主要功能
热交换器 分离器 混合器和分流器 •SEP 组分分割 •SEP2 两产品分离 •FLASH2 两相闪蒸 •SPLIT 分流 •FLASH3三相闪蒸 •DECANTER 液- 液倾析器 •HEATER 通用加热 器 •HEATX 热交换器 •MHEATX多股物流 的热交换器 •HETRAN管壳式换 热器 •AEROTRAN空冷式 换热器 •HxFlux热传递计算 •HTRIXIST 与HTRI 的接口
ASPEN PLUS的优势
具有完整的单元操作模型库 Aspen Plus有一套完整的单元操作模型,可以模拟各种操作 过程,由单个原油蒸馏塔的计算到整个合成氨厂的模拟。 由于Aspen Plus系统采用了先进的PLEX数据结构,对于组 分数、进出口物流数、塔的理论板数以及反应数目均无限制, 这是Aspen Plus的一项独特优点,非其它过程模拟软件所能 比拟。 此外,所有模型都可以处理固体和电解质。单元操作模型库 约由50种单元操作模型构成。 用户可将自身的专用单元操作模型以用户模型(USER MODEL)加入到Aspen Plus系统之中,这为用户提供了极
用来计算热力学性质和迁移性质决定模拟精确性的关键分离器热交换器混合器和分流器?heater通用加热?heatx热交换器?mheatx多股物流的热交换器?hetran管壳式换?aerotran空冷式换热器?hxflux热传递计算?htrixist与htri的接口?mixer通用混合?split分流?fsplit子物流分流?sep组分分割?sep2两产品分离?flash2两相闪蒸?flash3三相闪蒸?decanter液倾析器反应器压力改变固体处理?pyield收率反应器rstoic化学计量反应?rcstr连续搅拌釜式反应器?rplug活塞流反应器?requil两相化学平衡反应器?rgibbs通用相平衡和化学平衡反应器?rbatch间歇式反应器?pump?compr单级压缩膨胀?pipe单段管线压降?valve?radfrac严格法精馏?multilfrac严格法多塔精馏?extrac严格法萃取?dstwu简算法精馏设?distl简算法精馏核算?scfrac简算法多塔精馏?petrofrac石油炼制分用户模型固体处理器流控制器?user有限进出流股?user2无限进出流股?hierarchy分层结构?cyclone旋风分离器?rsp静电除尘器?fabfl纤维过滤器?crush破碎机?screen筛选机?hycyc水力旋风分离器?filter转鼓过滤器?cfuge离心过滤器?swash固体洗涤器?ccd逆流倾析器?crystallizer结晶器?dryer干燥器?mult乘法器?dupl复制器?clchng?select物流选择器?analyzer物流分析器?qtvec热负荷控制器?measurement测量器热力学性质传递性质方法分类理想物性方法状态方程物性方法逸度系数物性方法专用系统物性方法常用推荐方法与煤相关应用推荐的物性方法煤的粉碎研磨solids分离和清洗过滤旋风分离沉降洗涤solids煤燃烧prbmrksbm煤气化prbmrksbm煤液化prbmrksbmbwrls酸性气体吸收使用prwsrkswsprmhv2rksmhv2psrksrpolar焓熵吉布斯自由能逸度系数体积等粘度热导率表面张力扩散系数等用户可以修改现有的物性方法或建立新的物性方法建立模型已知条件求解方程组建立流程图热力学方程单元操作方程数学方程组分数据物性方法物流数据单元操作模型数据其它数据aspenplusaspenplus具有最完备的物
1-2-ASPEN_PLUS的基本操作
• 编滤电的解洗模质涤系型机统。和有倾三析个器电。解此质外物,性As参pe数n P数lu据s中库所:有水的数单据元库操包作括都纯适物合质于的各
性处种质理离常固子数体和估,分算例子系如溶统闪质( 蒸的和P性C加E质S)热;器能固模够体型通和能过Ba计输rin算入数固分据体子库的结包能构括量和盐平易类衡测组,性分而质性反(质例;如沸
第3页
1-1.AspenPlus 简介
生命周期
按功能分类
计划 /研发 概念设计 工艺设计 详细设计 施工 /开车 操作 / 资产管理
稳态、动态模拟和优化
Hysys/Aspen Plus/Optimizer/Dynamics/Custom Modeler/Aspen WebModels
物性数据和模型 工艺合成和分析
第51页
1-4 流程图绘制
【例1】异丙苯的制备
FEED
