主要(zhǔyào)内容•讲义1AspenPlus简介•讲义2AspenPlus界面介绍•讲义3快速入门•讲义4AspenPlus精通•讲义5模型分析(fēnxī)工具•讲义6其他高级功能简介•综合练习第1页/共83页第一页，共84页 Aspen Plus培训(péixùn)第2页/共83页第二页，共84页 AspenPlus软件软件(ruǎnjiàn)的发展史的发展史•AspenPlus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(ruǎnjiàn)该项目称为“过程工程的先进系统”（AdvancedSystem forProcessEngineering，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(ruǎnjiàn)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(ruǎnjiàn)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AspenPlus的用户。
•以AspenPlus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(AspenEngineeringSuite,简称AES)产品系列•AspenPlus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3页/共83页第三页，共84页 第4页/共83页第四页，共84页 Aspen工程系列工程系列(xìliè)软件软件计计划划划划(jìhuà) /(jìhuà) /研研研研发发概念概念概念概念设计设计工工工工艺艺(gōngyì)(gōngyì)设计设计详细设计详细设计施工施工施工施工 / /开开开开车车操作操作操作操作 / / 资产资产管理管理管理管理经济评价/ /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应用工艺知识和数据管理COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERMHysys/Aspen Plus/Optimizer/Dynamics/Custom Modeler/Aspen WebModelsHetran/AerotranHTFS/Aspen Hetran/Aerotran/TeamsRTO Option/Aspen OnLineConcept ( DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/UtilitiesPinch/Water/UtilitiesAspen ICARUSAxsys/Aspen ZyqadAspen FCC/CatRef/Hydrocracker/Hydrotreater/Traflow/FlareNetPolymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom ModelerBaSYS (BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM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 生命周期第5页/共83页第五页，共84页。
Aspen Plus具有最完备的物性具有最完备的物性(wù xìnɡ)系统系统 •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(gōngyè)、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 第6页/共83页第六页，共84页。
Aspen Plus模拟模拟(mónǐ)固体系统固体系统 •AspenPlus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•AspenPlus中固体性质(xìngzhì)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，AspenPlus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第7页/共83页第七页，共84页 Aspen Plus模拟模拟(mónǐ)电解质系统电解质系统 •许多公司已经用AspenPlus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•AspenPlus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(gùtǐ)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AspenPlus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AspenPlus的单元操作模型均可处理电解质系统例如，AspenPlus闪蒸和分馏模型可以处理有化学反应过程的电解质系统第8页/共83页第八页，共84页 Aspen Plus具有完整的单元具有完整的单元(dānyuán)操作模型库操作模型库 •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(yóuyú)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，这为用户提供了极大的方便性和灵活性 第9页/共83页第九页，共84页 Aspen Plus具有具有(jùyǒu)完整的单元操作模型完整的单元操作模型—分馏模型分馏模型•AspenPlus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•AspenPlus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AspenPlus的简捷算法蒸馏模型需要输入(shūrù)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第10页/共83页第十页，共84页 Aspen Plus具有具有(jùyǒu)完整的单元操作模型完整的单元操作模型—反应器模型反应器模型•AspenPlus的反应器模型可应用于很广泛的范围•简 单 的 化 学 计 量 ( jìliàng)模 型 （ RSTOIC） 只 需 要 规 定 化 学 计 量( jìliàng)或反应中一个关键组分的转化率即可应用•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第11页/共83页第十一页，共84页 Aspen PlusAspen Plus的单元的单元(dānyuán)(dānyuán)操作模型及其主要功能操作模型及其主要功能 第12页/共83页第十二页，共84页。
Aspen PlusAspen Plus的单元操作的单元操作(cāozuò)(cāozuò)模型及其主要功能模型及其主要功能 第13页/共83页第十三页，共84页 Aspen PlusAspen Plus的单元操作模型的单元操作模型(móxíng)(móxíng)及其主要功能及其主要功能 第14页/共83页第十四页，共84页 Aspen Plus具有具有(jùyǒu)快速可靠的流程模拟功能快速可靠的流程模拟功能 •AspenPlus提提供供流流程程模模拟拟所所需需的的多多种种功功能能，，可可帮帮助助用用户户方方便便地地编编写写输输入入文文件件，，快快速速而而可可靠靠地地收收敛敛流流程程，，以以及及进进行行流流程程优优化化计计算算这些功能包括：这些功能包括：•可按流程模拟需要使用可按流程模拟需要使用FORTRAN语句和子程序语句和子程序•1.可可以以使使用用AspenPlus的的插插入入模模块块（（Insert））功功能能，，重重复复使使用用流流程程模模型型的的某某一一部部分分，，例例如如一一个个酸酸性性气气体体净净化化模模型型，，一一组组物物性性输输入入数数据据也也可可以以建建立立用用户户自自已已的的Inserts，，并并存存入入用用户户插插入入模模块块库（库（Library）来应用。
