ASPENPLUS反应器模拟与优化(1)
化工流程模拟实训AspenPlus教程第8章反应器单元模拟
8.3 化学计量反应器RStoic
1、模型设定(Specifications)
包括操作条件和有效相态。
8.3 化学计量反应器RStoic
2、化学反应(Reactions)
需要规定在反应器中发生的所有反应。
8.3 化学计量反应器RStoic
定义每个反应时，必须规定化学计量系数，并分别指定每 一个反应的转化率或产品流率。
在气-固相催化反应中，由于实验反应器与工业反应器 中催化剂的填充方式不同，一般按单位质量催化剂来计 算反应速率便于换算到工业反应器中的反应速率。
8.1 反应器基础知识——基本概念
其它定义
液空速：反应混合物以液体进入反应器，常以25℃下液体 示空速。 湿空速：如果气体混合物有水蒸气。 干空速：不计水蒸气时的空速。 空间速度：是单位反应体积所能处理的反应混合物的体积
流反应器
模拟间歇式或半间 带反应速率控制的单相、两相或三相间歇
歇式反应器
和半间歇的反应器
8.3 化学计量反应器RStoic
按照化学反应方程式中的计量关系进行反应，有 平行反应和串联反应两种方式。
用于模拟化学平衡数据和动力学数据未知或不重 要的反应器，还可以计算产品的选择性和反应热。
8.3 化学计量反应器RStoic
生成，选择性会大于1； 如果所选择的组分在其它反应中消耗，选择性
可能会小于0。
8.3 化学计量反应器RStoic
5、粒度分布和组分属性
当反应生成固体或固体改变时，可以分别在 Attr.页面和PSD页面规定组分属性和粒子的尺 寸分布。
8.3 化学计量反应器RStoic
例8.1 用化学计量反应器RStoic模拟1-丁烯的异构化 反应，涉及到的反应及转化率如下表所示。进料温度 为16℃，压力为196kPa，进料中正丁烷（NBUTANE）、1-丁烯（1-BUTENE）、顺-2-丁烯 （CIS-2BUT）、反-2-丁烯（TR-2BUT）、异丁烯 （ISOBUT）的流率分别为35000kg/hr、 10000kg/hr、4500kg/hr、6800kg/hr、1450kg/hr， 反应器的温度为400℃，压力为196kPa。物性方法选 用RK-SOAVE。
aspen理论期末考试题及答案
aspen理论期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. Aspen Plus中，用于模拟反应器的模块是（）。
A. RBRB. RADFRC. RStoicD. RxY答案：D2. 在Aspen Plus中，以下哪个不是物性方法？（）A. Peng-RobinsonB. Soave-Redlich-KwongC. IdealD. NRTL答案：C3. Aspen Plus中，用于模拟精馏塔的模块是（）。
A. RADFRB. RSepC. RStoicD. RxY答案：B4. Aspen Plus中，以下哪个参数用于描述流体的相态行为？（）A. 密度B. 粘度C. 表面张力D. 以上都是答案：D5. Aspen Plus中，用于模拟换热器的模块是（）。
A. HEXB. RADFRC. RStoicD. RxY答案：A6. 在Aspen Plus中，以下哪个参数用于描述流体的热力学性质？（）A. 焓B. 熵C. 比热容D. 以上都是答案：D7. Aspen Plus中，用于模拟压缩机的模块是（）。
A. COMPRB. RADFRC. RStoicD. RxY答案：A8. 在Aspen Plus中，以下哪个参数用于描述流体的动力学性质？（）A. 密度B. 粘度C. 表面张力D. 以上都是答案：D9. Aspen Plus中，用于模拟泵的模块是（）。