REACTOR
RStoic Model
RECYCLE
REAC-OUT
COOL
COOL-OUT
Heater Model
SEP Flash2 Model
PRODUCT
目的: 建立一个图形化的流程 选择相应的单元模块图标 更改模块和物流的名称
Filename: CUMENE.BKP
高数包度据括灵库强活的弱的接电数口解据。质回还、归 具 盐系 有 类统 一 和( 套 含通 有DR用 机S)的 化此处 合系理 物统固 的可体 电使的 解用单 质实元系验操统数作。据模这求型些取,模物包型性已参广数,
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。
定义好热力学模型后,需要定义操作条件。
根据实际工艺需求,设置反应器的温度和压力,以及进料和产物的流量。
可以使用ASPENPLUS提供的优化算法,通过调整操作条件,实现产物选择性的优化。
最后,定义单元操作,包括进料反应器、分离塔和产品收集器的模型和参数。
分离塔的模型可以选择蒸馏、吸收或萃取等。
通过定义修正参数,可以对模拟过程进行细致的调整和修改,以实现更准确的模拟结果。
Aspen_Plus模块介绍[1]
Aspen Plus模块介绍2009-09-28 15:10ASPEN 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可以应用,而且是经济的替代手段,可以代替昂贵的分析仪。
Aspen IQ是用Microsoft标准来开发的,完全基于WindowNT,是一个网络软件。
·二、主要特性· 1. 在线·嵌入稳态检测仪※可以独立使用也可以与DMC Plus 和InfoPlus.21集成※提供分析器和实验室模型的更新※具有范围很大的各种DCS及信息系统接口※可用于过程检测※不需要编程或生成源码· 2. 离线※一个开放推理仪表的工具套件:有PLS,模糊的PLS,神经源网络和以严格模型为基础的线性化方法※模型评估的图形分析工具※建模工具如变量的选择,dead-time 模测和动态分析工具※预测库允许将来的扩充,例如应用于某些特别的工艺模型·三、Aspen IQ的在线工具·1. 基本软件包包括用于实现在线推理仪表的一套基本Aspen IQ模块,这些模块允许用户生成线性的推理模型,检验原始的在线分析信号和更新推理模型。
·2. 实验室软件包这是基本的软件包外加两个数据采集及实施数据校验和推理更新模块,当前支持三种实验数据更新方式,传统的方式使用固定数量的实验数据用于计算模型的更新,而CUSUM和"Scores"的方式用统计的方法决定采用的实验室样本的数量。
Aspen_plus软件介绍
ASPEN PLUS——工艺流程模拟软件blueski推荐[2008-9-29]出处:来自网上作者:不详Aspen Plus功能Aspen Plus AspenTech工程套装软件(AES)的一个成员,它是一套非常完整产品,特别对整个工厂、企业工程流程工程实践和优化和自动化有着非常重要的促进作用。
自动的把流程模型与工程知识数据库、投资分析,产品优化和其它许多商业流程结合。
Aspen Plus包括数据,物性,单元操作模型,内置缺省值,报告及为满足其它特殊工业应用所开发的功能。
比如像电解质模拟,Aspen Plus主要的功能如下:EO模型:方程模型有着先进参数管理和整个模拟的灵敏分析或者是模拟特定部分的分析。
序贯模块法和面向方程的解决技术允许用户模拟多嵌套流程。
即使很小问题也能很快地、精确的解决,比如像塔的 divided sumpsimulation.ActiveX (OLE Automation)控件. 可以和微软 Excel 和 Visual Basic 方便的连接,支持 OLE (对象链接与嵌入)功能,比如像复制,粘贴或链接。
全面的单元操作:包括气/液,气/液/液,固体系统和用户模型。
ACM Model Export选项:用户可以在 Aspen Custom Modeler ( ACM )创建模拟模型和编译。
编译好的模型可以应用在 Aspen Plus 静态模拟中,可以是序贯模块法模式下或面向方程的解决方案的模式下。
热力学物性:物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。
Aspen plus 使用广泛的、已经验证了的物性模型,数据和 Aspen Properties 中可用估算方法,它涵盖了非常广泛的范围——从简单的理想物性流程到非常复杂的非理想混合物和电解质流程。
