ASPEN_PLUS入门培训教程
合集下载
Aspen_Plus最全最简单教程
在已知反应动力学的情况下，可以用更精确的模型，如连续搅拌釜式反 应模型（RCSTR）或活塞流反应模型（RPLUG）。 RBATCH反应模型可处理单相或两相的动态反应，可选用连续进料和出 料。 RGIBBS是根据GIBBS自由能极小的基本原理，它能描述单相化学平衡 、相平衡，也能同时描述化学平衡和相平衡，可以处理固、液多相系统 。RGIBBS能自动决定实际存在的相数。
适合中国人的Aspen Plus教程
Slide 1 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第1页
主要内容
讲义1 Aspen Plus简介
讲义2 Aspen Plus 界面介绍 讲义3 快速入门 讲义4 Aspen Plus精通 讲义5 模型分析工具 讲义6 其他高级功能简介 综合练习
Slide 9 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第9页
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。 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。
Slide 12 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第12页
Aspen Plus的单元操作模型及其主要功能
Slide 13 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
适合中国人的Aspen Plus教程
Slide 1 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第1页
主要内容
讲义1 Aspen Plus简介
讲义2 Aspen Plus 界面介绍 讲义3 快速入门 讲义4 Aspen Plus精通 讲义5 模型分析工具 讲义6 其他高级功能简介 综合练习
Slide 9 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第9页
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。 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。
Slide 12 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第12页
Aspen Plus的单元操作模型及其主要功能
Slide 13 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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。
Aspen-Plus史上最全最好的教程
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
工艺知识和数据管理
Axsys/Aspen Zyqad
热交换器设计
HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams
适合中国人的Aspen Plus教程
主要内容
讲义1 Aspen Plus简介 讲义2 Aspen Plus 界面介绍 讲义3 快速入门 讲义4 Aspen Plus精通 讲义5 模型分析工具 讲义6 其他高级功能简介 综合练习
Aspen Plus培训
ASPEN PLUS软件的发展史
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。
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
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。 高度灵活的数据回归系统（DRS）此系统可使用实验数据求取物性参数 ，可以回归实际应用中任何类型的数据，计算任何模型参数，包括用户 自编的模型。可以使用面积式或点测试方法自动检查汽液平衡数据的热 力学一致性。
AspenPlus全教程
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
工艺知识和数据管理
Axsys/Aspen Zyqad
热交换器设计
HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams
Hetran/Aerotran
在线应用
RTO Option/Aspen OnLine
聚合物
Polymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom Modeler
医药/精细化工 石油精制/管道
BaSYS (BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM
➢ Aspen Plus中固体性质数据有两个来源：一是Solid数据库，它广泛收 集了约3314种纯无机和有机物质的热化学数据；二是和CSIRO数据库 的接口。第10版已合并成新的SOLIDS数据库，这些数据在模拟冶金 、陶瓷矿产业及其它含有固体处理的过程时是必不可少的。还具有一 套通用的处理固体的单元操作模型，包括破碎机、旋风分离器、筛分 、文杜里洗涤器、静电沉淀器、过滤洗涤机和倾析器。此外，Aspen Plus中所有的单元操作都适合于处理固体，例如闪蒸和加热器模型能 计算固体的能量平衡，而反应器模型 RGIBBS可用最小GIBBS自由能 来判断在平衡状态下是否有固相存在。
Aspen 工程系列软件
