AspenPlus史上最全最好的教程ppt课件
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AspenPlus教程
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 2 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第2页
Aspen Plus培训
Aspen Plus软件的发展史
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。 该软件经过近20年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十个版本, 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,简称AES)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，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。
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 2 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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Aspen Plus培训
Aspen Plus软件的发展史
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。 该软件经过近20年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十个版本, 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,简称AES)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，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。
Aspen_Plus教程
Slide 8 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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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
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AspenPlus史上最全最好的教程ppt课件
全球各大化工全球各大化工石化石化炼油等过程工炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是业制造企业及著名的工程公司都是aspenaspenplusplus的用以以aspenaspenplusplus严格机理模型为基础严格机理模型为基础还逐步发展起来还逐步发展起来4455aspenaspen工程系列软件工程系列软件计计划划研研发发概念概念设计设计工工艺设计艺设计详细设计详细设计施工施工开车开车操作操作资产资产管理管理经济评价投资估算进度管理热交换器设计稳态动态模拟和优化物性数据和模型在线应用工艺知识和数据管理comthermoaspenpropertiesaspenolidethermhysysaspenplusoptimizerdynamicscustommodeleraspenwebmodelshetranaerotranhtfsaspenhetranaerotranteamsrtooptionaspenonlineconceptdistilhxnetaspensplitpinchwaterutilitiespinchwaterutilitiesaspenicarusaxsysaspenzyqadaspenfcccatrefhydrocrackerhydrotreatertraflowflarenetpolymersplusaspenplusdynamicscustommodelerbasysbdkprocessmanualsprocesstoolsaspenplusbatchpluschromatographyaspenadsim医药精细化工石油精制管道聚合物工艺合成和分析按功能分类生命周期66aspenplusaspenplus具有最完备的物性系具有最完备的物性系统统物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键
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。
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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。
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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
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输入(shūrù)化学组分信息 (2)
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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
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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。
AspenPlus应用基础反应器课件
创建化学反应对象时，需赋予对象ID 和选择对象类型。我们可用的类型有 三种： 1、LHHW 型
(Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson)
2、幂律型 (Power Law) 3、反应精馏型 (Reac-Dist)
AspenPlus应用基础反应器 课件
Reactions —— 反应设定