来应用•2.可可以以利利用用(lìyòng)设设计计规规定定（（DesignSpecification））来来达达到对任何模块计算的参数所规定的目标值到对任何模块计算的参数所规定的目标值第15页/共83页第十五页，共84页 AspenPlus具有具有(jùyǒu)最先进的计算方法最先进的计算方法Aspen PlusAspen Plus具有最先进的流程收敛方法具有最先进的流程收敛方法 Aspen Plus Aspen Plus具有最先进的数值具有最先进的数值(shùzí)(shùzí)计算方法，能使循环物流和设计规定迅速而准确地收敛计算方法，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这些方法包括直接迭代法(Wegstein)(Wegstein)、正割法、正割法(Secant)(Secant)、拟牛顿法、、拟牛顿法、BroydenBroyden法等这些方法均经法等这些方法均经AspenTechAspenTech进行了修正例如，修正后进行了修正例如，修正后SecantSecant法可以处理非单调的设计规定法可以处理非单调的设计规定Aspen PlusAspen Plus可以同时收敛可以同时收敛多股撕裂（多股撕裂（TearTear）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）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响的问题时特别重要 Aspen PlusAspen Plus可以进行过程优化计算可以进行过程优化计算 应用应用Aspen PlusAspen 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，具有很大的灵活性用户在选取操作参数限制范围时，具有很大的灵活性 Aspen Plus Aspen Plus的一大特点是能将流程模拟和优化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同时收敛，这样使得收敛更加迅速而可靠 第16页/共83页第十六页，共84页 AspenPlus11.1的新功能的新功能(gōngnéng) 集成序贯模块法和联立方程法的求解引擎，不仅提高了计算结果的精确度，而且(ér qiě)还可以更加快速地模拟流程，大大节省了模型的运行时间，这对处理大型、复杂或带内部循环的流程尤其重要。
第17页/共83页第十七页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面介界面介绍绍第18页/共83页第十八页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面介界面介绍绍第19页/共83页第十九页，共84页 培训讲义培训讲义2:AspenPlus界面界面(jièmiàn)介绍介绍第20页/共83页第二十页，共84页 培训讲义培训讲义2:AspenPlus界面界面(jièmiàn)介介绍绍第21页/共83页第二十一页，共84页 培训讲义培训讲义2:AspenPlus界面界面(jièmiàn)介介绍绍第22页/共83页第二十二页，共84页 培训讲义培训讲义2:AspenPlus界面界面(jièmiàn)介绍介绍第23页/共83页第二十三页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义2:AspenPlus界面界面介绍介绍第24页/共83页第二十四页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义2:AspenPlus界面界面介绍介绍第25页/共83页第二十五页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义2:AspenPlus界面介界面介绍绍第26页/共83页第二十六页，共84页。
培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面介界面介绍绍第27页/共83页第二十七页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义2:AspenPlus界面界面介绍介绍第28页/共83页第二十八页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面界面介绍介绍第29页/共83页第二十九页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义2:AspenPlus界面界面介绍介绍第30页/共83页第三十页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义2:AspenPlus界面界面介绍介绍第31页/共83页第三十一页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义2:AspenPlus界面界面介绍介绍第32页/共83页第三十二页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面界面介绍介绍第33页/共83页第三十三页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面介界面介绍绍第34页/共83页第三十四页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面界面介绍介绍第35页/共83页第三十五页，共84页。
培训培训(péixùn)讲义讲义2:AspenPlus界面介界面介绍绍第36页/共83页第三十六页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面界面介绍介绍第37页/共83页第三十七页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面界面介绍介绍第38页/共83页第三十八页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面界面介绍介绍第39页/共83页第三十九页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义2:AspenPlus界面介界面介绍绍第40页/共83页第四十页，共84页 培训讲义培训讲义2:AspenPlus界面界面(jièmiàn)介绍介绍第41页/共83页第四十一页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面界面介绍介绍第42页/共83页第四十二页，共84页 培训讲义培训讲义2:AspenPlus界面界面(jièmiàn)介绍介绍第43页/共83页第四十三页，共84页 培训讲义培训讲义2:AspenPlus界面界面(jièmiàn)介绍介绍第44页/共83页第四十四页，共84页。
培训培训(péixùn)讲义讲义2:AspenPlus界面介界面介绍绍第45页/共83页第四十五页，共84页 培训讲义培训讲义2:AspenPlus界面界面(jièmiàn)介绍介绍第46页/共83页第四十六页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义2:AspenPlus界面界面介绍介绍第47页/共83页第四十七页，共84页 培训讲义培训讲义2:AspenPlus界面界面(jièmiàn)介绍介绍第48页/共83页第四十八页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面界面介绍介绍第49页/共83页第四十九页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面界面介绍介绍第50页/共83页第五十页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面介界面介绍绍第51页/共83页第五十一页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界界面介绍面介绍第52页/共83页第五十二页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界界面介绍面介绍第53页/共83页第五十三页，共84页。