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
Aspen_Plus教程
Slide 8 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第8页
Aspen Plus模拟电解质系统
许多公司已经用Aspen Plus模拟电解质过程，如酸水汽提、苛性盐水结 晶与蒸发、硝酸生产、湿法冶金、胺净化气体和盐酸回收等。 Aspen Plus提供Pitzer活度系数模型和陈氏模型（由本公司的陈超群博士 开发)计算物质的活度系数，包括强弱电解质、盐类和含有机化合物的 电解质系统。这些模型已广泛地在工业中应用，计算结果准确可靠。 电解质系统有三个电解质物性参数数据库：水数据库包括纯物质的各种 离子和分子溶质的性质；固体和Barin数据库包括盐类组分性质；一些 特殊的电解质系统和应用于酸性气体交互过程的数据包是由本公司应用 部门和用户一起开发的。 模拟电解质过程的功能在整套Aspen Plus都可以应用。用户可以用数据 回归系统（DRS）确定电解质物性模型参数。所有Aspen Plus的单元操 作模型均可处理电解质系统 。例如，Aspen Plus闪蒸和分馏模型可以处 理有化学反应过程的电解质系统。
Aspen Plus提供流程模拟所需的多种功能，可帮助用户方便地编写输 入文件，快速而可靠地收敛流程，以及进行流程优化计算。这些功能 包括： 可按流程模拟需要使用在线FORTRAN语句和子程序。
1. 可以使用Aspen Plus的插入模块（Insert）功能，重复使用流程模 型的某一部分，例如一个酸性气体净化模型，一组物性输入数据。也 可以建立用户自已的Inserts， 并存入用户插入模块库（Library）来 应用。
Slide 12 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第12页
Aspen Plus 初级课程
Aspen Plus 初级课程1、Aspen Plus 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。
2、Aspen Plus 基本概念用户界面（User Interface)。
流程图（Flowsheet）。
模型库（Model Library）。
数据浏览器（Data Browser）。
流股（Stream）。
模块（Block）。
3、使用Aspen Plus的基本步骤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 Specifications6）输入化学组分信息Components7）选用物性计算方法和模型Property Methods & Models 8）输入外部流股信息External Steams9）输入单元模块参数Block Specifications10）运行模拟过程Run Project11）查看结果View of Results12）输出报告文件Export Report13）保存模拟项目Save Project14）退出Exit4、选用Template1）Simulations：根据过程类型和拟用的单位制选用，最常用的是：General with Metric Units2）Run Type 过程仿真用Flowsheet5、设置全局特性Setup Globe Spec1）标题Title2）度量单位Units of Measurement 输入数据Input data 输出结果Output results3）全局设定Global Settings 流量基准Flow basis 大气压力Ambient pressure有效物态Valid phases 游离水计算Use free water calcula tion6、输入化学组分信息1）每个组分必须有唯一的ID2）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7、选用物性计算方法和模型过程类型Process type 基础方法Base method亨利组分Henry components8、输入外部流股信息每一股外部流股都必须输入信息状态变量：温度、压力、流量组成：表达基准、数值9、输入单元模块参数每一各单元模块都必须输入模型参数模型参数的数量因模型而异，请认真理解其物理意义。
ASPEN-Plus教程-使用入门(共47张)
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。
• 1948种有机物、2477种无机物、3312种固体物、1676 种水溶电解质、59种燃烧尾气成分的基本物性参数。
• 丰富的状态方程和活度系数方法。
第2页，共47页。
第22页，共47页。
选用单元操作模块 Model Blocks
2. 选单元操作模块： 每个类别都包括几种单元操作模块，将鼠 标移到某个单元模块上时，窗口(chuāngkǒu)底部 的说明栏中给出了该模块的简要说明。同 一种单元操作过程可能有不同特性的模块， 要注意选用合适的模块。
第23页，共47页。
输入(shūrù)化学组分信息 (1)
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
第13页，共47页。
输入(shūrù)化学组分信息 (2)
第14页，共47页。
选用(xuǎnyòng)物性计算方法和模型 (1)
1. 过程类型 Process type
选用 单元操作模块 (xuǎnyòng) Model
Blocks
第24页，共47页。
选用单元操作模块 Model Blocks
3. 选图标： 每一种单元操作模块可以(kěyǐ)用不同的图标表 示。可根据流程图的需要和自己的喜好选择 表示模块的图标。
第25页，共47页。
选用单元操作(cāozuò)模块 Model Blocks
水 70%w，30 C，1 bar）与700 m3/hr的高 浓酒精（乙醇 95%w，水5%w，20 C， 1.5 bar）混合。
