模型收敛技巧分析
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Aspen Plus 流程模拟培训专题5
流程模拟收敛技巧
中国化工学会培训中心 中国石油和化学工业协会培训中心 2011年5月 上海
主要内容
1.全局收敛 2.塔的收敛 3.反应器收敛 4.其他
1.全局收敛
收敛模块
设计规定、撕裂流和优化都有一个与之相关联的收敛模块。 收敛模块确定撕裂流或设计规定及优化的操作变量估值在迭代 过程中如何更新。 Aspen Plus定义的收敛模块的名字以字符“$.”开头。 用户定义的收敛模块的名字一定不要以字符“$.”开头。 要察看由Aspen Plus定义的收敛模块，请看Control Panel（控制 面板）信息中的“Flowsheet Analysis（流程分析）” 部分。 用户收敛模块可在convergence/convergence下进行指定。
Cryogenic（低温的）
Custom（自定义的）
收敛方法 （续）
方法 Standard Petroleum / Wide-boiling Strongly non-ideal liquid Azeotropic Cryogenic Custom 算法 Standard Sum-Rates Nonideal Newton Standard 任选其一 初始化 Standard Standard Standard Azeotropic Cryogenic 任选其一
BOT
使用 NRTL-RK 物性方法
C8.bkp 循环量60t
练习：收敛（续）
关于收敛练Hale Waihona Puke Baidu的提示:
需要回答的问题: 控制面板上显示了哪些信息? 为什么有些模块显示出的流量为零? Aspen Plus生成的流程执行顺序是什么? Aspen Plus选择哪股物流做撕裂流? 还有哪些其它可能的撕裂流? 建议: 给出撕裂流的初始估值。 你可以选择的三种可能的撕裂流中，你最了解哪一种？（注 释：如果你输入了“回路”中某个物流的信息， Aspen Plus 会自动选择该物流为撕裂流，并为之建立收敛模块）
收敛模块的类型
不同类型的收敛模块用作不同用途： 要收敛撕裂流，请用: • WEGSTEIN • DIRECT
• BROYDEN
• NEWTON 要收敛设计规定，请用:
• SECANT
• BROYDEN • NEWTON
收敛模块的类型
要收敛设计规定和撕裂流，请用: • BROYDEN • NEWTON 对于优化，请用: • SQP • COMPLEX 在Convergence/ ConvOptions/ Defaults窗体上 可以规定全局的收敛选项。
如果你输入了“回路”中的某个物流的信息， Aspen Plus会自 动把该物流选为撕裂流。
练习：收敛
目的:
100 lbmol/hr T=165 F P=15 psia FEED XH20 = 0.4 XMethanol = 0.3 XEthanol = 0.3
收敛这个流程。(convergence.bkp)
流程顺序
要察看Aspen Plus进行流程计算的流程顺序，请看Control Panel （控制面板）中或者Control Panel（控制面板）左窗格中的 “COMPUTATION ORDER FOR THE FLOWSHEET”部分。
用户规定的顺序可在Convergence/ Sequence窗体上进行规定。 用户规定的顺序即可以是全部的计算顺序也可以是局部的顺序。
标准算法 （续）
当Absorber=Yes 时的Standard 算法 : 使用与古典的流率求和算法类似的修正方法 只应用于吸收塔和汽提塔 收敛迅速 在中间回路中求解设计规定 对于求解高度非理想的混合物可能有困难
RadFrac 收敛算法
RadFrac 提供了四种收敛算法: Standard (有 Absorber=Yes 或 No) Sum-Rates（流率求和） Nonideal（非理想的） Newton（牛顿）
标准算法
Standard (缺省时, Absorber=No) 算法: 使用原始的I-O方法 对大多数问题都很有效和快速 在中间回路中求解设计规定 对于求解宽沸程或高度非理想的混合物可能有困难
撕裂流
哪些是可能的撕裂流? 哪些是循环物流?