内置数据库包含有8500种组分物性数据,包括有机物,无机物,水合物,和盐类;还有 4000 种二元混合物的37,000 组二元交互数据,二元交互数据来自于 Dortmund 数据库,获得DECHEMA 授权。
化工流程模拟软件AspenPlus的介绍专题资料集锦(一)
更新时间:2015-1-30
以下是小编整理的一些有关化工流程模拟软件AspenPlus的介绍专题资
料,其中包括了有关AspenPlus的基本介绍、以及相应的应用案例。有关 文档的下载,可以到研发埠网站的专题模块,输入相应的专题名,搜索 到相应的专题二:己二腈生产装置同系物精馏塔的模拟与优化
从一级氰化工段及异构化工段中得到的线性戊烯腈及氢氰酸、催化剂体系、 路易斯酸等物料进入到二级氰化反应器RCSTR中反应,产物经泵提到脱轻塔
T101分离出轻组分,塔釜物流进人到戊烯腈分离塔T102脱去沸点较低的戊烯
腈同系物体系,塔釜物流经过脱高塔T103后,塔顶得到己二腈和2一甲基戊二
功能简介
Aspen Plus是AspenTech工程套装软件(AES)的一个成员,它是一套 非常完整产品,特别对整个工厂、企业工程流程工程实践和优化和自动化有 着非常重 要的促进作用。自动的把流程模型与工程知识数据库、投资分析, 产品优化和其它许多商业流程结合。 Aspen Plus包括数据,物性,单元操
基本介绍
什么是Aspen Plus Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省 理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“
过程工程的先进系统”,并于1981年底完成。1982年为了将其商品化,成立
了AspenTech公司,并称之为Aspen Plus。
Specification 功能、数据拟合、优化功能、开放的环境、详细的换热器设
计和核算
视频资料:
AspenPlus模拟甲醇精馏
aspen模拟管径与流速的关系
经典案例 案例一:催化吸收稳定系统流程模拟计算
Aspen 简介
ASPEN PLUS Aspen Plus 介绍Aspen Plus ---生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统一、概述“如果你不能对你的工艺进行建模,你就不能了解它。
如果你不了解它,你就不能改进它。
而且,如果你不能改进它,你在21世纪就不会具有竞争力。
”----Aspen World 1997Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。
该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。
1982年为了将其商品化,成立了AspenTech公司,并称之为Aspen Plus。
该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件,应用案例数以百万计。
全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus的用户。
二、产品特点1)产品具有完备的物性数据库物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。
人们普遍认为AspenPlus 具有最适用于工业、且最完备的物性系统。
许多公司为了使其物性计算方法标准化而采用Aspen Plus 的物性系统,并与其自身的工程计算软件相结合。
Aspen Plus 数据库包括将近6000 种纯组分的物性数据1. 纯组分数据库,包括将近6000 种化合物的参数。
2. 电解质水溶液数据库,包括约900 种离子和分子溶质估算电解质物性所需的参数。
3. 固体数据库,包括约3314 种固体的固体模型参数。
4. Henry 常数库,包括水溶液中61 种化合物的Henry 常数参数。
5. 二元交互作用参数库,包括Ridlich-Kwong Soave、Peng Robinson、Lee Kesler Plocker、BWR Lee Starling,以及Hayden O’Connell状态方程的二元交互作用参数约40,000 多个,涉及5,000 种双元混合物。
Aspen-Plus介绍
