Aspen Plus在化工设计教学中的应用
摘要：随着计算机技术的发展，ApsenPlus作为高水平的仿真软件在高校教学中备受青睐，本文在传统教学的基础上，将ApsenPlus 流程模拟软件有步骤地应用于化工设计课程的教学中，通过ApsenPlus软件对一精馏塔进行模拟设计，使学生逐步掌握AspenPlus 软件的使用和加深对化工设计这门课的理解。
关键词：ApsenPlus化工设计模拟设计
化工设计课程是化工类专业的必修课程之一，是一门融合化工工艺学、化工原理、化工设备、化工热力学、化学反应工程等专业基础课知识并最能体现学生专业综合能力的学科。陈显彰在其《化工设计概论》中讲“故凡修习化学工程者，皆以化工设计为最高攻读目标”[1]。由此可见该课程的重要性。这门课是将一个系统(如一个工厂、一个车间或一套装置等)全部用工程制图的方法，描绘成图纸、表格及必要的文字说明，也就是把工艺流程、技术装备转化为工程语言的过程。它是通过设计人员运用各种手段，通过大脑的创造性劳动，将人们的要求变为现实生产的第一步。它属于科学技术，是生产力的一部分[2]。
在21世纪的今天，世界各国之间的竞争主要是科技、人才和综合国力之间的竞争，人才竞争是竞争的实质。中国高等工程教育的出发点和归宿是培养现代职场需要的、具有创造性及开拓性、能够参与
第3章物性方法作者：毕欣欣孙兰义
物性方法 3.1 Aspen Plus数据库 3.2 Aspen Plus中的主要物性模型3.3 物性方法的选择 3.4 定义物性集 3.5 物性分析 3.6 物性估算 3.7 物性数据回归 3.8 电解质组分
系统数据库?是Aspen Plus的一部分，适用于每一个程序的运行，包括PURECOMP、SOLIDS、AQUEOUS、INORGANIC、BINARY等数据库 内置数据库?与Aspen Plus的数据库无关，用户自己输入，用户需自己创建并激活 用户数据库?用户需要自己创建并激活，且数据具有针对性，不是对所有用户开放
PURECOMP ?常数参数。例如绝对温度、绝对压力。 ?相变的性质参数。例如沸点、三相点。 ?参考态的性质参数。例如标准生成焓以及标准生成吉布斯自由能。 ?随温度变化的热力学性质参数。例如饱和蒸汽压。 ?传递性质的参数，例如粘度。 ?安全性质的参数。例如闪点、着火点。 ?UNIFAC模型中的集团参数。 ?状态方程中的参数。 ?与石油相关的参数。例如油品的API值、辛烷值、芳烃含量、氢含量及
?IDEAL SYSOP0 理想模型?Lee 方程、PR 方程、RK 方程 状态方程模 型?Pitzer 、NRTL 、UNIFAC 、UNIQUAC 、VANLAAR 、WILSON 活度系数模 型?AMINES 、BK-10、STEAM-TA 特殊模型
?Aspen Plus提供了含有常用的热力学模型的物性方法。 ?物性方法与模型选择不同，模拟结果大相径庭。如精馏 塔模拟的例子。相同的条件计算理论塔板数，用理想方法得到11块，用状态方程得到7块，用活度系数法得42块。显然物性方法和模型选择的是否合适，也直接影响模拟结果是否有意义。 ?《Aspen plus物性方法和模型》 理想模型 理想物性方法K值计算方法 IDEAL Ideal Gas/Raoult's law/Henry's law SYSOP0Release8version of Ideal Gas/Raoult's law
Aspen Plus在化工设计及模拟中的应用 （摘自方利国等编《计算机在化学化工的应用》第九章，化学工业出版社，2003年） Aspen P1us是一款功能强大的化工设计、动态模拟及各类计算的软件，它几乎能满足大多数化工设计及计算的要求，其计算结果得到许多同行的认可，该软件也和其他软件一样在不断地升级。在美国能源部的拨款资助下，麻省理上学院化工系有关教授组织了一个由高等学校和企业部门各方人员参加的开发小组，集中进行新一代化工流程模拟系统的开发，于1979年初开发成功Aspen，并投入使用。1981年专门成立了一家公司接管了这套系统的继续开发和完善工作，同时软件更名为Aspen P1us。它被用于化学和石油工业、炼油加工、发电、金属加工、合成燃料和采矿、纸浆和造纸、食品、医药及生物技术等领域，在过程开发、过程设计及老厂的改造中发挥着重要的作用。该软件主要由三部分组成，简述如下。 (1)）物性 在物性部分中包括基础物性数据库、热力学性质和传递物性，下面分别加以介绍。 ①基础物性数据库 Aspen Plus中含有一个大型物性数据库．共含有32类近900种纯物质的物性，主要有： 分子量、Pitzer偏心因子、临界性质、标准生成自由能、标准生成热、正常沸点下汽化浴热、回转半径、凝固点、偶极矩、比重等。同时还有：理想气体热容方程式的参数、Antoine方程的参数、液体焓方程系数。