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。
• 1948种有机物、2477种无机物、3312种固体物、1676 种水溶电解质、59种燃烧尾气成分的基本物性参数。
• 丰富的状态方程和活度系数方法。
第2页，共47页。
第22页，共47页。
选用单元操作模块 Model Blocks
2. 选单元操作模块： 每个类别都包括几种单元操作模块，将鼠 标移到某个单元模块上时，窗口(chuāngkǒu)底部 的说明栏中给出了该模块的简要说明。同 一种单元操作过程可能有不同特性的模块， 要注意选用合适的模块。
第23页，共47页。
输入(shūrù)化学组分信息 (1)
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
第13页，共47页。
输入(shūrù)化学组分信息 (2)
第14页，共47页。
选用(xuǎnyòng)物性计算方法和模型 (1)
1. 过程类型 Process type
选用 单元操作模块 (xuǎnyòng) Model
Blocks
第24页，共47页。
选用单元操作模块 Model Blocks
3. 选图标： 每一种单元操作模块可以(kěyǐ)用不同的图标表 示。可根据流程图的需要和自己的喜好选择 表示模块的图标。
第25页，共47页。
选用单元操作(cāozuò)模块 Model Blocks
水 70%w，30 C，1 bar）与700 m3/hr的高 浓酒精（乙醇 95%w，水5%w，20 C， 1.5 bar）混合。
(最新整理)ASPEN_PLUS入门教程(煤气化)
Hetran/Aerotran
在线应用
RTO Option/Aspen OnLine
聚合物
Polymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom Modeler
医药/精细化工 石油精制/管道
BaSYS (BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM
基于序贯模块法的大型通用稳态过程模拟软件。
Advanced System for Process Engineering（ASPEN） 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55个高校和公司 参与开发。 1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公 司，并称之为Aspen Plus。 经过20多年不断地改进、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。
三．将文件夹“[化工流程模拟系统]TLF-SOFT-ASPENTECH ASPEN PIMS FAMILY V2006-MAGNiTUDE”下的文件夹中的license generator和那个数据库dat文件，一起拷到软件将要安装的目的文 件夹下
第10页
物性方法和模型描述
热力学性质 传递性质
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
方法分类
➢用户可以修改现有的物性方法或建立新的物性方法
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 煤的粉碎，研磨 分离和清洗过滤,旋风分离,沉降，洗涤 煤燃烧 煤气化 煤液化 酸性气体吸收，使用
第15页
ASPEN PLUS的优势
ASPEN_PLUS入门-培训教程=马后炮化工
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
单元操作模型及其主要功能
固体处理
•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 计型
•DISTL 简算法精馏，核算 型
•SCFRAC 简算法多塔精馏
•PETROFRAC 石油炼制分 馏塔
反应器
推荐的物性方法 SOLIDS SOLIDS PR-BM,RKS-BM PR-BM,RKS-BM PR-BM,RKS-BM，BWR-LS PRWS,RKSWS,PRMHV2,,RKSMHV2,PSRK,SRPOLAR
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
物性方法选择指南
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
ASPEN PLUS模拟的流程
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
ASPEN PLUS的优势
可以模拟固体系统
Aspen Plus在煤的气化和液化、流化床燃烧、高温冶金 和湿法
冶金，以及固体废物、聚合物、生物和食品加工业中都得到了 应用。
Aspen Plus中固体性质数据有两个来源：一是Solid数据库 ，它广泛收集了约3314种纯无机和有机物质的热化学数据 ；二是和CSIRO数据库的接口。还具有一套通用的处理固 体的单元操作模型，包括破碎机、旋风分离器、筛分、文 杜里洗涤器、静电沉淀器、过滤洗涤机和倾析器。此外， Aspen Plus中所有的单元操作都适合于处理固体，例如闪 蒸和加热器模型能计算固体的能量平衡，而反应器模型 RGIBBS可用最小GIBBS自由能来判断在平衡状态下是否 有固相存在。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
主要内容
ASPEN PLUS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 模型分析工具的使用
AspenPlus应用基础_部分1