Aspen Plus介绍 (物性数据库)Aspen Plus ---生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。
该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。
1982年为了将其商品化,成立了AspenTech公司,并称之为Aspen Plus。
该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件,应用案例数以百万计。
全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus的用户。
它以严格的机理模型和先进的技术赢得广大用户的信赖,它具有以下特性:ASPEN PLUS有一个公认的跟踪记录,在一个工艺过程的制造的整个生命周期中提供巨大的经济效益,制造生命周期包括从研究与开发经过工程到生产。
ASPEN PLUS使用最新的软件工程技术通过它的Microsoft Windows图形界面和交互式客户-服务器模拟结构使得工程生产力最大。
ASPEN PLUS拥有精确模拟范围广泛的实际应用所需的工程能力,这些实际应用包括从炼油到非理想化学系统到含电解质和固体的工艺过程。
ASPEN PLUS是AspenTech的集成聪明制造系统技术的一个核心部分,该技术能在你公司的整个过程工程基本设施范围内捕获过程专业知识并充分利用。
在实际应用中,ASPEN PLUS可以帮助工程师解决快速闪蒸计算、设计一个新的工艺过程、查找一个原油加工装置的故障或者优化一个乙烯全装置的操作等工程和操作的关键问。
Aspen Plus功能Aspen Plus AspenTech工程套装软件(AES)的一个成员,它是一套非常完整产品,特别对整个工厂、企业工程流程工程实践和优化和自动化有着非常重要的促进作用。
Aspen-Plus详解教程
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Aspen Plus具有最完备的物性系统
➢ 物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。人们普遍认为 Aspen Plus具有最适用于工业、且最完备的物性系统。许多公司为了使 其物性计算方法标准化而采用Aspen Plus的物性系统,并与其自身的工 程计算软件相结合。
➢ 一套完整的基于状态方程和活度系数方法的物性模型 (共105种) ➢ Aspen Plus数据库包括5000多种纯组分的物性数据及下列数据库 ➢ Aspen Plus是唯一获准与DECHEMA数据库接口的软件。该数据库收集
COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERM
工艺合成和分析
经济评价/投资估算/进 度管理
Concept ( DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/Utilities
Aspen ICARUS
Pinch/Water/Utilities
➢ Aspen Plus是工程套件的核心,可广泛地应用于新工艺开发、装置设计优 化,以及脱瓶颈分析与改造。此稳态模拟工具具有丰富的物性数据库, 可以处理非理想、极性高的复杂物系;并独具联立方程法和序贯模块法 相结合的解算方法,以及一系列拓展的单元模型库。此外还具有灵敏度 分析、自动排序、多种收敛方法,以及报告等功能。
第1讲 ASPEN PLUS 概述及基本操作
ASPENTECH于1994在纳斯达克上市(NASDAQ: AZPN)
ASPEN PLUS的热力学模型(活度系 数模型)
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
Eletrolyte NRTL Flory-Huggins NRTL Scatchard-Hilde-Brand UNIQUAC UNIFAC van Laar WILSON
ASPEN PLUS的热力学模型(其他 模型)
1.8 ASPEN PLUS的模型分析系统
