化工流程模拟实训：Aspen_Plus教程_第2章图形界面与流程建立

化工过程模拟实训AspenPlus教程第二版课程设计1. 简介Aspen Plus是一种广泛使用的化工过程模拟软件，它可以模拟各种化学工艺操作和过程。

本教程将介绍如何使用Aspen Plus进行化工过程模拟实训。

本教程是第二版，增加了更多的实例和案例，以便读者更好地理解和应用Aspen Plus。

2. Aspen Plus基础在开始使用Aspen Plus前，需要了解以下基础概念：2.1 单元操作单元操作是指物料转化和传递过程中的基本操作，如反应、蒸馏、吸收、萃取等。

Aspen Plus提供了许多单元操作模块，可以用来构建整个流程。

2.2 组成组成是指物料的组成成分。

在Aspen Plus中，组成可以用化学式、分子式、元素符号等表示。

2.3 热力学热力学是指物料的能量状况。

在Aspen Plus中，可以使用不同的热力学库来模拟不同的物料。

2.4 流程图流程图是Aspen Plus中最基本的概念，所有的操作都可以在流程图中进行。

3. Aspen Plus实例3.1 空气分离实例空气分离是工业化学中常见的过程。

它可以通过液化空气来分离氮气和氧气。

在Aspen Plus中，可以使用cryogenic splitter模块来模拟这个过程。

1.创建流程图并选择cryogenic splitter模块。

2.设置物料组成和流量。

3.设置冷却剂和回收装置。

4.进行模拟并查看结果。

3.2 甲醇制备实例甲醇制备是另一个常见的化学工艺过程。

它可以使用甲烷和水制备甲醇。

在Aspen Plus中，可以使用reactor模块来模拟这个过程。

1.创建流程图并选择reactor模块。

2.设置物料组成和流量。

3.设置反应条件和反应器类型。

4.进行模拟并查看结果。

3.3 精制实例精制是化学工业中重要的过程，它可以使物料纯度更高。

在Aspen Plus中，可以使用distillation column模块来模拟这个过程。

1.创建流程图并选择distillation column模块。

化学行业中的流程模拟软件使用教程引言：在化学工业中，流程模拟软件是一种非常重要的工具，它可以有效地模拟化学过程和反应的整个流程，帮助工程师进行流程设计、参数优化、成本控制等工作。

本文将介绍几种常用的流程模拟软件以及它们的使用方法和注意事项，希望对从事化学行业的工程师和学生有所帮助。

一、ASPEN PlusASPEN Plus是一种常用的化学工程流程模拟软件。

它可以模拟各种化学反应，包括热力学、动力学以及多相反应等。

以下是使用ASPEN Plus的步骤：1. 定义组分：首先，需要定义系统中的化学组分，例如水、溶液或气体。

指定它们的物理性质，如密度、摩尔质量、熔点和沸点等。

2. 建立流程：然后，将反应器、分离器、冷却器等单元操作连接起来，建立流程图。

通过选取不同的单元操作模块，可以模拟各种化学过程，如加热、蒸发、尾气处理等。

3. 输入参数：在建立流程后，需要输入相应的操作参数，如温度、压力、流速等。

这些参数可以根据实际情况进行调整，以优化流程结果。

4. 运行模拟：确认所有参数设置正确后，可以运行模拟以获得流程的输出结果。

ASPEN Plus会生成各个单元操作的详细数据，如产率、转化率、能耗等。

5. 优化参数：通过对模拟结果的分析，可以对系统参数进行优化。

例如，可以调整反应器的温度、压力或者选择不同的分离器类型，以达到更好的工艺效果。

尽管ASPEN Plus是一种非常强大的软件，但在使用过程中需要注意以下几点：1. 认真学习：ASPEN Plus具有复杂的功能和接口，对初学者可能有一定的学习曲线。