• 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。
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）。
功率各是多少？
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)
2. 选单元操作模块： 每个类别都包括几种单元操作模块， 将鼠标移到某个单元模块上时，窗口 底部的说明栏中给出了该模块的简要 说明。同一种单元操作过程可能有不 同特性的模块，要注意选用合适的模 块。
选用单元操作模块 Model Blocks
选用单元操作模块 Model Blocks
3. 选图标： 每一种单元操作模块可以用不同的图标 表示。可根据流程图的需要和自己的喜 好选择表示模块的图标。
设定全局特性
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
输入化学组分信息
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
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）。
功率各是多少？
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)
2. 选单元操作模块： 每个类别都包括几种单元操作模块， 将鼠标移到某个单元模块上时，窗口 底部的说明栏中给出了该模块的简要 说明。同一种单元操作过程可能有不 同特性的模块，要注意选用合适的模 块。
选用单元操作模块 Model Blocks
选用单元操作模块 Model Blocks
3. 选图标： 每一种单元操作模块可以用不同的图标 表示。可根据流程图的需要和自己的喜 好选择表示模块的图标。
设定全局特性
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
输入化学组分信息
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
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应用基础-入门(中文)
连接流股 Connecting Streams
2.31. 流选图处必根. 连用点后新及选选共股据好区出需接鼠，可命调择流有流，现连连需物热功流标即根名节所三股股 单 箭 接接 要流 流 流股 点 可 据 ， 连需种类类 元 头 的点 选： 击 完 流 挪 线的流别别 模 标 流： 择WMH两 成 程 动 的类股：e后 块 识 股连oaa个 连 图 连 走rt别te， 上 ， ，接kr配 接 的 接 向S。i将 的 红 蓝的Sat对 。 需 点 。rltr光 流 色 色流eSea的 连 要 的atm标 股 标 标股rm流 接 给 位es连识识。as移股好流置m接表表到s连流股，点示示绘接股重以
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
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 H流股都必须输入信息 2. 状态变量：温度、压力、流量 3. 组成： 表达基准、数值
选用 Template
1. Simulations： 根据过程类型和拟用的单位制选 用，最常用的是 General with Metric Units
2. Run Type 过程仿真用 Flowsheet
设定全局特性
1. 标题 Title 2. 度量单位 Units of Measurement
输入数据 Input data 输出结果 Output results 3. 全局设定 Global Settings 流量基准 Flow basis 大气压力 Ambient pressure 有效物态 Valid phases 游离水计算 Use free water calculation
AspenPlus培训
工艺模型入门
开始建立和运行工艺模型
• 将所选取RadFrac的单元操作模型插入到工作区中 • 为该RadFrac单元操作模型取名
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
开始建立和运行工艺模型
– 连接物流
• 在Model Library中单击Materials STREAMS标签
Aspen Plus 入门培训
– Aspen Plus User Guide – Aspen Plus reference manual series
• Unit Operation Models • Physical Property Methods and Models • Physical Property Data • User Models
Aspen Plus 入门培训
打开AspenPlus文件
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
打开AspenPlus文件（续）
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
选取流程图中的对象
Aspen Plus 入门培训
气体分馏装置模拟
某炼油厂的24万吨/年气体分馏装置担负着该厂其它碳三 和碳四装置的原料供给任务，因此该装置的平稳生产和 产品品质将直接影响下游装置的平稳生产。而目前，该 装置存在的主要问题是碳四系统（脱碳四塔和脱碳五塔） 的操作有一些难度，主要表现为轻碳四质量、重碳四质 量难以满足烷基化装置和18单元的正常生产。
Methylcyclohexane
Aspen Plus 入门培训
ASPEN_PLUS入门教程