Aspen Plus 使用方法
Reactor Models
反应器模块 (II)
AspenPlus应用基础反应器 课件
反应器模块的类别
分为三大类七种反应器：
1. 生产能力类反应器（2种） 2. 热力学平衡类反应器（2种） 3. 化学动力学类反应器（3种）
AspenPlus应用基础反应器 课件
化学动力学类反应器
根据化学动力学计算反应结果。 包含三种反应器。
1、全混釜反应器（RCSTR） Continuous Stirred Tank Reactor
2、平推流反应器（RPlug） Plug Flow Reactor
3、间歇釜反应器（RBatch) Batch Reactor
AspenPlus应用基础反应器 课件
2、持料状态 (Holdup) 1) 有效相态 (Valid Phases) 2) 设定方式s应用基础反应器 课件
RCSTR —— 设定方式
设定方式有 7 个可选项：
1、反应器体积 (Reactor Volume) 只需输入反应器的体积。
2、停留时间 (Residence Time) 只需输入物料在反应器中的平均停
AspenPlus应用基础反应器 课件
RPlug — 模型设定(1)
设定反应器类型，共有五种类型：
1、指定温度的反应器 (Reactor with specified temperature)，有三种方式设定操作温度：
(Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson)
2、幂律型 (Power Law) 3、反应精馏型 (Reac-Dist)
AspenPlus应用基础反应器 课件
Reactions —— 反应设定
Aspen Plus 使用方法
Reactor Models
反应器模块 (II)
AspenPlus应用基础反应器 课件
反应器模块的类别
分为三大类七种反应器：
1. 生产能力类反应器（2种） 2. 热力学平衡类反应器（2种） 3. 化学动力学类反应器（3种）
AspenPlus应用基础反应器 课件
化学动力学类反应器
根据化学动力学计算反应结果。 包含三种反应器。
1、全混釜反应器（RCSTR） Continuous Stirred Tank Reactor
2、平推流反应器（RPlug） Plug Flow Reactor
3、间歇釜反应器（RBatch) Batch Reactor
AspenPlus应用基础反应器 课件
2、持料状态 (Holdup) 1) 有效相态 (Valid Phases) 2) 设定方式s应用基础反应器 课件
RCSTR —— 设定方式
设定方式有 7 个可选项：
1、反应器体积 (Reactor Volume) 只需输入反应器的体积。
2、停留时间 (Residence Time) 只需输入物料在反应器中的平均停
AspenPlus应用基础反应器 课件
RPlug — 模型设定(1)
设定反应器类型，共有五种类型：
1、指定温度的反应器 (Reactor with specified temperature)，有三种方式设定操作温度：
Aspen-Plus-物性方法的选择PPT优秀课件
WILSON,NRTL,UNIQU AC及变化QUAC 及变化形式（在醋酸部分 用能模拟二聚反应的方法）
8
行业
（5）化工过程 Chemicals
用途
方法
共沸分离、醇分离 羧酸、醋酸装置 苯酚装置
液体反应、酯化反应 合成氨装置
WILSON,NRTL,UNIQU AC及变化形式
SRK-ML UNIQ-2 WILS-HOG
SRKKD
UNIQ-HOC WILS-LR
SOLIDS UNIQ-NTH WILS-NTH
SR-POLAR UNIQ-RK WILS-RK
STEAM-TA UNIQUAC WILS-VOL
STEAMNBS VANL-2 WILSON
2
理想模型 — —2种；
物性模型活 状度 态系 方数 程模 模型 型
— —
—13种； —35种；
特殊模型 — —8种；
3
① 理想模型——2 种
理想物性方法代码
IDEAL SYSOP0
K值计算方法
理想气体/道尔顿定律/亨利定律 理想气体/道尔顿定律（发布版本8）
②状态方程模型——13 种
表（2-1） 基于Lee方程的物性方法
BK10，CHAO-SEA, GRAYS0N
CHAO-SEA, GRAYS0N PENG-ROB,RK-SOAVE
GRAYS0N PENG-ROB,RK-SOAVE PENG-ROB,RK-SOAVE
6
行业
用途
方法
（3）气体加工 Gas Processing
烃分离、脱甲烷塔、 C3分离
空气分离
PR-BM,RKSBM,PENGROB,RK-SOAVE
WILSON-HOC,NRTLHOC,UNIQ-HOC
8
行业
（5）化工过程 Chemicals
用途
方法
共沸分离、醇分离 羧酸、醋酸装置 苯酚装置
液体反应、酯化反应 合成氨装置
WILSON,NRTL,UNIQU AC及变化形式
SRK-ML UNIQ-2 WILS-HOG
SRKKD
UNIQ-HOC WILS-LR
SOLIDS UNIQ-NTH WILS-NTH
SR-POLAR UNIQ-RK WILS-RK
STEAM-TA UNIQUAC WILS-VOL
STEAMNBS VANL-2 WILSON
2
理想模型 — —2种；
物性模型活 状度 态系 方数 程模 模型 型
— —
—13种； —35种；
特殊模型 — —8种；
3
① 理想模型——2 种
理想物性方法代码
IDEAL SYSOP0
K值计算方法
理想气体/道尔顿定律/亨利定律 理想气体/道尔顿定律（发布版本8）
②状态方程模型——13 种
表（2-1） 基于Lee方程的物性方法
BK10，CHAO-SEA, GRAYS0N
CHAO-SEA, GRAYS0N PENG-ROB,RK-SOAVE
GRAYS0N PENG-ROB,RK-SOAVE PENG-ROB,RK-SOAVE
6
行业
用途
方法
（3）气体加工 Gas Processing
烃分离、脱甲烷塔、 C3分离
空气分离
PR-BM,RKSBM,PENGROB,RK-SOAVE
WILSON-HOC,NRTLHOC,UNIQ-HOC
ASPEN PLUS的物性方法和模型(ppt 15页)
第 12 页
物性推算（1)
输入化合物组份
输入已知的物性
第 13 页
物性推算（2)
结构输入
结果
第 14 页
C VAN
LAAR WILSON
汽相状态方程
理想气体定律 Redlich-Kwong
Redlich-KwongSoave
Nothnagel Hayden-O Connell HF状态方程
第5页
如何选择热力学方法
第6页