因此，建议用户在使用之前认真学习软件的操作手册和教程，并进行一些实践演练。

2. 数据质量：输入数据的准确性对于模拟结果的可靠性至关重要。

因此，在输入数据时需要注意使用合适的物性数据和化学反应机理。

3. 模型验证：在进行真实的工程设计之前，应该对模拟结果进行验证。

这可以通过与实际操作数据的比较来完成，以确保模拟结果的准确性。

化工流程模拟AspenPlus实例教程第二版教学设计前言化工流程模拟软件AspenPlus是化工专业学生必须掌握的核心软件之一。

本教程旨在帮助学生更好地理解和掌握AspenPlus，达到合格的工程师所需的技能。

本教程主要面向化工专业大学生，通过实例教授AspenPlus软件的使用方法，提高学生的分析和模拟化工过程的能力。

通过学习AspenPlus软件，让学生更好地掌握化工过程设计的方法，帮助学生更好地实现化工过程的优化和控制。

教学目标本教程的主要教学目标是：1.通过实例教授AspenPlus的使用方法，让学生掌握AspenPlus的常用功能，能够建立流程模拟模型。

2.帮助学生理解化工流程的基本原理，了解化工流程的主要流程和步骤。

3.通过实例演示，让学生了解化工流程的优化和控制方法，提高学生的工程实践能力。

教学内容第一章：AspenPlus的基本操作在本章中，我们将学习AspenPlus的基本操作方法，包括软件的安装、软件的界面介绍、模型的建立和参数的设置等内容。

第二章：化学工艺流程的建模在本章中，我们将学习如何在AspenPlus中建立化学工艺流程模型。

包括物料平衡的建立、化学反应的设置、热力学模型的选择以及反应器和分馏塔等的建模方法。

第三章：化学工艺过程的优化在本章中，我们将学习如何使用AspenPlus进行化学工艺流程的优化。

包括利用流程模拟来确定最佳操作参数、提高生产效率、降低生产成本等内容。

第四章：化学工艺过程的控制在本章中，我们将学习如何使用AspenPlus进行化学工艺流程的控制。

包括利用流程模拟进行控制策略的制定、建立控制器模型、进行控制系统仿真等内容。

教学策略本教程采用案例教学法和问题学习法相结合的教学策略。

通过向学生提供需要解决的问题，让学生参与到教学过程中，激发学生的学习兴趣，提高学生的参与度和自主学习能力。

在实例教学中，我们将通过模拟化工过程，让学生尝试利用AspenPlus进行模拟，并根据实际情况进行优化和控制。

《化工过程模拟与ASPEN软件应用》课程考核大纲一、课程编号4300918二、课程类别专业任选课三、编写说明本大纲根据《化工过程模拟与ASPEN软件应用》课程教学大纲的要求编写，它是化学工程与工艺专业《化工过程模拟与ASPEN软件应用》（32学时）课程考核的基本依据，适用于化学工程与工艺专业。