S7
S1
B1
MIXER
S2
B2
MIXER
S3
B3
FSPLIT
S4
B4
FSPLIT
S5
S6
撕裂流是Aspen Plus给出其初始估值的一股物流，并且该估值在 迭代过程中逐次更新，直到连续的两个估值在规定的容差范围内 为止。 撕裂流与循环物流是相关的，但又与循环物流不一样。
撕裂流（续）
要察看由Aspen Plus选择的撕裂流，请看Control Panel（控制面 板）中的“Flowsheet Analysis（流程分析）”部分。 用户确定的撕裂流可在 Convergence/ Tear 窗体上进行规定。
为撕裂流提供估值可以促进或者加快流程收敛（极力推荐，否则 缺省值为零）。
T=70 F P=35 psia 50 lbmol/hr Ethylene Glycol GLYCOL DIST
塔
预热器
BOT-COOL Area = 65 sqft FEED-HT VAPOR
预闪蒸器
DP=0 Q=0 LIQ
NSTAGES=10 Mole-RR=5 D:F=0.2 P=1 atm FEEDS ON STAGE 5 DV:D=0
2.塔的收敛
RCSTR
全混流反应器采用试差法求解如下守恒方程： 能量守恒方程 质量守恒方程 组分摩尔流量守恒方程
RadFrac 收敛方法
RadFrac 模型为求解分离问题提供了多种收敛方法。每个收敛方法 代表一种收敛算法和一个初始化方法。可用的收敛方法如下： Standard （标准的，缺省的） Petroleum / Wide-Boiling（石油/宽沸程） Strongly non-ideal liquid（强非理想液体） Azeotropic（共沸的）
流程模拟收敛技巧
中国化工学会培训中心 中国石油和化学工业协会培训中心 2011年5月 上海
主要内容
1.全局收敛 2.塔的收敛 3.反应器收敛 4.其他
1.全局收敛
收敛模块
设计规定、撕裂流和优化都有一个与之相关联的收敛模块。 收敛模块确定撕裂流或设计规定及优化的操作变量估值在迭代 过程中如何更新。 Aspen Plus定义的收敛模块的名字以字符“$.”开头。 用户定义的收敛模块的名字一定不要以字符“$.”开头。 要察看由Aspen Plus定义的收敛模块，请看Control Panel（控制 面板）信息中的“Flowsheet Analysis（流程分析）” 部分。 用户收敛模块可在convergence/convergence下进行指定。
Cryogenic（低温的）
Custom（自定义的）
收敛方法 （续）
方法 Standard Petroleum / Wide-boiling Strongly non-ideal liquid Azeotropic Cryogenic Custom 算法 Standard Sum-Rates Nonideal Newton Standard 任选其一 初始化 Standard Standard Standard Azeotropic Cryogenic 任选其一
BOT
使用 NRTL-RK 物性方法
C8.bkp 循环量60t
练习：收敛（续）
关于收敛练Hale Waihona Puke Baidu的提示:
需要回答的问题: 控制面板上显示了哪些信息? 为什么有些模块显示出的流量为零? Aspen Plus生成的流程执行顺序是什么? Aspen Plus选择哪股物流做撕裂流? 还有哪些其它可能的撕裂流? 建议: 给出撕裂流的初始估值。 你可以选择的三种可能的撕裂流中，你最了解哪一种？（注 释：如果你输入了“回路”中某个物流的信息， Aspen Plus 会自动选择该物流为撕裂流，并为之建立收敛模块）
收敛模块的类型
不同类型的收敛模块用作不同用途： 要收敛撕裂流，请用: • WEGSTEIN • DIRECT
• BROYDEN
• NEWTON 要收敛设计规定，请用:
• SECANT
• BROYDEN • NEWTON
收敛模块的类型
要收敛设计规定和撕裂流，请用: • BROYDEN • NEWTON 对于优化，请用: • SQP • COMPLEX 在Convergence/ ConvOptions/ Defaults窗体上 可以规定全局的收敛选项。
如果你输入了“回路”中的某个物流的信息， Aspen Plus会自 动把该物流选为撕裂流。
练习：收敛
目的:
100 lbmol/hr T=165 F P=15 psia FEED XH20 = 0.4 XMethanol = 0.3 XEthanol = 0.3
收敛这个流程。(convergence.bkp)
流程顺序
要察看Aspen Plus进行流程计算的流程顺序，请看Control Panel （控制面板）中或者Control Panel（控制面板）左窗格中的 “COMPUTATION ORDER FOR THE FLOWSHEET”部分。
用户规定的顺序可在Convergence/ Sequence窗体上进行规定。 用户规定的顺序即可以是全部的计算顺序也可以是局部的顺序。
标准算法 （续）
当Absorber=Yes 时的Standard 算法 : 使用与古典的流率求和算法类似的修正方法 只应用于吸收塔和汽提塔 收敛迅速 在中间回路中求解设计规定 对于求解高度非理想的混合物可能有困难
RadFrac 收敛算法
RadFrac 提供了四种收敛算法: Standard (有 Absorber=Yes 或 No) Sum-Rates（流率求和） Nonideal（非理想的） Newton（牛顿）
标准算法
Standard (缺省时, Absorber=No) 算法: 使用原始的I-O方法 对大多数问题都很有效和快速 在中间回路中求解设计规定 对于求解宽沸程或高度非理想的混合物可能有困难
撕裂流
哪些是可能的撕裂流? 哪些是循环物流?
S7
S1
B1
MIXER
S2
B2
MIXER
S3
B3
FSPLIT
S4
B4
FSPLIT
S5
S6
撕裂流是Aspen Plus给出其初始估值的一股物流，并且该估值在 迭代过程中逐次更新，直到连续的两个估值在规定的容差范围内 为止。 撕裂流与循环物流是相关的，但又与循环物流不一样。
撕裂流（续）
要察看由Aspen Plus选择的撕裂流，请看Control Panel（控制面 板）中的“Flowsheet Analysis（流程分析）”部分。 用户确定的撕裂流可在 Convergence/ Tear 窗体上进行规定。
为撕裂流提供估值可以促进或者加快流程收敛（极力推荐，否则 缺省值为零）。
T=70 F P=35 psia 50 lbmol/hr Ethylene Glycol GLYCOL DIST
塔
预热器
BOT-COOL Area = 65 sqft FEED-HT VAPOR
预闪蒸器
DP=0 Q=0 LIQ
NSTAGES=10 Mole-RR=5 D:F=0.2 P=1 atm FEEDS ON STAGE 5 DV:D=0
2.塔的收敛
RCSTR
全混流反应器采用试差法求解如下守恒方程： 能量守恒方程 质量守恒方程 组分摩尔流量守恒方程
RadFrac 收敛方法
RadFrac 模型为求解分离问题提供了多种收敛方法。每个收敛方法 代表一种收敛算法和一个初始化方法。可用的收敛方法如下： Standard （标准的，缺省的） Petroleum / Wide-Boiling（石油/宽沸程） Strongly non-ideal liquid（强非理想液体） Azeotropic（共沸的）