对UNIQAC和UNIFAC方程的参数也收集在数据库中，在计算过程中，只要所计算的组分在物性数据库中存在，则可自动从数据库中取出基础物性进行传递物性和热力学性质的计算。 ②燃烧物数据库 燃烧物数据库是计算高温气体性质的专用数据库。该数据库含有常见燃烧物的59种组分的参数，其温度可高达6000K，而用Aspen P1us主数据库，当温度超过1500K以上时，计算结果就不精确了。燃烧物数据库只适用于部分单元操作模型对理想气体的计算。 ⑧热力学性质和传递物性 在模拟中用来计算传递物性和热力学性质的模型和各种方法的组合共有43种，主要有： 计算理想混合物汽液平衡的拉乌尔定律、烃类混合物的Chao-Seader、非极性和弱极性混合物的Redlich-Kwong-Soave、BWR-Lee-Starling、Peng-Robinson。对于强的理想液态混合物的活度系数模型主要有UNIFAC、Wilson、NRTL、UNIQUAC，另外还有计算纯水和水蒸气的模型ASME及用于脱硫过程中含有水、二氧化碳、硫化氢、乙醇胺等组分的Kent-Eisenberg模型等。 有两个物性模型分别用于计算石油混合物的液体粘度和液体体积。对于传递物性主要是计算气体和液体的粘度、扩散系数、导热系数及液体的表面张力。每—种传递物性计算至少有一种模型可供选择。 (2)单元操作 ASPEN PLUS中共有二十多个单元操作模型。如混合、分割，还包括：间歇反应器、多塔精馏、灵敏度分析和工况分析模块。 ①间歇反应器 用来模拟单相或两相间歇式反应器。反应器可有一个连续进料或一个连续出料。采用缓冲罐的办法使间歇反应器与模拟流程的稳态物流相连接。 ②多塔精馏 用于对多个多级分馏装置相互联接系统的严格模拟。能处理带有侧流汽提、泵循环旁路和外部换热器的复杂分馏操作。 ③工况分析 为了对同一流程作几种操作工况的运行分析，可采用工况分析模块进行模拟外，还要对一系列工况中的每个工况进行流程模拟。 ④灵敏度分析 用户通过给定某一变量作为灵敏度分析变量，通过改变此变量的值模拟出操作结果的变化情况。
Aspen plus11.1安装详解（图文说明） 在安装aspen plus11.1（以下简称ap）之前，电脑是必须要安装一个虚拟光驱的。什么是虚拟光驱，这个可能很多人都不知道。简单的来说，虚拟光驱就是一个可以直接读取ISO 文件（也就是镜像文件）的软件。好学的同学们可以去网上查查看，要养成不懂就问的好习惯！目前在网上流行多种虚拟光驱，那么我推荐一款，并附上下载链接。http://117.41.237.28:82/down/DTLite4402-0131.zip下载好这款软件后，请关闭自己电脑里面的杀毒软件和安全卫士（因为杀软对安装会有干扰，不过请放心，这个软件是没毒的），然后双击开始安装过程，并点击下一步，选择同意，接着跳出如下对话框： ，选择 免费许可，并点击下一步，看到如下界面：
，那么这里请同学们注意了，只要选择一个“与windows资源管理器集成”就行了，其它的选项都不要打勾。然后下一步，自己选择一个安装的路径。安装好请重启一下你的电脑，并在刚才的安装路径下找到Dtlite.exe这个程序，打开它就可以了。不过这个软件有点耍流氓，貌似会强制自动运行的。那么你只要开机后在任务栏的右下角找到 就这样一个东东：
那么现在我们已经把虚拟光驱给装好了。接下来就安装ap吧。 在装ap之前，请大家做到如下的准备工作： 1．把你电脑上的杀软，安全卫士关一下，理由同上 2．把你电脑上的系统防火墙关一下 3．保证你的安装包放在纯英文路径下，比如E：\program files\aspen这个就行，但是这个路径就不行，比如E:\program files\学习软件\aspen。 4．把安装包里面的aspen11.1 license.rar，右键“解压到当前的文件夹” 那么这样子我们的准备工作就做完了。 接下来回到刚才的虚拟光驱那里，打开如上图所示的界面，点击箭头指示的“+”按钮，表示往里面添加镜像文件，首先添加AES111吧，
2007年第2期(总第94期 ) [ 作者简介]刘保柱(1971 ),男,讲师,硕士。 Aspen Plus 应用于化工原理课程 设计的实践 刘保柱,于凤文,朱菊香 (浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江杭州310032) [摘要]软件的N ex t 导航按钮和特制演示视频,可以使学生较快地掌握了软件的使用。利用DST WU 捷算模块获得不同塔板数下对应的回流比,将数据导入Ex cel 进行费用计算能得到最优回流比。用Rad F rac 模块进行严格计算,得到完整的工艺数据,再利用自编软件即可完成塔板和换热器设计。软件的应用增强了学生的兴趣,提高了设计效率和质量,同时拓宽了教师的选题范围,使课程设计更接近工程实际,获得了良好的教学效果。 [关键词]化工原理;课程设计;A spen Plus;精馏塔 一、概述 化工原理是化工类专业最重要的专业基础课,课程设计是教学中的一个重要环节。