A. PUMPB. RADFRC. RStoicD. RxY答案：A10. 在Aspen Plus中，以下哪个参数用于描述流体的热传导性质？（）A. 热导率B. 比热容C. 焓D. 以上都是答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. Aspen Plus中，用于模拟______的模块是RBR。
答案：反应器2. 在Aspen Plus中，物性方法中的______模型用于描述非理想混合物的相行为。
答案：NRTL3. Aspen Plus中，用于模拟______的模块是RSep。
应用ASPEN PLUS模拟天然气、空气、水蒸气制合成气反应(1)
ｗａｅ ｔａ Ｗａ ｉ ｌｔ ｄ ｗｉ ｅ ｓ ｆ ｒ ｆＡＳ ＥＮ Ｐ ＵＳ Ｉ ｓｕ ｉ ｄ ｈ ｗ ｔ ｅ ｃ ａ ｇ ｓ ｏ ｅ ｔｍｐ ｒ 【 ｄ ｐ ｓ ｅ ｔｒｓｅ ｍ ｓ ｓ ｍｕａ ｅ ｔ ｔ ｏｔ ｅ ｏ Ｐ Ｌ ． ｔ ｔ ｄ ｅ ｏ ｈ ｎ ｅ ｆｔ ｅ ｅ ａ ｒ ａ ｍｓ￣ ｈ ｈ ｗａ ｈ ｈ ｅｎ
１ 天然气催化部分 氧化 反应 方程式
天然气、 空气、 水催化部分氧化过程 ， 这个过程
主要包 括 的反应 如 下 ：
Ｃ ＋Ｏ — Ｃ Ｈ４ ２ — ０＋Ｈ２ Ｃ ＋Ｈ Ｏ—— Ｃ Ｈ４ ２ ｝ ０＋Ｈ２ （） １ （） ２
囤 ］
ｃ Ｈ Ｏ— ｃ ２ Ｈ ０＋ ２ Ｏ ＋ ２
参 考文献 ：
［ ］ 王卫． １ 国内外甲烷催化 部分氧 化技术 进展 『 １ 有 机化 工与催 Ｊ．
收稿 日期 ：０ ８一 ２一 ５ ２０ Ｏ Ｏ
作者简介 ： 春发（ ９ ２ ） 男 ， 邢 １７ 一 ， 本科 ， 目前 工作在 大庆石 化公 司机
动处 ， 从事化工设备管 理工作。
批注本地保存成功开通会员云端永久保存去开通
维普资讯
化 工科技 市场
２２
Ｃ ＨＥＭＩ ＡＬ Ｔ ＨＮＯ ＯＧ ＭＡＲＫＥ Ｃ ＥＣ Ｌ Ｙ Ｔ
第 ３ 卷 第 ４期 １ ２０ ０ ８年 ４月
应 用 Ａ Ｐ ＮＰ Ｕ Ｓ Ｅ Ｌ Ｓ模 拟 天 然 气 、 空气 、 水 蒸 气 制 合成 气 反 应
２ 模型反应器 的选择和模 拟流 程图
Ａ Ｐ ＮＰ Ｕ １０中给出的模型有化学计量反 Ｓ Ｅ Ｌ Ｓ １． 应器、 收率反应器 、 平衡反应器、 ＩＢ 反应器等 ， ＧＢ Ｓ 由 于在模拟过程 中反应条件的变化要影响到反应的深 度和产物的组成 ， 所以选择平衡反应器作为模拟反 应器模型。模拟流程 图如图 １ 所示 。通过模拟和实 验结果 比较可 以说 明模 拟结果 和实验结果 非常吻 合 引。
[工学]AspenPlus应用基础-反应器
![[工学]AspenPlus应用基础-反应器](https://img.taocdn.com/s3/m/3b6687a018e8b8f67c1cfad6195f312b3069eb7a.png)
以上两个反应的反应热各是多少？
RYield——产率反应器
性质：根据每一种产与输入物流间的产 率关系进行反应,只考虑总质量平 衡,不考虑元素平衡.
包含两种反应器.
1、化学计量反应器〔RStoic〕 Stoichiometric Reactor
2、产率反应器〔RYield〕 Yield Reactor
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.
Aspen Plus 使用方法
Models for Reactors 反应器模块 <I>
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〕
生产能力类反应器
由用户指定生产能力,不考虑热力学 可能性和动力学可行性.