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） ） 直观形象地表示所模拟系统的流程
存放可用单元操作模型的库
流程模拟——使用计算机程序定量模拟一个化学过程的 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。 特性方程。 基于序贯模块法的大型通用稳态过程模拟软件。 软件。 Advanced System for Process Engineering（ASPEN） Engineering ASPEN） gineering（ 1976~1981年由 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55个高校和公司 年由MI982年为了将其商品化 成立了AspenTech公 年为了将其商品化， 参与开发。 1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公 并称之为Aspen Plus。 司，并称之为Aspen Plus。 经过20多年不断地改进 扩充和提高, 多年不断地改进、 经过20多年不断地改进、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。 个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件。
马后炮化工技术论坛
第14页
ASPEN PLUS的优势 的优势
可以模拟电解质系统
许多公司已经用Aspen Plus模拟电解质过程，如酸水汽提、苛性 盐水结晶与蒸发、硝酸生产、湿法冶金、胺净化气体和盐酸回收 等。 Aspen Plus提供Pitzer活度系数模型和陈氏模型计算物质的活度系 数，包括强弱电解质、盐类和含有机化合物的电解质系统。这些 模型已广泛地在工业中应用，计算结果准确可靠。 电解质系统有三个电解质物性参数数据库：水数据库包括纯物质 的各种离子和分子溶质的性质；固体和Barin数据库包括盐类组分 性质； 模拟电解质过程的功能在整套Aspen Plus都可以应用。用户可以 用数据回归系统（DRS）确定电解质物性模型参数。所有Aspen P lus的单元操作模型均可处理电解质系统 。例如，Aspen Plus闪蒸 和分馏模型可以处理有化学反应过程的电解质系统。
AspenPlus入门培训课件
使用帮助
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
在数据表中输入数据
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
专家指导－NEXT按钮
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
开始建立和运行工艺模型
• 连接萃取剂物流（ID1）、进料物流（ID2）、塔顶产品物流 （ID3）以及塔底产品物流（ID4）
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
开始建立和运行工艺模型
在模型中输入工艺数据
工艺管道室
AspenPlus V10.2 培训
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Aspen Plus 入门培训
入门培训
– AspenPlus背景 – AspenPlus功能 – AspenPlus应用案例 – 工艺模型入门
• AspenPlus基本界面元素 • 开始建立和运行工艺模型 • 灵敏性分析 • 满足设计规定的要求 • 创建工艺流程图（PFD） • 非数据库组份的物性估算 • 物性分析
Aspen Plus 入门培训
培训安排
– Aspen Plus reference manual series（续）
• System Management • System Administration • Summary File Toolkit • Input Language Guide
Aspen Plus 入门培训
通过AspenPlus对装置的设计工况、标定工况及装置 现状工况进行模拟研究，发现：由于装置原料性质与设 计值的差距较大，部分设备（特别是脱碳四塔再沸器及 塔顶冷凝器）超负荷运行，为了确保质量，装置被迫降 量运行，然而装置降量后，由于原料中碳五含量低，造 成脱碳五塔负荷严重偏底，产品质量不好。为了确保装 置的正常运行，被迫加大回流比（设计值为1.6，实际为 4），并对再沸器和冷凝器进行改造。
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
在数据表中输入数据
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
专家指导－NEXT按钮
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
开始建立和运行工艺模型
• 连接萃取剂物流（ID1）、进料物流（ID2）、塔顶产品物流 （ID3）以及塔底产品物流（ID4）
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
开始建立和运行工艺模型
在模型中输入工艺数据
工艺管道室
AspenPlus V10.2 培训
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Aspen Plus 入门培训
入门培训
– AspenPlus背景 – AspenPlus功能 – AspenPlus应用案例 – 工艺模型入门
• AspenPlus基本界面元素 • 开始建立和运行工艺模型 • 灵敏性分析 • 满足设计规定的要求 • 创建工艺流程图（PFD） • 非数据库组份的物性估算 • 物性分析
Aspen Plus 入门培训
培训安排
– Aspen Plus reference manual series（续）