目前课程设计尤其是工艺过程计算中主要还是手工计算,大量的手工计算会耗费学生过多的时间,使学生对化工设计产生畏难心理;同时需要的一些数据难以从文献中获得,教师在选题时受到限制,难以反映化工发展的实际,降低了学生对课题的兴趣。 我校化工原理教研室在气液传质过程及设备方面做了大量工作,依托这一优势,课程设计中经常选择精馏装置设计作为课题。设计中要求学生首先根据给定的数据确定精馏塔的最优回流比,然后按最优回流比进行工艺计算得到精馏塔工艺数据,接着进行塔板设计,最后完成设备设计。为了提高设计效率,我校教师开发出塔板设计软件、换热器设计软件。而在工艺计算方面虽开发了乙醇 水系统的回流比优化程序,但对于更多物系的工艺计算还没有很好的办法。 通用化工软件已经在现代化工设计中得到广泛应用,极大地提高了设计的效率和质量。As pen Plus 是其中使用较多的过程模拟软件,它由美国AspenTech 公司于上世纪80年代初推向市场,经过多年的发展完善,目前的版本配有完备的物性模型和全面的单元操作模型,并且具有方便直观的数据输入输出接口,可广泛用于各种流程的模拟计算。 2001年,我校购买了用于教学的Aspen Plus 软件。为了给学生提供学习先进设计工具的机会并扩大课程设计选题范围,我们在2002年7月的课程设计中尝试引入该软件用于最优回流比和精馏塔的工艺计算,经过几年试用,效果良好。 二、软件使用学习 Aspen Plus 是一个功能强大的通用过程软件,尽管它具有友好的用户界面和丰富的帮助系统,学习使用该软件仍旧有相当难度。为了使学生能在给定时间内掌握软件基本用法并利用它完成设计任务,我们采取了以下两条措施: 1.充分利用Aspen plus 的Nex t 导航按钮输入主要数据。Aspen Plus 用户界面如图1所示,一个项目的完成需要创建流程图和输入数据两个阶段。流程图的生成采用图形方式,输入数 23
简介 什么是Process Flowsheet Process 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。这里选择blank simulation。
Aspen Plus 在化工设计及模拟中的应用 （摘自方利国等编《计算机在化学化工的应用》第九章，化学工业出版社，2003 年）Aspen P1us 是一款功能强大的化工设计、动态模拟及各类计算的软件，它几乎能满足大多数化工设 计及计算的要求，其计算结果得到许多同行的认可，该软件也和其他软件一样在不断地升级。在美国能 源部的拨款资助下，麻省理上学院化工系有关教授组织了一个由高等学校和企业部门各方人员参加的开 发小组，集中进行新一代化工流程模拟系统的开发，于1979 年初开发成功Aspen，并投入使用。1981 年专门成立了一家公司接管了这套系统的继续开发和完善工作，同时软件更名为Aspen P1us。它被用于 化学和石油工业、炼油加工、发电、金属加工、合成燃料和采矿、纸浆和造纸、食品、医药及生物技术 等领域，在过程开发、过程设计及老厂的改造中发挥着重要的作用。该软件主要由三部分组成，简述如下。 (1)）物性在物性部分中包括基础物性数据库、热力学性质和传递物性，下面分别 加以介绍。 ①基础物性数据库 Aspen Plus 中含有一个大型物性数据库．共含有32 类近900 种纯物质的物性，主要有：分子量、Pitzer 偏心因子、临界性质、标准生成自由能、标准生成热、正常沸点下汽化浴热、回转半径、凝固点、偶极矩、比重等。同时还有：理想气体热容方程式的参数、Antoine 方程的参数、液体焓方程系数。对UNIQAC 和UNIFAC 方程的参数也收集在数据库中，在计算过程中，只要所计算的组分在物性数据库 中存在，则可自动从数据库中取出基础物性进行传递物性和热力学性质的计算。 ②燃烧物数据库 燃烧物数据库是计算高温气体性质的专用数据库。该数据库含有常见燃烧物的59 种组分的参数， 其温度可高达6000K，而用Aspen P1us 主数据库，当温度超过1500K 以上时，计算结果就不精确了。燃 烧物数据库只适用于部分单元操作模型对理想气体的计算。 ⑧热力学性质和传递物性在模拟中用来计算传递物性和热力学性质的模型和各种方法的 组合共有43 种，主要有： 计算理想混合物汽液平衡的拉乌尔定律、烃类混合物的Chao-Seader 、非极性和弱极性混合物的Redlich-Kwong-Soave、BWR-Lee-Starling、Peng-Robinson。对于强的理想液态混合物的活度系数模型主 要有UNIFAC、Wilson、NRTL、UNIQUAC，另外还有计算纯水和水蒸气的模型ASME 及用于脱硫过程 中含有水、二氧化碳、硫化氢、乙醇胺等组分的Kent-Eisenberg 模型等。 有两个物性模型分别用于计算石油混合物的液体粘度和液体体积。