RYield —— 模型设定
模型设定包含操作条件设定和有效相态设定：
1、操作条件 <Operation Conditions> <1> 压力； <2> 温度/热负荷
2、有效相态 <Valid Phases> 汽 / 液 / 固 / 汽-液 / 汽-液-液 / 液-游离水 / 汽-液-游离水
RYield —— 产率
定义RStoic中进行的每一个化学反应 的编号、化学计量关系、产物生成速率 或反应物转化率.并指明计算多个反应的 转化率时是否按照串联反应方式计算.
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。
化工Aspenplus反应示例
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重于泰山，轻于鸿毛。08:18:0108:18:0108:18Tuesday, December 15, 2020
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不可麻痹大意，要防微杜渐。20.12.1520.12.1508:18:0108:18:01December 15, 2020
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加强自身建设，增强个人的休养。2020年12月15日 上午8时 18分20.12.1520.12.15
•
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年12月 上午8时 18分20.12.1508:18December 15, 2020
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年12月15日星期 二8时18分1秒08:18:0115 December 2020
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午8时18分1秒 上午8时 18分08:18:0120.12.15
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追求卓越，让自己更好，向上而生。2020年12月15日星期 二上午8时18分 1秒08:18:0120.12.15
•
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年12月 上午8时 18分20.12.1508:18December 15, 2020
•
重规矩，严要求，少危险。2020年12月15日 星期二8时18分 1秒08:18:0115 2020
2.写出反应物和生成物
3.接下来选择物性方法PENG-ROB
4.在对应的空格内填写进料的温度、压力和 反应物的进料流量
5.填写反应的温度和压力，选择反应器内的 相态
6.写出反应方程式
7.所有参数填写完成后，计算得出结果
反应物和生成物的摩尔流量
反应热负荷
反应物和生成物的摩尔流量、摩尔流率和质量流量、质量流 率
ASPEN-PLUS-反应器模拟教程.docx
ASPEN-PLUS-反应器模拟教程.docxEquation Chapter 1 Section 1简介什么是Process FlowsheetProcess Flowsheet（流程图）可以简单理解为设备或其一部分的蓝图.它确定了所有的给料流,单元操作,连接单元操作的流动以及产物流.其包含的操作条件和技术细节取决于Flowsheet的细节级别.这个级别可从粗糙的草图到非常精细的复杂装置的设计细节.对于稳态操作,任何流程图都会产生有限个代数方程。
例如,只有一个反应器和适当的给料和产物,方程数量可通过手工计算或者简单的计算机应用来控制。
但是,当流程图复杂程度提高,且带有很多清洗流和循环流的蒸馏塔、换热器、吸收器等加入流程图时,方程数量很容易就成千上万了。
这种情况下,解这一系列代数方程就成为一个挑战。
然而,叫做流程图模拟的电脑应用专门解决这种大的方程组,Aspen PlusTM,ChemCadTM,PRO/IITM。
这些产品高度精炼了用户界面和网上组分数据库。
他们被用于在真是世界应用中,从实验室数据到大型工厂设备。
流程模拟的优点在设备的三个阶段都很有用：研究&发展,设计,生产。
在研究&发展阶段,可用来节省实验室实验和设备试运行；设计阶段可通过与不同方案的对比加速发展；生产阶段可用来对各种假设情况做无风险分析。