培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界面界面介绍介绍第54页/共83页第五十四页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)2:AspenPlus界界面介绍面介绍第55页/共83页第五十五页，共84页 培训讲义培训讲义2:AspenPlus界面界面(jièmiàn)介介绍绍第56页/共83页第五十六页，共84页 培训讲义培训讲义2:AspenPlus界面界面(jièmiàn)介绍介绍第57页/共83页第五十七页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入门入门第58页/共83页第五十八页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义3:AspenPlus快速快速入门入门第59页/共83页第五十九页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入入门门第60页/共83页第六十页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)3:AspenPlus快速入快速入门门第61页/共83页第六十一页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入门入门第62页/共83页第六十二页，共84页。
培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入门入门第63页/共83页第六十三页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入门入门第64页/共83页第六十四页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义3:AspenPlus快速入快速入门门第65页/共83页第六十五页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)3:AspenPlus快速快速入门入门•在本页面中在本页面中, ,可以选择输入可以选择输入(shūrù)(shūrù)及输出单位及输出单位, ,我们用默认值我们用默认值, ,再按再按NextNext钮钮第66页/共83页第六十六页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)3:AspenPlus快速快速入门入门第67页/共83页第六十七页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入入门门v 物性物性(wù xìnɡ)(wù xìnɡ)数据已经输入完成数据已经输入完成, ,按按NEXTNEXT钮钮, ,请看下一步工作请看下一步工作第68页/共83页第六十八页，共84页。
培训讲义培训讲义(jiǎngyì)3:AspenPlus快快速入门速入门第69页/共83页第六十九页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入门入门第70页/共83页第七十页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入入门门v 这时你会发现这时你会发现,Global,Global标签变成了对号标签变成了对号, ,说明说明(shuōmíng)(shuōmíng)此页已经输入完此页已经输入完成成第71页/共83页第七十一页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义3:AspenPlus快速入快速入门门v 再次单击再次单击NextNext钮钮, ,出现出现(chūxiàn)(chūxiàn)该系统的二元交互作用参数该系统的二元交互作用参数, ,你需要确认也可对你需要确认也可对其进行修改其进行修改; ; 这时你会发现物性原红色标识标签全部变成蓝色对号这时你会发现物性原红色标识标签全部变成蓝色对号; ;按按NextNext钮钮第72页/共83页第七十二页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入门入门v 出现一个对话框出现一个对话框, ,我们按我们按OK,OK,进行下一步输入进行下一步输入(shūrù)----(shūrù)----物流信息物流信息第73页/共83页第七十三页，共84页。
培训培训(péixùn)讲义讲义3:AspenPlus快速快速入门入门v 在该窗口在该窗口(chuāngkǒu)(chuāngkǒu)中中, ,我们输入进料物流数据我们输入进料物流数据第74页/共83页第七十四页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义3:AspenPlus快速入快速入门门v 在该窗口中在该窗口中, ,我们输入进料物流我们输入进料物流1 1的汽化分率的汽化分率(fēn lǜ),(fēn lǜ),压力压力, ,流量及组成数据流量及组成数据, ,按按NextNext? ?18.5第75页/共83页第七十五页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入入门门v 在该窗口在该窗口(chuāngkǒu)(chuāngkǒu)中中, ,我们输入模块数据我们输入模块数据, ,按按NextNext第76页/共83页第七十六页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入入门门第77页/共83页第七十七页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入门入门第78页/共83页第七十八页，共84页。
培训讲义培训讲义(jiǎngyì)3:AspenPlus快快速入门速入门v 所有所有(suǒyǒu)(suǒyǒu)数据全部输入完毕数据全部输入完毕, ,按按Next,Next,按确定按确定, ,开始运行开始运行第79页/共83页第七十九页，共84页 培训讲义培训讲义3:AspenPlus快速快速(kuàisù)入入门门v 软件开始运行软件开始运行, ,并显示迭代信息并显示迭代信息(xìnxī),……(xìnxī),……单击查看结果按钮单击查看结果按钮, ,看计算结果看计算结果第80页/共83页第八十页，共84页 培训培训(péixùn)讲义讲义3:AspenPlus快速快速入门入门v 按结果中的按结果中的Stream,Stream,该窗口显示了原料及产品的有关信息该窗口显示了原料及产品的有关信息, ,如果如果(rúguǒ)(rúguǒ)希望该表希望该表出现在流程图中出现在流程图中, ,按该页面中的按该页面中的Stream TableStream Table钮钮第81页/共83页第八十一页，共84页 培训讲义培训讲义(jiǎngyì)3:AspenPlus快速快速入门入门v 完成后的流程图完成后的流程图, ,快速入门快速入门(rù mén)(rù mén)学习完毕学习完毕! !第82页/共83页第八十二页，共84页。
感谢您的观赏(guānshǎng)！第83页/共83页第八十三页，共84页 内容(nèiróng)总结主要内容人们普遍认为Aspen Plus具有最适用于工业、且最完备的物性系统Aspen Plus数据库包括5000多种纯组分的物性数据及下列数据库Redlich-Kwong-UNIFAC状态方程可用于非极性、极性和缔合组分体系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(wùzhì)的热化学数据感谢您的观赏第八十四页，共84页。