对于传递物性主要是计算气体和 液体的粘度、扩散系数、导热系数及液体的表面张力。每—种传递物性计算至少有一种模型可供选择。 (2)单元操作 ASPEN PLUS 中共有二十多个单元操作模型。如混合、分割，还包括：间歇反应器、多塔精馏、灵 敏度分析和工况分析模块。 ①间歇反应器 用来模拟单相或两相间歇式反应器。反应器可有一个连续进料或一个连续出料。采用缓冲罐的办 法使间歇反应器与模拟流程的稳态物流相连接。 ②多塔精馏 用于对多个多级分馏装置相互联接系统的严格模拟。能处理带有侧流汽提、泵循环旁路和外部换 热器的复杂分馏操作。 ③工况分析 为了对同一流程作几种操作工况的运行分析，可采用工况分析模块进行模拟外，还要对一系列工 况中的每个工况进行流程模拟。 ④灵敏度分析 用户通过给定某一变量作为灵敏度分析变量，通过改变此变量的值模拟出操作结果的变化情况。
2012.08总第267期摘要：Aspen Plus是针对化工为代表的功能强大的过程系统模拟软件，本文介绍了如何将其 引入化工设计环节。教学实践表明，使用软件模拟可以节省计算量、提高效率，培养学生 解决工程问题的能力，与手工计算的差异对比分析原因，巩固化工原理知识。 关键词：Aspen Plus；化工设计；教学实践 中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1671-0568（2012）23-0093-02 *本文系中国矿业大学（北京）大学生创新性实验计划项目“基于现代化工软件AspenPlus的碳酸二甲酯工艺设计”（编号：110313y） 的阶段性成果。 一、引言 化工设计是指对化工过程的设计，通过设计一系列的 单元设备操作，将其合理地组合起来，从而实现从原料的输入 到产品的输出。[1]化工设计课程是高校化学工程与工艺专业的 一门重要的专业必修课，是在学生学完专业基础理论课《化 工原理》、《化学反应工程》、《化工热力学》及主要专业课 《化工工艺学》、《化工仪表自动化》、《化工设备》后，所 开设的一门综合性实践教学课程。 近年来，随着计算机技术在化工生产及过程设计应用 上的快速发展，掌握先进的计算机控制与设计技术，以适应 行业的发展，显得尤为重要。Aspen Plus是一种适应化工工 程日益综合化、大型化、复杂化趋势，已全方位应用于化工 过程研究、开发、设计、仿真、生产过程控制、优化及技术 改造等的大型软件，具有最适用于工业、且最完备的物性系 统。它计算精准，是目前国内外化工设计院使用的主流软件。[2] 将Aspen Plus应用于化工设计课程教学，不仅可以培养学生 学习兴趣和计算机应用能力，而且为学生将来从事相关行业 的工作打下坚实的基础。 Aspen Plus是一款针对以化工为代表的过程系统模拟 软件，其设计基础是以“三传一反”和化工系统工程为 核心的化工专业知识，本文结合Aspen Plus在化工设计 教学中的应用实践粗谈教学体会。 二、教学现状分析 中国矿业大学（以下简称“我校”）化学工程与工艺 专业的本科生培养方案中，主要在第五和第六学期开设专 业基础理论课和重要的专业课程，如《化工原理》、《化 学反应工程》、《化工热力学》和《化工分离工程》等。 在第六学期开设《计算机化工应用》，通过对Aspen Plus 软件的理论学习与上机实践，让学生掌握流体输送单元、 传热单元、分离单元等单元操作的仿真设计和流程模拟； 通过学期末的《化工原理课程设计》的手工计算，让学生 熟悉和掌握化工设计的基本原理和方法，并辅以Aspen Plus软件进行流程模拟，刘保柱等]和孙兰义等将软件用 于化工原理课程设计教学中取得了很好的效果。[3,4]在第七 学期开设的《化工专业综合设计》和第八学期的毕设环 节，要求学生设计化工厂，针对指定的化工生产系统进行 模拟和优化。通过这一系列课程的学习，使学生从简单的 单元操作模块模拟，过渡到对整个化工生产系统的模拟和 优化；从基础的计算机操作的学习，转向解决设计型和综 合型的复杂问题；从理论知识的学习转向工程实践能力的 培养，最终达到培养学生综合运用专业理论知识和计算机 技术解决实际工程问题的能力的目的。 2011年，我校购买了用于教学的Aspen公司的“Uni- versity package for Process Engineering”5年使用权（可同时 使用150人），给学生提供了学习先进设计工具的机会，也 给《计算机化工应用》课程提供了上机保证，使我校化工专 业的设计软件与国际接轨，提高了学生的竞争力。 Aspen Plus是一个功能强大的通用过程仿真软件，但要 灵活掌握、使用软件，学习起来仍有相当难度。软件是全英 文的操作界面，对学生的专业英语水平也提出了更高的要 求。为了使学生能在给定时间内掌握软件的基本用法并利用 它完成设计任务，利用有限学时，在教学环节介绍软件的使 用步骤、用户界面；物性计算模型的选择；流体输送单元选 择pump和valve；传热单元选择heater和heatX；分离器选 择flash2和sep；塔器选择DSTWU和RadFrac；反应器选择 RStoic、Rplug和RCSTR等典型的单元模块进行教学，让学 生学习典型单元模块的基本设置方法，通过单元模块的仿真 模拟，掌握软件的工作原理，学会分析仿真模拟结果，并结Aspen Plus在化工设计中的应用实践与探索* 曹俊雅，王光耀，朱凯，杨萨莎，蒋艳彩 （中国矿业大学[北京]化学与环境工程学院，北京100083） 93