敏感性分析:通过图表方式可看出设备规格和操作条件对 工艺性能的影响。 设计规定:可自动计算满足规定性能指标的操作条件或设 备参数。 收敛性分析:对有多个物流循环和信息循环的体系,可自 动分析和建议最优切割物流、流程收敛方法和求解序列。 数据拟合:可用实际生产数据拟合所用的工艺模型。 最优化:可根据最优化目标调节工艺条件以达到如最大生 产率、最低能耗、物流纯度和最大经济效益等。 界面工具:可通过Visual Basic编程语言完成新功能。
Pure Component Databanks(1)
Pure Component Databanks(2)
Properties
Property Specification
Control Panel
(1)创建第一个AspenPlus 模块模型
建立以下过程的Aspen Plus仿真 模型: 将1000 m3/hr的低浓酒精(乙醇 30%w,水70%w,30℃,1bar)与700 m3/hr的高浓酒精(乙醇95%w,水 5%w,20℃,1.5bar)混合。 求混合后的温度和体积流量。
AspenPlus
AspenPlusAspen概述化学工程与工艺1153643黄心权摘要:Aspen是新一代大型化工过程模拟软件,它提供了大量的物性数据, 热力学模型和单元操作模型,可用于化工过程的模拟、设计和优化。
本文对aspen在化工过程模拟的入门进行一个详细的介绍。
关键词:Aspen、入门、化工过程模拟、概述1.化工过程模拟过程模拟是使用计算机程序模拟一个化学过程的特性方差,化工过程模拟主要分为稳态模拟和动态模拟。
稳态模拟指的是根据已知的单元设备、单元作业或整个回路的数学模型,编写程序并在计算机上运行的过程。
相对的,动态模拟指的是其对应的数学模型呈现动态特征的过程。
Aspen Plus的对象便是化工静态过程模拟。
2. Aspen Plus简要介绍Aspen Plus是一款功能强大的集化工设计、动态模拟等计算于一体的大型通用流程模拟软件。
它起源于20世纪70年代后期,当时美国能源部在麻省理工学院(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。
1982年Aspen Tech公司成立,将其商品化,简称Aspen Plus。
并于1981年十多个版本,如今,成为了全世界公认的标准大型化流程模拟软件,应用案例数以百万计。
[1]3. Aspen Plus的功能Aspen Plus的作用主要包括:(1)进行工艺过程严格的能量和质量平衡计算;(2)预测物流的流率、组成和性质;预测操作条件和设备尺寸;(3)减少装置的设计时间、进行设计方案比较;(4)帮助改进工艺;(5)在给定的限制内优化工艺条件;(6)辅助确定一个工艺约束部位:(7)固体处理、石油处理、数据回归、数据拟合等等。
4.Aspen Plus的特点4.1数据库Aspen Plus的数据库有三种类型,即系统数据库、内置数据库以及用户数据库。
Aspen流程模拟基础(入门)-1
Aspen Plus可以进行过程优化计算 应用Aspen Plus的优化功能,可寻求工厂操作条件的最优值,以达 到任何目标函数的最大值。对约束条件和可变参数的数目没有限制,可 以将任意工程或技术经济变量作为目标函数,如利润和生产率。用户在 选取操作参数限制范围时,具有很大的灵活性。 Aspen Plus的一大特点 是能将流程模拟和优化同时收敛,这样使得收敛更加迅速而可靠。
ASPEN PLUS具有完整的单元操作模型库
Aspen Plus有一套完整的单元操作模型,可以模拟各种操作过程,由单 个原油蒸馏塔的计算到整个合成氨厂的模拟。 由于Aspen Plus系统采用了先进的 PLEX数据结构,对于组分数、进 出口物流数、塔的理论板数以及反应数目均无限制,这是Aspen Plus 的一项独特优点,非其它过程模拟软件所能比拟。
3. ASPEN PLUS快速入门
3. ASPEN PLUS快速入门
3. ASPEN PLUS快速入门
这时你会发现,Global标签变成了对号,说明此页已经输入完成
3. ASPEN PLUS快速入门
再次单击Next钮,出现该系统的二元交互作用参数,你需要确认也可对其进 行修改; 这时你会发现物性原红色标识标签全部变成蓝色对号;按Next钮
2. ASPEN PLUS界面介绍
2. ASPEN PLUS界面介绍
2. ASPEN PLUS界面介绍
2. ASPEN PLUS界面介绍
2. ASPEN PLUS界面介绍
2. ASPEN PLUS界面介绍
2. ASPEN PLUS界面介绍
2. ASPEN PLUS界面介绍
2. ASPEN PLUS界面介绍