热力学模型选择方法
对非极性或弱极性物系，可采用状态方程法。 该法利用状态方程计算所需的全部性质和汽 液平衡常数。
第三章 ASPEN PLUS物性
李玉刚 计算机与化工研究所
第1页
3.1 ASPEN PLUS的物性方法和模型
第2页
物性模型
第3页
状态方程模型
1、IDEAL理想状态性质方法用于气相和液相处于理想状态的体系（如 减压体系、低压下的同分异构体系）
2、用于石油混合物的性质方法：BK10、 CHAO-SEA、GRAYSON 用于炼油应用它能用于原油塔、减压塔和乙烯装置的部分工艺过程
极性物系，采用状态方程与活度系数方程相 结合的组合法，即汽相采用状态方程法，液 相逸度采用活度系数法计算，液相的其它性 质采用状态方程或经验关联式法。
第7页
过程工业推荐使用的热力学方法
第8页
Galen J. Suppes选择方法
for aqueous organics, NRTL for alcohols, Wilson for alcohols and phenols, Wilson for alcohols, ketones, and ethers Wilson or
物性推算（1)
输入化合物组份
输入已知的物性
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物性推算（2)
结构输入
结果
第 14 页
C VAN
LAAR WILSON
汽相状态方程
理想气体定律 Redlich-Kwong
Redlich-KwongSoave
Nothnagel Hayden-O Connell HF状态方程
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如何选择热力学方法
第6页
热力学模型选择方法
对非极性或弱极性物系，可采用状态方程法。 该法利用状态方程计算所需的全部性质和汽 液平衡常数。
第三章 ASPEN PLUS物性
李玉刚 计算机与化工研究所
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3.1 ASPEN PLUS的物性方法和模型
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物性模型
第3页
状态方程模型
1、IDEAL理想状态性质方法用于气相和液相处于理想状态的体系（如 减压体系、低压下的同分异构体系）
2、用于石油混合物的性质方法：BK10、 CHAO-SEA、GRAYSON 用于炼油应用它能用于原油塔、减压塔和乙烯装置的部分工艺过程
极性物系，采用状态方程与活度系数方程相 结合的组合法，即汽相采用状态方程法，液 相逸度采用活度系数法计算，液相的其它性 质采用状态方程或经验关联式法。
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过程工业推荐使用的热力学方法
第8页
Galen J. Suppes选择方法
for aqueous organics, NRTL for alcohols, Wilson for alcohols and phenols, Wilson for alcohols, ketones, and ethers Wilson or
AspenPlus课程讲义汤吉海南京工业大学PPT教学课件
• 温度、压力、热负荷和气相摩尔分率中的任意两项。 • 需要注意的是，在闪蒸模型中不允许同时规定热负荷和气相摩尔分率。
• 闪蒸模型可以用来模拟闪蒸罐、蒸发器、分液罐和其它的单级 分离器。
第4页/共43页
ASPEN PLUS的闪蒸模型
Flash2
Flash3
第5页/共43页
ASPEN PLUS的闪蒸计算——示例
第25页/共43页
RadFrac的两种计算模式
• 核算模式计算： • 温度 • 流率 • 摩尔分率分布
• 设计模式计算： • 满足塔的操作参数（例如纯度或回收率）或塔中任意物流的物性所需要满足的规定 • 有广泛的设计和核算塔板及填料的能力
第26页/共43页
RadFrac模型的基本设置（1）
第27页/共43页
• 例4-5：根据例4-4，在其他条件不变的情况下，采用RADFRAC模型计算满足塔顶馏出物中乙烯摩尔分数 达到0.99所需要的回流比。
nonideality）
• 游离水相或其它第二液相（Free-water phase or other second liquid phase)
第21页/共43页
RadFrac模拟发生化学反应的塔
• 固定转化率（Fixed conversion） • 平衡反应（Equilibrium） • 流率控制反应（Rate-controlled） • 电解质反应（Electrolytic ）
第6页/共43页
ASPEN PLUS的闪蒸计算——练习
• 练习4-1：在101.3 kPa下，对组成为45%（摩尔分数，下同）正己烷、25%正庚烷和30%正辛烷的混合 物。（1）计算泡点和露点温度；（2）将此混合物在101.3 kPa下进行闪蒸，使进料的50%汽化。求闪蒸 温度和两相的组成。热力学模型采用理想模型（IDEAL）。
• 闪蒸模型可以用来模拟闪蒸罐、蒸发器、分液罐和其它的单级 分离器。
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ASPEN PLUS的闪蒸模型
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ASPEN PLUS的闪蒸计算——示例
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RadFrac的两种计算模式
• 核算模式计算： • 温度 • 流率 • 摩尔分率分布
• 设计模式计算： • 满足塔的操作参数（例如纯度或回收率）或塔中任意物流的物性所需要满足的规定 • 有广泛的设计和核算塔板及填料的能力
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RadFrac模型的基本设置（1）
第27页/共43页
• 例4-5：根据例4-4，在其他条件不变的情况下，采用RADFRAC模型计算满足塔顶馏出物中乙烯摩尔分数 达到0.99所需要的回流比。
nonideality）
• 游离水相或其它第二液相（Free-water phase or other second liquid phase)
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RadFrac模拟发生化学反应的塔