Aspen Plus 安装教程图文详解 1. 安装准备工作 （1）关闭所有运行的软件。尤其要关闭杀毒软件、安全软件、防火墙，以防误报病毒、阻拦安装；（2）保证安装包放在纯英文路径下，文件夹不能含中文。正确如E:\Aspen Plus ，错误E:\仿真软件\Aspen Plus ； （3）把许可证文件解压出来，必须存放在安全可靠的文件夹内，如：C:\ASP\。不能删除或移走，因为软件每次运行时首先要检查这个文件。 2. 安装ASPEN 打开文件夹AES111CD1，双击，进入安装过程，出现如下界面： 选择“aspen engineering suite”。有的电脑也许很久才能出现欢迎界面， 点Next，出现软件模块许可选项，All Products，点Next
选出现软件授权许可声明界面： 点Yes，出现安装模式的界面： 选择标准安装standard install，点Next。 默认或指定一个安装的路径，文件夹名称不能有中文，点Next：
继续Next，出现选择安装组件的界面： 初学者选Aspen 就行。不要选Online、Web（网络组件）相关的模块！点Next： 若出现下列对话框，选择Aspen License Manager，不使用Aspen Framework Server：
点Next： 点start installing，出现安装速度框： 安装一段时间后，会跳出对话框，提示加载第二张光盘，浏览、打开文件夹AES111CD1，OK确定即可继续安装。安装完成后会弹出下列提示框：
点击finish，出现重启电脑的提示框： 点确定，重启电脑。重启过程中，会跳出如下的对话框，提示导入许可证书： 选license file，并指定证书的具体位置，如上图所示，点击OK即可。 3. 试用ASPEN Plus 开始→所有程序→aspentech→aspen engineering suit→aspen →aspen plus user interface，(建议将其发送到桌面快捷方式)：
ASPEN PLUS软件在管壳式换热器设计中的应用 摘要：文章介绍了ASPEN PLUS软件在管壳式换热器设计中的应用。通过与必要的手工计算相结合,便捷高效地设计出符合中国相关标准管壳式换热器的步骤和方法。并以一个实例来演示所提方法的简单性和有效性,所得的换热面积相比节省了 66. 7%。 关键词：换热器设计 ASPEN PLUS 引言 ASPEN PLUS软件是一款功能强大的化工软件、动态模拟及各类计算的软件，它几乎能满足大多数化工设计及计算的要求，其计算结果得到许多同行的认可，该软件也和其他软件一样在不断的升级。 换热器是一种实现物料之间热量传递的设备,广泛应用于化工、冶金、电力、食品等行业。在化工装置中换热设备占设备数量的40%左右,占总投资的 35% ~46%。目前,在换热设备中,使用量最大的是管壳式换热器,尤其在高温、高压和大型换热设备中占有绝对优势。换热器的设计主要包括传热和阻力计算两个方面。由于换热器的设计方法比较烦杂,且需要迭代计算,故借助于日益普及的计算机软件进行优化设计则可以极大地提高工作效率。 目前,工程上已大量使用商业软件进行换热器的计算。最著名的专业换热器计算软件主要有成立于 1962 年的美国传热研究公司 ( HTRI)开发的 XchangerSuite 软件;成立于 1967 年的英国传热及流体服务（HTFS)开发的 HTFS 系列软件和 B-JAC 软件。为了便于组织工业生产,换热器的设计要尽可能符合相关的行业标准。对于管壳式换热器,国外主要标准有TEMA(TubularExchangersManu-facturersAssociation)和 ASME (American SocietyofMechanical Engineers);国内主要标准有国标 GB151-1999(管壳式换热器标准),行业标准 JB/T 4715-92(固定管板式换热器形式与基本参数)和 HG 21503-92(钢制固定式薄管板换热器)。随着中国科技与经济实力的不断增强,愈来愈多