流程模拟缺点人工解决问题通常会让人对问题思考的更深,找到新颖的解决方式,对假设的评估和重新评估更深入。
流程模拟的缺点就是缺乏与问题详细的交互作用。
这是一把双刃剑,一方面可以隐藏问题的复杂性使你专注于手边的真正问题,另一方面隐藏的问题可能使你失去对问题的深度理解。
历史AspenPlusTM在密西根大学界面基础启动AspenPlus,一个新的AspenPlus对象有三个选项,可以Open an Existing Simulation,从Template开始,或者用BlankSimulation创建你的工作表。
ASPENPLUS反应器模拟教程
人工解决问题通常会让人对问题思考的更深， 找到新颖的解决方式， 对假设的评估和重新评 估更深入。 流程模拟的缺点就是缺乏与问题详细的交互作用。 这是一把双刃剑， 一方面可以 隐藏问题的复杂性使你专注于手边的真正问题， 另一方面隐藏的问题可能使你失去对问题的 深度理解。
历史
AspenPlusTM在密西根大学
到模拟器， 把文件从一台机器传送到另一台很容易， 但是里边不再含有结果和运行信息。 最 后，项目和被保存为模板作为另一个模拟的起点。 如果你正在一个项目上工作， 则应该保存 为Aspen Plus文件，备份格式的文件将自动建立。
反应器模型
有7个内置的反应器模型，RSTOIC（化学计量反应器）、RYIELD（产率反应器）、REQUIL（平
REQUIL计算基于同时解决化学计量数和相平衡计算，RGIBBS通过Gibbs自由能最小化解决
模型。
除了RPLUG和RBATCH所有模型可有任意数量的物料流•这些物料流内部混合•严密的模型可
包括内置的幂次定律或Langmuir-Hinschelwood-Hougen-Watson动力学或用户自定义的动力 学•自定义的动力学可以用Fortran子程序或者excel工作表格定义•
界面基础
启动AspenPlus,—个新的AspenPlus对象有三个选项，可以Open an Existing Simulation，从Template开始，或者用BlankSimulation创建你的工作表。这里选择blank simulation。
Aspen PlusTm的模拟引擎独立于它的图形用户界面（GUI）。你可以在一个电脑上使用GUI
P=14.69595psi
R=1.987cal/mol/K
ASPEN Plus培训教程 第十讲 反应器单元的仿真设计(一)
1、操作条件 (Operation Conditions)
(1) 压力； (2) 温度/热负荷
2、计算选项 (Calculation Options)
仅计算相平衡/同时计算化学平衡和相平衡/ 是否限制化学平衡
3、相态 (Phases)
输入存在的相态数。
RGibbs —— 模型设定
RGibbs —— 产物
RStoic —— 模型设定
设定操作条件和有效相态：
1、操作条件 (Operation Conditions) (1) 压力 (Pressure) (2) 温度/热负荷 (Temperature/Heat duty) 2、有效相态 (Valid Phases) 汽 / 液 / 固 / 汽-液 / 汽-液-液 / 液-游离水 / 汽-液-游离水
1、平衡反应器（REquil）
Equilibrium Reactor
2、吉布斯反应器（RGibbs）
Gibbs Reactor
REquil——平衡反应器
性质：根据化学反应方程式进行反应， 按照化学平衡关系式达到化学平 衡，并同时达到相平衡。 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。
RStoic —— 模型设定（2）
RStoic —— 化学反应
定义RStoic中进行的每一个化学 反应的编号、化学计量关系、产物生 成速率或反应物转化率。并指明计算 多个反应的转化率时是否按照串联反 应方式计算。
RStoic —— 化学反应（2）
RStoic —— 化学反应（3）
RStoic —— 反应热
RYield —— 组分映射（2）
RYield — 示例（1）
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
Aspen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。
自带两种数据库，分别是Aspen CD 和DIPPR，另外还有多个专用数据库。
基于Aspen_Plus_的无水氟化氢生产工艺模拟优化
0引言近年来，随着氟化工产品在汽车、制冷、半导体等应用领域的不断拓展，无水氟化氢（HF ）作为氟化工业的基础性原料，需求量逐年提高。