• 固定转化率（Fixed conversion） • 平衡反应（Equilibrium） • 流率控制反应（Rate-controlled） • 电解质反应（Electrolytic ）
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ASPEN PLUS的闪蒸计算——练习
• 练习4-1：在101.3 kPa下，对组成为45%（摩尔分数，下同）正己烷、25%正庚烷和30%正辛烷的混合 物。（1）计算泡点和露点温度；（2）将此混合物在101.3 kPa下进行闪蒸，使进料的50%汽化。求闪蒸 温度和两相的组成。热力学模型采用理想模型（IDEAL）。
ASPENPLUS反应器的模拟与优化PPT课件
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7
RStoic —— 选择性
选择性定义为：
SP,A
P/Areal P/Aideal
△P代表选定组分 (selected) P的生成摩尔数；
△A代表参照组分 (reference) A的消耗摩尔数；
real 代表反应器内的实际情况；
ideal 代表只有A→P一个反应发生时的情况。
.
8
RStoic计算－例5.1
.
27
RGibbs —— 模型设定
.
28
RGibbs —— 产物
有三种选择：
1、系统中的所有组分都可以是产物；
RGibbs considers all components as products
2、指定可能的产物组分； Identify possible products
3、定义产物存在的相态。 Define phases in which products appear
▪ 了解特定的反应过程的特点，选择相适应 的反应器类型或反应器网络，保证所需产 品组分足够的产率和选择性。
.
5
（一）生产能力类反应器
Rstoic — 化学计量反应器
性质：按照化学反应方程式中的计量关 系进行反应，有并行反应和串联 反应两种方式，分别指定每一反 应的转化率或产量。
用途：已知化学反应方程式和每一反应 的转化率，不知化学动力学关系。
.
12
RYield —— 产率
指定相对于每一单位质量非惰性进料而言 ，RYield出口物流中各种组分间的相对产ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ率。并设定进料中的惰性组分。
.
13
RYield — 示例5.2
甲烷与水蒸汽在镍催化剂下的转化反应为：
AspenPlu反应器模拟介绍 ppt课件
RGibbs 模块有五组模型参数：
1、模型设定 (Specifications) 2、产物 (Products) 3、物流指定 (Assign Steams) 4、惰性物 (Inerts) 5、限制平衡 (Restricted Equilibrium)
ppt课件
32
RGibbs —— 模型设定
模型设定包含操作条件、计算选项和相态设定：
1、全混釜反应器（RCSTR）
Continuous Stirred Tank Reactor 2、平推流反应器（RPlug）
Plug Flow Reactor 3、间歇釜反应器（RBatch)
Batch Reactor
ppt课件
38
RCSTR—全混釜反应器
性质：釜内达到理想混合。可模拟单、 两、三相的体系，并可处理固体。 可同时处理动力学控制和平衡控 制两类反应。
ppt课件
27
REquil — 示例（2）
分析示例（1）中反应温度 在300~1000 ℃范围变化时对反 应器出口物流CH4质量分率的 影响。
ppt课件
28
REquil — 示例（3）
将示例(1)中的反应温度设为 1000 ℃，分别分析反应(1)和反 应(2)的趋近平衡温度在 –200 ~ 0
℃范围变化时对反应器出口物流 CH4质量分率和CO/CO2摩尔比的 影响。
用途：已知反应历程和平衡反应的反应 方程式，不考虑动力学可行性， 计算同时达到化学平衡和相平衡 的结果。
ppt课件
22
REquil —— 连接
ppt课件
23
REquil —— 模型参数
REquil 模块有四组模型参数：
1、模型设定 (Specifications) 2、化学反应 (Reactions) 3、收敛 (Convergence) 4、液沫夹带 (Entrainment)
Aspen Plus煤气化PPT课件
第5页/共68页
采用SSPLIT模型代 表除尘过程
SEP1
SSP LIT
在该模型库中 选择所需模块
4.连接流股Streams
常用快捷键：
“CTRL+B” 两相邻模块对齐
“CTRL+HOME” 中心显示
“CTRL+H” 隐藏/显示物流或 模块
“DEL” 删除物流或模块
物流COAL表示煤
物流FLUE表示烟气
在 Flowsheet 运行中不能执行数据回归
PROPERTI ES PLUS
PROPERTIES PLUS 设置运行 用 PROPERTIES PLUS 制备一个物性包，以便用于 Aspen Custom Modeler ( 以前是 SPEEDUP) 或 ADVENT、第三方商业工程程序、或你公司内部程序。你用 PROPERTIES
选用单元操作模块modelblocks第5页型模型明说明的目的途用途mixer物流混合器把多股物流混合成一股物流混合三通物流混合操作添加热流股添加功流股fsplit物流分流器把物流分成多个流股物流分流器排气阀ssplit子物流分流器把子物流分成多个流股固体物流分流器排气阀flash2两股出料闪蒸确定热和相态条件闪蒸器蒸发器分离罐单级分离罐flash3三股出料闪蒸确定热和相态条件倾析器带有两个液相的单级分离罐decanter液液倾析器确定热和相态条件倾析器带有两个液相无汽相的单级分离罐sep组分分离器把入口物流组分分离到出口物流组分分离操作例如当分离的详细资料不知道或不重要时的蒸馏和吸收sep2两股出料组分分离器把入口物流组分分离到两个出口物流组分分离操作例如当分离的详细资料不知道或不重要时的蒸馏和吸收aspenplus煤气化第6页采用ryield模型代表煤中挥发分的分解过程采用rgibbs模型代表煤的燃烧过程采用ssplit模型代表除尘过程常用快捷键
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
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工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
在数据表中输入数据
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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）