本教程大部分内容为“UPCyuqiang”所著，同时十分感谢群里成员热心帮助。 已成功安装平台：Win8.1 with update 企业版64位 第三方软件需求： 1、SQL Microsoft SQL Server 2008 R2 SP2 (Express) OR Microsoft SQL Server 2012 SP1 (Express Edition) 2、Microsoft .Net Framework .NET Framework 4.x (Minimum 4.0; Maximum 4.5) AND .NET Framework 3.5 SP1 3、Microsoft Office Microsoft Office 2013 OR Microsoft Office 2010 SP1 4、Adobe Reader 官网原文： The following software requirements apply to all Aspen products. Internet Explorer 8 Internet Explorer 9 (Win7 and Server 2008 R2 only) Internet Explorer 10 (Win7, Win8, Server 2008 R2, Server 2012) Adobe Reader – see Adobe website to determine which version is appropriate for the operating system you are running Office 2010 SP1 (32-bit) (Windows 7-32, Windows 7-64, Windows Server 2008 R2) Office 2013 (32-bit) (Windows 7-32, Windows 7-64, Windows 8, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2012) Note: Microsoft Office 2013 (32-bit) is not supported with V8.4 Aspen Basic Engineering 以上第三方软件可以在非Administrator用户下安装。 SQL所有的安装选项采用默认值，在这个界面选择“混合模式”。（这里记下选中的用户名和输入的密码后面可能会用到，我自己没用到。安装SQL前当前系统用户先设置登录密码，有说系统登录密码修改后可能造成SQL server启动失败，所以我就先设置系统用户密码，再安装的SQL。“说法”我自己未验证。）
年产8 万吨甲醇装置的Aspen Plus 模拟及工艺设计 毕业设计（论文）内容： 1、工艺流程设计 2、物能衡算 3、设备计算4、物料流程图毕业设计（论文）专题部分：甲醇合成反应器预精馏塔指导教师：教研室主任：院长：签字签字签字年年年月月月日日日 i 内容摘要本文是对年产 8 万吨甲醇装置的 Aspen 模拟及工艺设计。本设计依据锦西天燃气有限责任公司甲醇生产工段的工艺过程，在实际生产理论的基础上，制定合理可行的设计方案。本文主要阐述了甲醇在国民经济中的地位和作用、工业生产方法、生产原理、工艺流程。采用 Aspen 对主要设备如：混合器、反应器、闪蒸塔、换热器、精馏塔等进行物料衡算，对甲醇反应器，进料-产品第一换热器，冷却器等六个设备进行热量衡算，并对甲醇反应器和换热器进行设备计算。并使用CAD 绘制相应的工艺流程图。最后对此工艺过程的安全及环保问题做了简要说明。 关键词：甲醇；Aspen 模拟；工艺设计；反应器；精馏塔； ii Abstract In this paper, This is an update to 80,000 t/Aspen simulation of methanol plant and process design. This design was based on Jinxi natural gas Corporation Limited section petrochemical ethylene plant of methanol production process, in theory on the basis of actual production, develop reasonable feasible design. This article mainly on the status and role of methanol in the national
Jump Start: Activated Energy Analysis in Aspen Plus?and Aspen HYSYS? A Brief Tutorial (and supplement to training and online documentation) Jack Zhang, Product Management, Aspen Technology, Inc. Katherine Hird, Product Marketing, Aspen Technology, Inc.