2. ASPEN PLUS界面介绍
Aspen流程模拟基础(入门)-1
此外,所有模型都可以处理固体和电解质。单元操作模型库约由 50 种 单元操作模型构成。
用户可将自身的专用单元操作模型以用户模型(USER MODEL)加入 到Aspen Plus系统之中,这为用户提供了极大的方便性和灵活性。
ASPEN PLUS具有完整的单元操作模型—分馏模型
Aspen Plus的多级严格分离模型是基于内外两层结构(双层)、结合 最新的联立方程和求解法编制而成。双层法是由 AspenTech总裁 J. Boston博士首创的。他自1981年起一直担任本公司总裁。此法必须提 供初值,在大范围内应用十分可靠。 RADFRAC模型能严格地模拟多级气液平衡操作,包括吸收、汽提、 有再沸器的吸收和汽提、萃取和共沸蒸馏,以及高度非理想体系的分 馏过程。RADFRAC能严格计算任一塔板上两个液相的存在,也可以 简单地假设第二液相为纯水。MULTIFRAC可以有效地计算互连的多 塔分馏系统,如原油蒸馏、减压塔、催化裂化分馏塔、吸收塔、解吸 塔 、空气分馏塔以及有热交换的塔系统。 Aspen Plus还有经过工业考验的能处理反应的分离模型,该模型可在 塔的任意塔板处或所有塔板上处理速率控制反应、化学平衡反应,以 及气、液相反应。反应速率可由置入内部的幂律表示式或由用户提供 的反应动力学程序来计算 。Aspen Plus的简捷算法蒸馏模型需要输 入的数据较少,也具有设计和核算两种型式。在不需要高度精确计算 的情况下可以使用这些模型。
2. ASPEN PLUS界面介绍
2. ASPEN PLUS界面介绍
2. ASPEN PLUS界面介绍
3. ASPEN PLUS快速入门
3. ASPEN PLUS快速入门
3. ASPEN PLUS快速入门
Aspen功能简介
Aspen功能简介Aspen Plus介绍(物性数据库)•Aspen Plus ---生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统•Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。
该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。
1982年为了将其商品化,成立了AspenTech公司,并称之为AspenPlus。
该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件,应用案例数以百万计。
全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus的用户。
它以严格的机理模型和先进的技术赢得广大用户的信赖,它具有以下特性:1.ASPEN PLUS有一个公认的跟踪记录,在一个工艺过程的制造的整个生命周期中提供巨大的经济效益,制造生命周期包括从研究与开发经过工程到生产。
2.ASPEN PLUS使用最新的软件工程技术通过它的Microsoft Windows 图形界面和交互式客户-服务器模拟结构使得工程生产力最大。
着非常重要的促进作用。
自动的把流程模型与工程知识数据库、投资分析,产品优化和其它许多商业流程结合。
Aspen Plus包括数据,物性,单元操作模型,内置缺省值,报告及为满足其它特殊工业应用所开发的功能。
比如像电解质模拟,Aspen Plus 主要的功能如下:Windows交互性界面:界面包括工艺流程图形视图,输入数据浏览视图,独特的"NEXT"专家向导系统,来引导用户进行完整的、一致的流程的定义。
图形向导:帮助用户很容易地把模拟结果创建成图形显示。
EO模型:方程模型有着先进参数管理和整个模拟的灵敏分析或者是模拟特定部分的分析。
1Aspen基本介绍
1 ASPEN PLUS基本介绍2主要内容四大部分:Aspen Plus基本介绍Aspen Plus基本输入Aspen Plus模块操作Aspen Plus高级功能第一部分分为两项:☐Aspen Plus简介☐Aspen Plus操作界面3 Aspen Plus是大型通用流程模拟软件,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件,全称为A dvanced S ystem for P rocess En gineering,简称ASPEN,并于1981年底完成。