• System Management • System Administration • Summary File Toolkit • Input Language Guide
Aspen Plus 入门培训
通过AspenPlus对装置的设计工况、标定工况及装置 现状工况进行模拟研究，发现：由于装置原料性质与设 计值的差距较大，部分设备（特别是脱碳四塔再沸器及 塔顶冷凝器）超负荷运行，为了确保质量，装置被迫降 量运行，然而装置降量后，由于原料中碳五含量低，造 成脱碳五塔负荷严重偏底，产品质量不好。为了确保装 置的正常运行，被迫加大回流比（设计值为1.6，实际为 4），并对再沸器和冷凝器进行改造。
ASPENPlus教程-使用入门
进行模拟计算
运行模拟
在完成初始化设置后，运行模拟计算，Aspen Plus 将根据输入参数进行计算。
监视计算进度
在模拟计算过程中，可以监视计算进度，确保计算 顺利进行。
异常处理
如果计算过程中出现异常，如错误或警告信息，应 及时处理，调整参数或重新设置。
结果后处理和可视化
导出结果
模拟计算完成后，将结果导出为所需的格式，如Excel、CSV等。
输入和输出流的处理
根据单元操作的特性，设置合适的输入和输出流，如原料、产品、 热量等，确保流程的平衡和稳定。
输入和输出流的处理
01
02
03
输入流处理
为每个单元操作设置合适 的输入流，如原料的种类、 流量和温度等，以满足工 艺需求。
输出流处理
根据单元操作的特性，设 置合适的输出流，如产品 的种类、流量和温度等， 以满足工艺需求。
利用图表（如柱状图、折线图、饼图等） 直观地展示模拟结果，便于理解和比较。
敏感性分析
模型验证
分析模型参数对模拟结果的影响程度，找 出关键参数，为优化模拟结果提供依据。
将模拟结果与实际数据进行对比，验证模 型的准确性和可靠性。
优化模拟结果
参数调整
根据敏感性分析和实际需求，调整模型参数，以优化模拟结果。
常见问题总结
模型导入问题
无法导入或打开已有的Aspen 模型。
模拟结果不准确
模拟结果与实际情况存在较大 偏差。
软件启动问题
无法正常启动Aspen Plus软件。
数据输入错误
在输入数据时出现格式错误或 数据异常。
软件界面操作问题
对Aspen Plus软件界面操作不 熟悉，无法找到所需功能。
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:
- 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)。
存放可用单元操作模型的库 页面和表页查看图。具有已经定义的可用 的模拟输入、结果和对象的树状层次视图 表示模拟中所用的物质流、热量流或功流 表示实际装置所用的各个设备 一批方法和模型。用来计算热力学性质 和迁移性质，决定模拟精确性的关键
第6页
单元操作模型（Block） 物性方法（Property Method）
马后炮化工技术论坛
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
•MIXER 通用混合
•FSPLIT 子物流分流
Aspen Plus培训讲义
马后炮化工技术论坛
1
主要内容
ASPEN PLUS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
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。 基于序贯模块法的大型通用稳态过程模拟软件。 Advanced System for Process Engineering（ASPEN） 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55个高校和公司 参与开发。 1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公 司，并称之为Aspen Plus。 经过20多年不断地改进、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。
热交换器设计 在线应用
聚合物
HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams
Hetran/Aerotran
RTO Option/Aspen OnLine
Polymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom Modeler
医药/精细化工
石油精制/管道
BaSYS (BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM
•COMPR 单级压缩/膨胀 机 •MCOMPR多级压缩/膨 胀机 •PIPELINE多段管线压 降 •PIPE 单段管线压降 •VALVE 阀压降
•MULTILFRAC 严格法多 塔精馏
•EXTRAC 严格法萃取 •DSTWU 简算法精馏，设 计型
•DISTL 简算法精馏，核算 型
•SCFRAC 简算法多塔精馏 •PETROFRAC 石油炼制分 馏塔
马后炮化工技术论坛
第16页
ASPEN PLUS的优势
具有快速可靠的流程模拟功能
Aspen Plus提供流程模拟所需的多种功能，可帮助用户方便地编 写输入文件，快速而可靠地收敛流程，以及进行流程优化计算。 这些功能包括： 可按流程模拟需要使用在线FORTRAN语句和子程序。
•QTVEC 热负荷控制器 •MEASUREMENT测量器
•CYCLONE 旋风分离器 •RSP静电除尘器 •FABFL纤维过滤器 •VSCRUB文丘里涤气器 •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
压力改变 反应器 固体处理