Table of Contents Introduction (1) Setting Up an Energy Analysis Project (2) Generating Process Revamp Solutions (10) Performing Multiple Revamp Solutions (12) Introducing Heat Exchanger Changes to Process Flowsheet (14) Analyzing and Fine-Tuning Heat Integration Results (16) Viewing Heat Exchanger Network Diagram and Composite Curves (17) Adding and Comparing Multiple Heat Integration Projects (19) Obtaining Heat Transfer Coefficients from Activated EDR (20) Filtering Streams by Pinch (22) Conclusions (23) Additional Resources (23)
Aspen Plus V11.1安装教程图文详解 1. 安装准备工作 （1）关闭所有运行的软件。尤其要关闭杀毒软件、安全软件、防火墙，以防误报病毒、阻拦安装；（2）保证安装包放在纯英文路径下，文件夹不能含中文。正确如E:\Aspen Plus V11.1，错误E:\仿真软件\Aspen Plus V11.1； （3）把许可证文件license.dat解压出来，必须存放在安全可靠的文件夹内，如：C:\ASP\license.dat。不能删除或移走，因为软件每次运行时首先要检查这个文件。 2. 安装ASPEN 打开文件夹AES111CD1，双击Setup.exe，进入安装过程，出现如下界面： 选择“aspen engineering suite”。有的电脑也许很久才能出现欢迎界面， 点Next，出现软件模块许可选项，All Products，点Next
选出现软件授权许可声明界面： 点Yes，出现安装模式的界面： 选择标准安装standard install，点Next。
默认或指定一个安装的路径，文件夹名称不能有中文，点Next： 继续Next，出现选择安装组件的界面：
初学者选Aspen Plus11.1就行。不要选Online、Web（网络组件）相关的模块！点Next：若出现下列对话框，选择Aspen License Manager，不使用Aspen Framework Server： 点Next：
点start installing，出现安装速度框： 安装一段时间后，会跳出对话框，提示加载第二张光盘，浏览、打开文件夹AES111CD1，OK确定即可继续安装。安装完成后会弹出下列提示框： 点击finish，出现重启电脑的提示框： 点确定，重启电脑。重启过程中，会跳出如下的对话框，提示导入许可证书：
《化工设计》上机报告一 模拟任务：将10** kg/hr的低浓酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1 bar）与7** kg/hr的高浓酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5 bar）混合。求混合后的温度、体积流量、乙醇摩尔分数。（**表示学号后两位） 模拟步骤： 启动Aspen Plus，选择模块General with Metric Units，文件保存为bjr.apw。建立流程图如下图所示，其中MIXER选用的模块库中Mixer|Splitters|Mixer|TRIANGLE模块。 点击下一步，出现Components|Specifications|Selection页面，输入组分乙醇、水，如下图所示：
点击下一步，进入Properties|Specifications|Global页面，选择物性方法CHAO-SEA，如下图所示： 点击下一步，出现Properties Input Complete对话框，点击run property analysis/setup然后点击ok。 运行结果显示如下图表示设置没有错误
返回上一步选择go to simulation environment,点击ok 进入Steams|FEED1|Input|Specifications页面，输入FEED1：1073kg/hr的低浓酒精（乙醇30%w，水70%w，30℃，1 bar），如下图所示：
点击下一步，进入Streams|FEED2|Input|Specifications页面，输入FEED2：773kg/hr的高浓酒精（乙醇95%w，水5%w，20℃，1.5 bar），如下图所示： 点击下一步，出现Required Input Complete对话框，点击确定，运行模拟结果如下图所示：
化工专业教学实习设计报告 姓名神丹 学号 200701110723 班级工艺07-1 指导老师张治山 日期 2010年 12 月 5 日
一、Aspen Plus 介绍 Aspen Plus:生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。 一）、概述 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Aspen Tech公司，并称之为Aspen Plus。该软件经过20多年来不断地改进、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，应用案例数以百万计。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。 二）、产品特点 1）产品具有完备的物性数据库 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。 1. 纯组分数据库，包括将近6000 种化合物的参数。 2. 电解质水溶液数据库，包括约900 种离子和分子溶质估算电解质物性所需的参数。 3. 固体数据库，包括约3314 种固体的固体模型参数。 4. Henry 常数库，包括水溶液中61 种化合物的Henry 常数参数。 5. 二元交互作用参数库，包括Rdlich－Kwong Soave、Peng Robinson、Lee Kesler Plocker、BWR Lee Starling，以及Hayden O’Connell状态方程的二元交互作用参数约40,000 多个，涉及5,000 种双元混合物。 6. PURE10 数据库，包括1727 种纯化物的物性数据，这是基于美国化工学会开发的DIPPR 物性数据库的比较完整的数据库。 