化工过程热集成化工过程热集成——Aspen Energy Analyzer1. §1 Aspen Energy AnalyzerAspen Energy Analyzer（（能能量量分分析析器器））是是AspenTech公公司司旗旗下下的的产产品品，，是是进进行行换换热热网网络络优优化化设设计计的的一一个个功功能能强强大大的的概概念念设设计计包包，，提提供供了了夹夹点点分分析析和和换换热热网网络络优优化化设设计计的的环环境境，，是是Aspen在工程应用上的一个重要工具在工程应用上的一个重要工具2. n计算能量和设备投资目标计算能量和设备投资目标n进进一一步步改改善善能能量量热热集集成成项项目目，，从从而而减减少少操操作作费费用用、、设设备备投投资资费费用用并并使使能能量量利利用用最大化最大化n提供过程能量优化的工具提供过程能量优化的工具n提供图表结合使用的方法提供图表结合使用的方法§1.1 Aspen Energy Analyzer的功能的功能3. §1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介启动启动Aspen Energy Analyzer4. 新建新建HI Case/HI Project§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介5. 输入物流信息与公用工程输入物流信息与公用工程——至至少少输输入入流流股股的的入入口口温温度度、、出出口口温温度度、、热热容容流流率率和和热热负负荷四个参数中的三个荷四个参数中的三个§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介6. 工工具具介介绍绍从从Hysys流程中导入数据流程中导入数据从从Aspen流程中导入数据流程中导入数据从从Excel中导入数据中导入数据打开目标查看窗口打开目标查看窗口打开复合曲线窗口打开复合曲线窗口打开总复合曲线窗口打开总复合曲线窗口打开公用工程复合曲线窗口打开公用工程复合曲线窗口打开换热网络网格图窗口打开换热网络网格图窗口§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介7. 目标查看窗口目标查看窗口夹点温度夹点温度能量目标能量目标所需换热设备数所需换热设备数§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介8. 复合曲线窗口复合曲线窗口§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介9. 总复合曲线窗口总复合曲线窗口§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介10. 换热网络网格图窗口换热网络网格图窗口绘制换热网络网格图绘制换热网络网格图设计工具设计工具添加换热器添加换热器冷公用工程冷公用工程热公用工程热公用工程工艺物流工艺物流§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介11. 热流热流冷流冷流热流入口温度设定热流入口温度设定热流出口温度设定热流出口温度设定冷流出口温度设定冷流出口温度设定冷流入口温度设定冷流入口温度设定换热器热负荷换热器热负荷换热器面积换热器面积换热器参数设定窗口换热器参数设定窗口§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介12. 换热网络网格图换热网络网格图§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介13. 自动设计换热网络自动设计换热网络——首先将首先将Case文件转换为文件转换为Project文件文件§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介14. HI Project§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介15. 右击右击Case1选择选择Recommended Designs§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介16. Recommend Designs参数设置窗口参数设置窗口 ——设置每股物流的最大分离数和最大设计方案数设置每股物流的最大分离数和最大设计方案数§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介17. 自动设计方案窗口自动设计方案窗口优优化化工工具具§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介18. 各方案比较各方案比较 ——可比较总费用、换热器面积、换热单元数、设备投资费用、可比较总费用、换热器面积、换热单元数、设备投资费用、冷热公用工程费用、操作费用，还可查看各参数目标值。
冷热公用工程费用、操作费用，还可查看各参数目标值如果以年度总费用最小为目标，则选择如果以年度总费用最小为目标，则选择A_Design2方案§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介19. 改造模式（改造模式（Retrofit）） ——对换热方案进一步优化对换热方案进一步优化改改造造工工具具§1.2 Aspen Energy Analyzer简介简介20. 例题例题某某过过程程系系统统含含有有的的工工艺艺物物流流包包括括2个个热热物物流流及及2个个冷冷物物流流，，给给定定的的物物流流数数据据如如下下表表，，假假如如选选取取热热、、冷冷物物流流间间最最小小允允许许传传热热温温差差为为20℃，，试试分分析析夹夹点点位位置置并并初初步设计换热网络步设计换热网络物流物流热容流率热容流率,kW/℃初始温度初始温度,℃目标温度目标温度,℃热负荷热负荷,kWH12.015060180.0H28.09060240.0C12.520125262.5C23.025100225.021. 1.输入工艺流股数据输入工艺流股数据22. 2.选择公用工程选择公用工程23. 3.设定设定△△Tmin=20℃，得到夹点位置，得到夹点位置夹点处热物流的温度为夹点处热物流的温度为90℃，冷物流的温度为，冷物流的温度为70℃24. 4. 按夹点技术设计换热网络按夹点技术设计换热网络——手动设计方案手动设计方案热端（夹点上方）的设计热端（夹点上方）的设计H1HC1C2夹点夹点夹点上方夹点上方H1150907012510070CPQ2.02.53.0120137.590.0经验规则经验规则1 一次换热处理完一股物流一次换热处理完一股物流经验规则经验规则2 匹配物流热容流率应相近匹配物流热容流率应相近118CPH ≤CPCNH ≤ NC25. 冷端（夹点下方）的设计冷端（夹点下方）的设计3CCPH ≥ CPCNH ≥ NC2180夹点夹点H2C1C2夹点下方夹点下方H1CPQ2.08.02.53.0602401251356060202590907070283.54.5将冷、热两端设计方案合并即为总的换热网络将冷、热两端设计方案合并即为总的换热网络4. 按夹点技术设计换热网络按夹点技术设计换热网络——手动设计方案手动设计方案26. 5. 自动设计换热网络自动设计换热网络将将Case文件转换为文件转换为Project文件文件27. 设置自动设计方案参数设置自动设计方案参数5. 自动设计换热网络自动设计换热网络28. 三个自动设计方案，一个手动设计方案三个自动设计方案，一个手动设计方案29. n如如果果以以年年度度总总费费用用最最小小为为目目标标，，则则选选择择Design1方方案案，，即即手手动动设设计计方方案案为为初初步步设设计计的的换热网络。
换热网络n将将Design1方方案案设设置置为为改改造造模模式式，，可可进进一一步优化换热网络步优化换热网络30. [1] 李李志志强强．．原原油油蒸蒸馏馏工工艺艺与与工工程程[M]．．北北京京：：中中国国石石化化出出版版社，社，2010．．[2] 刘刘巍巍，，邓邓方方义义．．冷冷换换设设备备工工艺艺计计算算手手册册[M] ．．北北京京：：中中国国石化出版社，石化出版社，2003．．参考文献参考文献31. 。