•RADFRAC 严格法精馏 •PYIELD 收率反应器 • RSTOIC 化学计量反应 器 •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 泵/料浆泵
方法分类
理想物性方法
逸度系数物性方法
专用系统物性方法
常用推荐方法
推荐的物性方法
马后炮化工技术论坛
第10页
物性方法选择指南
马后炮化工技术论坛
第11页
ASPEN PLUS模拟的流程
建立模型
建立流程图 组分数据 物性方法
马后炮化工技术论坛
第17页
ASPEN PLUS的优势
具有最先进的计算方法
Aspen Plus具有最先进的流程收敛方法
Aspen Plus具有最先进的数值计算方法，能使循环物流和设计规定迅 速而准确地收敛。这些方法包括直接迭代法(Wegstein)、正割法(Secant) 、拟牛顿法、Broyden法等。这些方法均经AspenTech进行了修正。例如 ，修正后Secant法可以处理非单调的设计规定。Aspen Plus可以同时收敛 多股撕裂（Tear）物流、多个设计规定，甚至收敛有设计规定的撕裂物 流。这些特点对解决高度交互影响的问题时特别重要。 Aspen Plus可以进行过程优化计算
马后炮化工技术论坛
第14页
ASPEN PLUS的优势
可以模拟电解质系统
许多公司已经用Aspen Plus模拟电解质过程，如酸水汽提、苛性 盐水结晶与蒸发、硝酸生产、湿法冶金、胺净化气体和盐酸回收 等。 Aspen Plus提供Pitzer活度系数模型和陈氏模型计算物质的活度系 数，包括强弱电解质、盐类和含有机化合物的电解质系统。这些 模型已广泛地在工业中应用，计算结果准确可靠。 电解质系统有三个电解质物性参数数据库：水数据库包括纯物质 的各种离子和分子溶质的性质；固体和Barin数据库包括盐类组分 性质； 模拟电解质过程的功能在整套Aspen Plus都可以应用。用户可以 用数据回归系统（DRS）确定电解质物性模型参数。所有Aspen P lus的单元操作模型均可处理电解质系统 。例如，Aspen Plus闪蒸 和分馏模型可以处理有化学反应过程的电解质系统。
热力 学方 程
已知数据
单元 操作 方程
求解方程组
数学 方程
马后炮化工技术论坛
第12页
ASPEN PLUS的优势
具有最完备的物性系统
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) 包括5000多种纯组分的物性数据 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。 高度灵活的数据回归系统（DRS）此系统可使用实验数据求取物性 参数，可以回归实际应用中任何类型的数据，计算任何模型参数， 包括用户自编的模型。可以使用面积式或点测试方法自动检查汽液 平衡数据的热力学一致性。 性质常数估算系统（PCES）能够通过输入分子结构和易测性质（例 如沸点）来估算短缺的物性参数 Redlich-Kwong-UNIFAC状态方程可用于非极性、极性和缔合组分 体系
马后炮化工技术论坛
第8页
单元操作模型及其主要功能
固体处理器 用户模型 流控制器
•USER 有限进出流股
•MULT 乘法器
•DUPL复制器 •CLCHNG 流股复类器 •SELECT 物流选择器
•USER2 无限进出流股
•HIERARCHY 分层结构
•ANALYZER 物流分析器
可以使用Aspen Plus的插入模块（Insert）功能，重复使用流程 模型的某一部分，例如一个酸性气体净化模型，一组物性输入 数据。也可以建立用户自已的Inserts， 并存入用户插入模块库 （Library）来应用。
可以利用设计规定（Design Specification）来达到对任何模块计 算的参数所规定的目标值。
马后炮化工技术论坛
第3页
Aspentech系列软件
生命周期
按功能分类 稳态、动态模拟和优化 物性数据和模型 工艺合成和分析 经济评价/投资估算/进 度管理 工艺知识和数据管理 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
•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
马后炮化工技术论坛
第7页
单元操作模型及其主要功能
马后炮化工技术论坛
第9页
物性方法和模型描述
热力学性质 传递性质 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
状态方程物性方法
与煤相关应用 煤的粉碎，研磨 分离和清洗过滤,旋风分离,沉降，洗涤 煤燃烧 煤气化 煤液化 酸性气体吸收，使用 SOLIDS SOLIDS PR-BM,RKS-BM PR-BM,RKS-BM PR-BM,RKS-BM，BWR-LS PRWS,RKSWS,PRMHV2,,RKSMHV2,PSRK,SR-POL AR
Aspen FCC/CatRef/Hydrocracker/Hydrotreater/Traflow/FlareNet
马后炮化工技术论坛
第4页
ASPEN PLUS 能做什么
进行工艺过程严格的能量和质量平衡计算 预测物流的流率、组成和性质
功 能
预测操作条件和设备尺寸
马后炮化工技术论坛
第13页
ASPEN PLUS的优势
可以模拟固体系统
Aspen Plus在煤的气化和液化、流化床燃烧、高温冶金 和湿法 冶金，以及固体废物、聚合物、生物和食品加工业中都得到了 应用。
Aspen Plus中固体性质数据有两个来源：一是Solid数据库， 它广泛收集了约3314种纯无机和有机物质的热化学数据； 二是和CSIRO数据库的接口。还具有一套通用的处理固体 的单元操作模型，包括破碎机、旋风分离器、筛分、文杜 里洗涤器、静电沉淀器、过滤洗涤机和倾析器。此外，As pen Plus中所有的单元操作都适合于处理固体，例如闪蒸 和加热器模型能计算固体的能量平衡，而反应器模型 RGI BBS可用最小GIBBS自由能来判断在平衡状态下是否有固 相存在。