7. 无机物数据库，包括2450 种组分（大部分是无机化合物）的热化学参数。 8. 燃烧数据库，包括燃烧产物中常见的59 种组分和自由基的参数。 9. 固体数据库，包括3314 种组分，主要用于固体和电解质的应用。 10. 水溶液数据库，包括900 种离子，主要用于电解质的应用。 2）产品线比较长，集成能力很强。 Aspen Plus 是Aspen 工程套件（AES）的一个组份。AES 是集成的工程产品套件，有几十种产品。以Aspen Plus 的严格机理模型为基础，形成了针对不同用途、不同层次的Aspen Tech 家族软件产品，并为这些软件提供一致的物性支持。 如：Polymers Plus：在Aspen Plus 基础上专门为模拟高分子聚合过程而开发的层次产品，已成功地用于聚烯烃、聚酯等过程。 Aspen Dynamics：在使用Aspen Plus 计算稳态过程的基础上，转入此软件可接着计算动态过程。 Petro Frac：专门用于炼油厂的模拟软件。 Aspen HX-NET：Aspen Plus 可以为夹点技术软件直接提供其所需要的各流段的热焓、温度和压力等参数。 B-JAC/ HTFS：换热器详细设计（包括机械计算）的软件包，Aspen Plus 可以在流程模拟工艺计算之后直接无缝集成，转入设备设计计算。
Aspen aspenONE plus安装教程 作者:cuifucheng 摘要:安装注意： 1、安装之前请最好确认下系统以前没有装过aspenONE V9的老版本。 2、安装之前请最好确认下系统以前没有装过microsof 安装注意： 1、安装之前请最好确认下系统以前没有装过aspenONE V9的老版本。 2、安装之前请最好确认下系统以前没有装过“microsoft sql server”。 3、建议使用windows 7 旗舰版 64位操作系统（安装教程在windows7 sp1 64位系统上的）。 4、系统平台最好使用超级管理员身份登陆，即administrator用户。 安装教程（断开网络安装）： 第一步、请预先参照本站的安装视频将许可工具安装配置好。 第二步、安装环境文件。如下图片1所示 2.1、打开第三方环境文件安装文件夹“3rd Party Redistributables”，首先安装Microsoft .NET Framework 3.5 SP1，这里说明下，windows原版系统默认是已经配置好了的，就无需再装了。接下来是“Microsoft .NET Framework 4.0”和“Microsoft .NET Framework 4. 5.2”，这里全部默认安装就行了。 2.2、安装“Microsoft SQL Express 2012 SP1”，以管理员身份执行“SQLEXPR_x64_ENU.exe”自解压exe程序，默认会解压到当前盘的根目录下，一般解压后会自动启动setup.exe文件，如没启动就打开解压后的文件夹，执行SETUP.EXE进行安装，启动后的界面如图片2所示
万方数据
汪斌等Ａｓｐｅｎｐｌｕｓ在化工设计教学中应用２０１０．Ｖ０１．２４，Ｎｏ．９ １．１具有完备的物性数据库 物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的 关键。ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ具有丰富的物性数据和完备的物 性模型。ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ数据库包括将近６０００种纯组分 的物性数据，约９００种离子和分子溶质估算电解质物 性所需的参数，约３３１４种固体的固体模型参数，６１ 种化合物的Ｈｅｎｒｙ常数参数，二元交互作用参数约 ４００００多个。ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ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２５万多套数据。１．２完整的单元操作模块 ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ包含完整的化工单元模块，易于组建化工流程。单元模块包括①换热器，包括加热（冷却）器、两股物流换热器和多股物流换热器；②闪蒸器，包括双出口闪蒸和三出口闪蒸；③多级平衡计算，包括用于精馏、萃取、间歇蒸馏和石油精炼过程的平衡计算及填料塔、板式塔的塔内流体力学计算； ④反应器，包括理想反应器、平衡反应、收率反应器、化学计量反应器和最小自由能反应器；可用来对反应器的物料和能量衡算，并进行反应器的设计；⑤其他，包括混和器、分流器、多出口组分分离器、泵和压缩机。 １．３分析工具 ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ提供了一些重要的模拟分析工具。如：流程优化、灵敏度分析、设计规定及工况研究等。日垒璺巳皇翌旦坚璺查丝王透过史座旦２．１设计型计算 设计任务：在常压连续筛板精馏塔中精馏分离含苯４１％的苯、甲苯混和液。要求塔顶馏出液中含甲苯量不大于４％，塔底釜液中含甲苯量不低于９６％（以上均为质量分率）。 已知参数：苯、甲苯混合液处理量４ｔ／ｈ；进料热状态自选；回流比自选；塔顶压强４ｋＰａ（表压），热源低压饱和水蒸气，单板压降不大于０．７ｋＰａ；其他计算中所用物性数据由Ａｓｐｅｎｐｌｕｓ内置或计算。 在模型库中选择Ｄ蚋ｒＵ模型进行设计型简捷计算，如图ｌ所示。 在这里苯和甲苯体系可近似看成理想系，选择Ｉ．ｄｅａｌ方法。选取进料热状态为饱和液体，物料的流量４０００ｋｇ／ｈ，苯含量为４ｌ％，甲苯为５９％。 图１ＤＳＴＷＵ模型图 Ｆｉｇ．１ｄｉａｇｒａｍｏｆＤＳＴＷＵｍｏｄｅｌ ＤＳＴＷＵ模型既可以定义塔板数进行操作型计算，又可以定义回流比进行设计型计算。由于进行的是设计型计算，在这里定义回流比，取最小回流比的２倍。定义轻重关键组分的回收率来确定分离要求，经计算可得轻关键组分的回收率为０．９８５９，重关键组分的回收率为０．０２８５。再沸器和冷凝器的压力定义为１１０ｋＰａ和１０５ｋＰａ，冷凝器使用全凝器，其余设置由系统默认确定。 计算出的塔的设计参数同文献值的结果相近，如表ｌ。 表１模拟计算值与文献值对比表 ２．２灵敏度分析 由于轻组分回收率与塔板数密切相关，定义轻关键组分回收率的变化范围，取为０．９５０—０．９９９，计算点数取５０个点，进行灵敏度分析，定义界面如图２所示。 图２灵敏度分析自变量定义界面图 Ｆｉｇ．２Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ 一４９— 万方数据