目前工业上生产HF 的途径有两种：萤石路线和氟硅酸路线。
萤石路线包括回转炉工艺和气固流化床工艺，而气固流化床工艺因萤石细粉易聚团成块还未实现工业化［1-10］。
氟硅酸路线包括ICM 法、BUSS 法以及浓硫酸法［2］。
据统计，截至2019年，国内HF 生产线共103条，这些生产线除了瓮福集团于2008年自主掌握浓硫酸分解氟硅酸工艺并工业化生产HF 外，其余均为萤石—硫酸回转炉工艺生产HF ［3］。
回转炉工艺作为生产HF 的主流工艺，在我国已经有近50年的历史［4］，该工艺以萤石、液态硫酸为原料，在回转炉内反应后，经洗涤、冷凝、精馏、脱气得到HF 产品。
严建中［5］研究萤石硫酸反应动力学，得出加强物料混合有利于扩散从而加快反应速率的结论。
陈祥衡［6］将发烟硫酸应用于HF 生产，发现发烟硫酸可以提高氟化氢质量并降低物料对炉体的腐蚀。
缪明基［7］研究水对氟化氢生产的影响，得出的结论为：当萤石杂质中碳酸钙≤0.8%、二氧化硅≤0.8％，可大大减少生产过程中杂质产生的水分。
回转炉工艺经过多年的理论研究和工程实践，生产技术已趋成熟，产品质量稳定，但仍存在设备笨重、腐蚀严重以及反应速率低等诸多问题。
本文通过Aspen Plus 软件模拟回转炉工艺反应过程，描述回转炉工艺中原料配比、反应温度、物料反应停留时间对反应效率的影响，通过灵敏度分析对操作参数进一步优化，提高萤石和硫酸反应生成氟化氢的反应速率。
1工艺流程系统无水氟化氢的生产主要以萤石、98酸、105酸为原料，无水氟化氢生产工艺主要分为5个部分，分别为上料系统，反应、热风及排渣系统，洗涤、冷凝、精馏系统，硫酸吸收、氟硅酸吸收和中央吸收系统，尾气综合治理系统。
萤石—硫酸法生产HF 工艺流程如图1所示。
图1萤石—硫酸法生产HF 工艺流程1.1给料系统萤石进入给料系统的流程：湿粉萤石经过烘干炉烘干后由斗提机、刮板机送入萤石高位仓—通过*2019年（第二批）中央引导地方科技发展专项资金支持项目“无水氟化铝绿色生产工程化技术研究平台”（2019-0101-GXC-0037）。
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
化学反应器模拟与优化的常用工具与方法
化学反应器模拟与优化的常用工具与方法化学反应器模拟与优化是现代化学工程领域的重要研究方向。
通过模拟和优化化学反应器的运行过程，可以提高反应的效率、选择合适的操作条件，并减少生产成本。
本文将介绍一些常用的工具和方法，用于化学反应器模拟与优化。
1. 流程模拟软件在化学反应器模拟与优化过程中，流程模拟软件是不可或缺的工具。
目前市场上存在许多强大的流程模拟软件，如Aspen Plus、HYSYS、COMSOL Multiphysics等。
这些软件具有强大的计算和模拟功能，可以对复杂的化学反应过程进行仿真和优化。
通过输入反应物料的性质、反应条件、反应机理等参数，流程模拟软件可以预测反应器的性能指标，并帮助工程师选择最佳的操作条件。
2. 反应动力学模型反应动力学模型是化学反应器模拟与优化的关键。
基于反应机理和实验数据，可以建立数学模型来描述反应的速率和转化率。
常用的反应动力学模型包括平衡反应模型、经验动力学模型和基于反应机理的模型。
平衡反应模型假设反应达到平衡，速率与反应物浓度成正比。
经验动力学模型根据实验数据拟合得到，适用于缺乏反应机理的情况。
基于反应机理的模型则基于反应物质的元素平衡和反应步骤，可以精确地预测反应过程。
根据具体反应的要求，选择适合的动力学模型非常重要。
3. 多目标优化算法化学反应器的优化往往涉及多个目标函数，例如最大化产率、最小化副产物生成等。
为了解决这类多目标优化问题，常用的工具是多目标优化算法。
多目标优化算法可以在不同的操作条件下生成一系列的解，形成一个Pareto前沿。
这些解对应了不同的操作方式，工程师可以根据具体需求选择最合适的解。
常见的多目标优化算法包括遗传算法、粒子群优化算法和模拟退火算法等。
这些算法采用不同的数学模型和搜索策略，可以帮助工程师寻找到全局最优解或近似最优解。
4. 可视化工具化学反应器模拟与优化通常涉及大量的数据和信息。
为了更好地理解和分析模拟结果，可视化工具起着重要的作用。
aspenplus教程(上)
输入模块参数
REACTOR模块
2.3 输入数据
完成后单击 NEXT按钮
本题输入 反应器压降为0.1 热负荷为0
定义反应
2.3 输入数据
在Blocks∣REACTOR∣Setup∣Reactions页面，点击左下角的New
出现Edit