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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
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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
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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。
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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9
Aspen Plus具有完整的单元操作模 Aspen Plus有一套完整型的库单元操作模型，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。
10
Aspen Plus具有完整的单元操作模
Aspen Plus的多型级严—格分分离馏模模型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。
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。该数据库收集了世界上最完备的气液平衡和液
Aspen FCC/CatRef/Hydrocracker/Hydrotreater/Traflow/FlareNet 6
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
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
该软件经过近20年来不断地改进、扩充和提高,已
先后推出了十个版本,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。
4
5
生命周期 Aspen 工程系列软件
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
1
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
2
Aspen Plus培训
3
Aspen Plus软件的发展史
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。
稳态、动态模拟和优化 物性数据和模型
Hysys/Aspen Plus/Optimizer/Dynamics/Custom Modeler/Aspen WebModels
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
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
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us模拟固体系统
Aspen Plus在煤的净化和液化、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。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8
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。
Aspen Plus具有完整的单元操作模 Aspen Plus有一套完整型的库单元操作模型，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。
10
Aspen Plus具有完整的单元操作模
Aspen Plus的多型级严—格分分离馏模模型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。
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。该数据库收集了世界上最完备的气液平衡和液
Aspen FCC/CatRef/Hydrocracker/Hydrotreater/Traflow/FlareNet 6
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
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
该软件经过近20年来不断地改进、扩充和提高,已
先后推出了十个版本,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。
4
5
生命周期 Aspen 工程系列软件
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
1
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
2
Aspen Plus培训
3
Aspen Plus软件的发展史
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。
稳态、动态模拟和优化 物性数据和模型
Hysys/Aspen Plus/Optimizer/Dynamics/Custom Modeler/Aspen WebModels
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
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
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us模拟固体系统
Aspen Plus在煤的净化和液化、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。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8
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。