1982年为了将其商品化,成立了AspenTech公司。
该软件经过20年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件。
全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus的用户。
以Aspen plus严格机理模型为基础,还逐步发展起来了针对不同用途、不同层次的Aspen工程套件(Aspen Engineering Suite)产品系列。
Aspen Plus是工程套件的核心,可广泛地应用于新工艺开发、装置设计优化。
此稳态模拟工具具有丰富的物性数据库,可以处理非理想、极性高的复杂物系;并独具联立方程法和序贯模块法相结合的解算方法,以及一系列拓展的单元模型库。
简介4 什么是流程模拟?⇨使用计算机程序定量模拟一个化学过程的特性方程使用的基本物性关系包括:质量和能量平衡相平衡速率系数(反应和质量/热量传递)能够预测:出口物流流率,组成和性质操作条件所需设备尺寸流程模拟5 减少装置设计时间允许设计者快速地测试各种装置的配置方案帮助改进当前工艺回答“如果…那会怎样”问题在给定的限制内优化工艺条件辅助确定一个工艺的约束部位(消除瓶颈)流程模拟优越性6 序贯模拟☐每个单元模块(如换热器、精馏塔等)按一定的顺序求解。
☐Aspen Plus是一个序贯模块模拟程序。
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ASPEN PLUS
Aspen Plus 介绍
Aspen Plus ---生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统
一、概述
“如果你不能对你的工艺进行建模,你就不能了解它。
如果你不了解它,你就不能改进它。
而且,如果你不能改进它,你在21世纪就不会具有竞争力。
”
----Aspen World 1997
Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。
该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。
1982年为了将其商品化,成立了AspenTech 公司,并称之为Aspen Plus。
该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件,应用案例数以百万计。
全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus的用户。
二、产品特点
1)产品具有完备的物性数据库
物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。
人们普遍认为AspenPlus 具有最适用于工业、且最完备的物性系统。
许多公司为了使其物性计算方法标准化而采用Aspen Plus 的物性系统,并与其自身的工程计算软件相结合。
Aspen Plus 数据库包括将近6000 种纯组分的物性数据
1. 纯组分数据库,包括将近6000 种化合物的参数。
2. 电解质水溶液数据库,包括约900 种离子和分子溶质估算电解质物性所需的参数。
3. 固体数据库,包括约3314 种固体的固体模型参数。
4. Henry 常数库,包括水溶液中61 种化合物的Henry 常数参数。
5. 二元交互作用参数库,包括Ridlich-Kwong Soave、Peng Robinson、Lee Kesler Plocker、BWR Lee Starling,以及Hayden O’Connell状态方程的二元交互作用参数约40,000 多个,涉及5,000 种双元混合物。
6. PURE10 数据库,包括1727 种纯化物的物性数据,这是基于美国化工学会开发的DIPPR 物性数据库的比较完整的数据库。
7. 无机物数据库,包括2450 种组分(大部分是无机化合物)的热化学参数。
8. 燃烧数据库,包括燃烧产物中常见的59 种组分和自由基的参数。
9. 固体数据库,包括3314 种组分,主要用于固体和电解质的应用。
10. 水溶液数据库,包括900 种离子,主要用于电解质的应用。
Aspen Plus 是唯一获准与DECHEMA 数据库接口的软件。
该数据库收集了世界上最完备的气液平衡和液液平衡数据,共计二十五万多套数据。
用户也可以把自己的物性数据与Aspen Plus 系统连接。