• Lee方程、PR方程、RK方程
活度系数模 型
• Pitzer、NRTL、UNIFAC、UNIQUAC、VANLAAR、 WILSON
特殊模型
• AMINES、BK-10、STEAM-TA
3.2 Aspen Plus中的主要物性模型
Aspen Plus提供了含有常用的热力学模型的物性方法。
ASPEN-PLUS教程
第1章 绪论
作者：毕欣欣 孙兰义
绪论
• 1.1 化工过程模拟
化工过程模拟简介 化工过程模拟的功能 化工过程模拟系统的构成
• 1.2 Aspen Plus软件
Aspen Plus简介 Aspen Plus的主要功能
1.1 化工过程模拟
• 化工过程模拟简介
• 实质：使用计算机程序定量计算一个化学过程中的 特性方程
物性方法
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Aspen Plus数据库 Aspen Plus中的主要物性模型 物性方法的选择 定义物性集 物性分析 物性估算 物性数据回归 电解质组分
3.1 Aspen Plus数据库
• 是Aspen Plus的一部分，适用于每一个程序的运行， 包括PURECOMP、SOLIDS、AQUEOUS、INORGANIC、 系统数据库 BINARY等数据库
AspenPlus在柴油加氢中循环氢脱硫系统工艺模拟优化
AspenPlus在柴油加氢中循环氢脱硫系统工艺模拟优化AspenPlus在柴油加氢中循环氢脱硫系统工艺模拟优化柴油加氢是一种常用的工艺过程，旨在通过加氢反应去除柴油中的杂质和硫化物，提高柴油质量，以满足越来越严格的环保要求。
循环氢脱硫系统是柴油加氢的核心装置之一，设计优化该系统的关键是提高脱硫效率和降低能源消耗。
为了实现循环氢脱硫系统的工艺模拟优化，我们采用了AspenPlus软件。
AspenPlus是一种专业的化工过程模拟软件，其强大的模拟计算能力可以帮助工程师设计和优化各种化工流程。
在使用AspenPlus进行循环氢脱硫系统工艺模拟时，首先要建立一个准确的模型。
我们需要考虑到循环氢脱硫系统的输入和输出流程，包括柴油进料、循环氢气、脱硫剂、反应器、分离器等相关设备和操作单元。
同时，我们还需要确定各个设备和操作单元的参数和运行条件，比如反应器的温度、压力、流量等。
模拟建立完成后，我们需要对系统进行优化。
可以通过调整反应器的操作条件、脱硫剂的投加量、分离器的工艺参数等来达到优化的目标。
比如，可以尝试提高反应器的温度和压力，以增加脱硫反应速率；可以适当增加脱硫剂与柴油的质量比，加大脱硫效果；还可以优化分离器的操作条件，提高产品纯度和产率。
通过AspenPlus的模拟计算功能，我们可以得到循环氢脱硫系统各个设备和操作单元的具体参数和性能指标，比如反应器的收率、柴油的硫含量和质量指标、能源消耗等。
这些数据可以帮助我们更好地了解系统的运行情况和效果，并进行深入的分析和优化。
值得注意的是，在进行AspenPlus模拟优化时，我们应该考虑到实际生产中的各种因素和限制条件。
比如，要考虑到柴油加氢的规模、生产能力、原料特性等因素。
同时，还要充分考虑安全、环保、经济等方面的要求，以确保优化后的循环氢脱硫系统能够在现实生产中得到有效应用。
总之，AspenPlus在柴油加氢中循环氢脱硫系统的工艺模拟优化中具有重要的应用价值。
ASPENPLUS反应器模拟教程
速率方程：
速率常ห้องสมุดไป่ตู้：
平衡常数：
参数值：
E1=30190cal/mol；E2=30190cal/mol
A1=7.4652E6lbmole/h/ft3/atm2；A2=8.6630E6 lbmole/h/ft3/atm2
A’=-19.76；B’=-1692；C’=3.13；D’=-1.63E-3；E’=1.96E-7
假设给料是大气压下的纯苯。
Blocks
现在输入反应器参数。首先假设入口条件为等温。
然后进入反应器尺寸，输入多管反应器参数
最后，定义反应方程
这里设为幂次定律动力学
Reactions
这些表格中，首先要输入每个反应所有组分的化学计量系数和幂次定律系数，然后进入kinetics标签。在Aspen中，我们将2个可逆反应描述为4个独立的反应，每个都有自己的动力学表达式。选择New继续，按照建议的参数填写。
什么是
ProcessFlowsheet（流程图）可以简单理解为设备或其一部分的蓝图.它确定了所有的给料流,单元操作,连接单元操作的流动以及产物流.其包含的操作条件和技术细节取决于Flowsheet的细节级别.这个级别可从粗糙的草图到非常精细的复杂装置的设计细节.
对于稳态操作,任何流程图都会产生有限个代数方程。例如，只有一个反应器和适当的给料和产物，方程数量可通过手工计算或者简单的计算机应用来控制。但是，当流程图复杂程度提高，且带有很多清洗流和循环流的蒸馏塔、换热器、吸收器等加入流程图时，方程数量很容易就成千上万了。这种情况下，解这一系列代数方程就成为一个挑战。然而，叫做流程图模拟的电脑应用专门解决这种大的方程组，Aspen PlusTM，ChemCadTM，PRO/IITM。这些产品高度精炼了用户界面和网上组分数据库。他们被用于在真是世界应用中，从实验室数据到大型工厂设备。
煤制乙二醇工艺AspenPlus模拟参数
煤制乙二醇工艺AspenPlus模拟参数25万t/a物性估算一、运行类型：Property Estimation二、物质基本性质1、亚硝酸甲酯英文缩写：MN 分子结构：分子量：61.04沸点：-12℃2、草酸二甲酯英文缩写：DMO 分子结构：分子量：118.09沸点：163.5℃3、碳酸二甲酯英文缩写：DMC 分子式：分子量：90.08沸点：52℃N OOCH3OO OOCH3 CH3OOOCH3CH3模型方法过程涉及到的物系为强非理想物系，故选用NRTL模型中的NRTL-RK方程作为物性方程，汽相采用RK方程，液相采用NRTL 方程。
工艺参数一、MN再生反应工艺参数该反应在反应精馏塔中完成，反应式及动力学方程如下：动力学方程：上式中r为硝酸甲酯的生成速率，单位为kmol／(m3〃s)；PNO 和PO2别为NO和02的气相分压，单位为Pa。
模拟的条件如下：反应精馏塔的总塔板数为40块，液相甲醇自塔的上部第6块板进料，来自于偶联反应后含有NO的不凝气从塔下部第24块板下部入塔，即设置的反应段级数为9级；反应的停留时间设置为8 second；塔顶气相采出量为1204.4Kmol/h,塔顶液相回流量为424 Kmol/h。
二、DMO合成反应工艺参数该反应采用转化率模型代替动力学过程表示反应过程。
以亚硝酸甲酯为基准，其转化率为81％，而草酸二甲酯的选择性为90％。
含有亚硝酸甲酯的混合气与CO混合后，预热至135℃，然后通过固定床反应器进行催化偶联反应。
三、偶联反应产物冷凝吸收过程的工艺参数过程通过一个填料吸收塔完成，塔顶的气相出料再连接一个冷凝分离器，进一步将洗涤溶剂甲醇冷凝下来，用于溶解草酸二甲酯。
此过程的操作压力为2 bar，吸收塔的理论级数为20，甲醇洗涤液的入塔温度为15℃，吸收塔塔顶气相出料温度为41.8℃，塔釜液相出料温度为46.2℃，塔顶冷凝分离器温度为16.2℃。
四、DMO精馏分离过程的工艺参数采用的精馏塔的理论板数为23块，11块为进料板，摩尔回流比为0.36，塔顶气相的摩尔采出率为0.7086，精馏塔在常压下操作。