2)产品线比较长,集成能力很强。
Aspen Plus 是Aspen 工程套件(AES)的一个组份。
AES 是集成的工程产品套件,有几十种产品。
以Aspen Plus 的严格机理模型为基础,形成了针对不同用途、不同层次的AspenTech 家族软件产品,并为这些软件提供一致的物性支持。
如:
Polymers Plus:
在Aspen Plus 基础上专门为模拟高分子聚合过程而开发的层次产品,已成功地用于聚烯烃、聚酯等过程。
Aspen Dynamics:
在使用Aspen Plus 计算稳态过程的基础上,转入此软件可接着计算动态过程。
Petro Frac:
专门用于炼油厂的模拟软件。
Aspen HX-NET:
Aspen Plus 可以为夹点技术软件直接提供其所需要的各流段的热焓、温度和压力等参数。
B-JAC/ HTFS:
换热器详细设计(包括机械计算)的软件包,Aspen Plus 可以在流程模拟工艺计算之后直接无缝集成,转入设备设计计算。
Aspen Zyqad:
这是一个工程设计工作流集成平台,可以供多种用户环境下将概念设计、初步设计、工程设计直到设备采购、工厂操作全过程生命周期的各项工作数据、报表及知识集成共享。
Aspen Plus 有接口可与之自动集成。
Aspen Online
在线工具,将Aspen Plus 离线模型与DCS 或装置数据库管理系统联结,用实际装置的数据,自动校核模型,并利用模型的计算结果指导生产。
3)唯一将序贯(SM)模块和联立方程(EO)两种算法同时包含在一个模拟工具中。
序贯算法提供了流程收敛计算的初值,采用联立方程算法,大大提高了大型流程计算的收敛速度,同时,让以往收敛困难的流程计算成为可能。
节省了工程师计算的时间。
4)结构完整,除组分、物性、状态方程之外,还包含以下单元操作模块:对于气/液系统, Aspen Plus包含:
通用混合、物流分流、子物流分流和组分分割模块。
λ
闪蒸模块:两相、三相和四相λ
通用加热器、单一的换热器、严格的管壳式换热器、多股物流的热交换器λ液液单级倾析器λ
基于收率的、化学计量系数和平衡反应器。
λ
连续搅拌釜、柱塞流、间歇及排放间歇反应器。
λ
单级和多级压缩和透平λ
物流放大、拷贝、选择和传递模块λ
压力释放计算λ
精馏模型
简捷精馏
严格多级精馏
多塔模型
石油炼制分馏塔
板式塔、散堆和规整填料塔的设计和校核。
对于固体系统, Aspen Plus包含:
文丘里涤气器、静电除尘器、纤维过滤器、筛选器、旋风分离器、水力旋风分离器、离心过滤器、转鼓过滤器、固体洗涤器、逆流倾析器、连续结晶器等。
Aspen Plus提供一套功能强大的模型分析工具,最大化工艺模型的效益:收敛分析:自动分析和建议优化的撕裂物流、流程收敛方法和计算顺序,即使是巨大的具有多个物流和信息循环的流程,收敛分析非常方便。
calculator models计算模式:包含在线FORTRAN 和Excel 模型界面。
灵敏度分析:非常方便地用表格和图形表示工艺参数随设备规定和操作条件的变化而变化。
案例研究:用不同的输入进行多个计算,比较和分析。
设计规定能力:自动计算操作条件或设备参数,满足规定的性能目标。
数据拟合:将工艺模型与真实的装置数据进行拟合,确保精确的和有效的真实装置模型。
优化功能:确定装置操作条件,最大化任何规定的目标,如收率、能耗、物流纯度和工艺经济条件。
三、产品功能
工程工作流
Aspen Plus 在整个工艺生命周期,优化工程工作流:
回归实验数据λ
用简单的设备模型,初步设计流程λ
用详细的设备模型,严格地计算物料和能量平衡;λ
确定主要设备的大小λ
在线优化完整的工艺装置λ
“Aspen Plus offline and Aspen RT-Opt
Aspen Plus根据模型的复杂程度,支持规模工作流。
可以从简单的、单一的装置流程到巨大的、多个工程师开发和维护的整厂流程。
分级模块和模板功能是模型的开发和维护非常简单。
工程能力
Aspen Plus 提供了单元操作模型到装置流程模拟。
这些模型的可靠性和增强功能已经经过20多年经验的验证和数以百万计例子的证实。
Aspen Plus 在整个工艺装置的从研发、工程到生产生命周期中,提供了经过验证的巨大的经济效益。
它将稳态模型的功能带到工程桌面,传递着无与伦比的模型功能和方便使用的组合。
利用Aspen Plus,公司可以设计、模拟、瓶颈诊断和管理有效益的生产装置。