四、课程考四、核要求与知识点第一章绪论1. 识记：（1）化工过程模拟；（2）Aspen Plus软件。

2. 理解：（1）Aspen Plus软件。

3. 掌握或运用：（1）Aspen Plus软件。

第二章图形界面与流程建立1. 识记：（1）流程建立过程。

2. 理解：（1）流程建立过程。

3. 掌握或运用：（1）流程过程建立。

第三章物性方法1. 识记：（1）Aspen Plus数据库。

2. 理解：（1）Aspen Plus中的主要物性模型，物性方法的选择和物性数据回归。

3. 掌握或运用：（1）Aspen Plus数据库、Aspen Plus中的主要物性模型和物性方法的选择。

第四章简单单元模拟1. 识记：（1）简单单元模拟。

2. 理解：（1）混合器/分流器、两种调节器和简单分离器的参数操作。

3. 掌握或运用：（1）混合器/分流器、两种调节器和简单分离器的参数操作。

第五章流体输送单元模拟1. 识记：（1）流体输送单元模拟概述。

2. 理解：（1）泵Pump、压缩机Compr、多级压缩机MCompr、阀门Valve、管段Pipe、管线系统Pipeline的参数设定。

3. 掌握或运用：（1）泵Pump、压缩机Compr、多级压缩机MCompr、阀门Valve、管段Pipe、管线系统Pipeline的参数设定。

第六章换热器单元模拟1. 识记：（1）换热器单元模拟概念。

2. 理解：（1）换热器Heater、换热器HeatX和换热器MHeatX的模拟操作。

3. 掌握或运用：（1）换热器Heater、换热器HeatX和换热器MHeatX的模拟操作。

目录第一章绪论 (1)1.1化工模拟 (1)1.2 流程模拟 (1)1.2.1流程的建立 (1)1.2.2变量的设置 (1)1.2.3程序的运行 (1)1.3 单元模拟 (2)1.4 单元模拟与流程模拟的关系 (2)第二章Aspen plus流程模拟软件 (2)2.1 Aspen plus流程模拟软件介绍 (2)2.2 Aspen plus的启动 (2)2.3 Aspen plus用户界面 (3)2.4 数据浏览器 (3)第三章Aspen plus的操作实例 (4)3.1实例1——空气压缩机的模拟 (4)3.1.1 实例1给定条 (4)3.1.2 实例1的操作步骤及说明 (4)3.2实例2——简捷法精馏塔的模拟 (9)3.2.1 实例2给定条件 (9)3.2.2 实例2的操作步骤及说明 (9)3.3实例3——RadFrac的模拟 (13)3.3.1实例3给定条件 (13)3.3.2 实例3的操作步骤及说明 (13)3.4灵敏度分析 (21)3.4.1实例4给定条件 (21)3.4.2 实例4的操作步骤及说明 (22)第四章学习心得及体会 (27)第一章绪论化学工程是研究化学工业和其他过程工业（process industry）生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门学科。

其中化学过程是指物质发生化学变化的反应过程，而物理过程是指物质不经化学反应而发生的组成、性质、状态、能量的变化过程。

在实际的工业生产中，虽然很多过程的表现形式多种多样，但均可以分解为上述化学过程和物理过程，所有这些过程，都可以通过化学工程的研究，认识和阐述其规律性，并使之反应用于生产过程和装置的开发、设计、操作，以达到优化和提高效率的目的。

1.1 化工模拟化学工程的研究对象通常是非常复杂的，主要表现在过程本身的复杂性、物质的复杂性以及物系流动时边界的复杂性。

由于化学工程对象的而这些特点，使得解析方法在化学工程研究中往往失效。

化工流程模拟AspenPlus实例教程第二版课程设计1. 简介本课程设计旨在介绍化工流程模拟软件AspenPlus的应用。

通过实例教程的方式，让学生了解AspenPlus软件的基本功能、建模方法、过程模拟，从而掌握化工流程模拟技术。

本教程为第二版，相较于第一版教程，内容更加完善，实例更加充分。

2. 实验内容本课程设计共包括四个实验，分别是：实验一：单元操作建模与模拟本实验旨在介绍AspenPlus软件的基本操作和单元操作建模方法。

学生需要完成以下内容：1.熟悉AspenPlus软件基本操作；2.建立一个简单的加热器模型；3.进行模拟操作，获得加热器的温度变化曲线；4.修改模型参数，观察加热器温度的变化趋势。

实验二：化工反应器建模与模拟本实验旨在介绍化工反应器建模方法。

学生需要完成以下内容：1.建立一个简单的反应器模型；2.添加反应物和催化剂；3.进行模拟操作，获得反应物浓度和反应温度的变化曲线；4.修改反应器参数和操作条件，观察反应物浓度和反应温度的变化趋势。

实验三：化工分离过程建模与模拟本实验旨在介绍化工分离过程建模方法。

学生需要完成以下内容：1.建立一个简单的分离过程模型；2.添加原料和分离介质；3.进行模拟操作，获得分离程度的变化曲线；4.修改分离过程参数和操作条件，观察分离程度的变化趋势。

实验四：化工流程建模与模拟本实验旨在介绍化工流程建模方法。

学生需要完成以下内容：1.建立一个化工流程模型；2.添加各种单元操作，包括加热器、反应器和分离器等；3.进行模拟操作，获得化工流程的各项数据指标；4.修改流程参数和操作条件，观察各项数据指标的变化趋势。

3. 实验要求学生需要完成实验报告，对实验过程中的问题、解决方法、结果进行总结，形成完整的实验报告。

实验报告需要包括以下内容：1.实验目的和意义；2.实验原理和步骤；3.实验结果和数据分析；4.实验心得和体会。

4. 实验要求1.每个学生独立完成实验，不得相互抄袭；2.实验报告需要符合科技论文写作规范；3.实验报告需要提交纸质版和电子版，电子版格式为pdf或word；4.实验报告提交截止时间为本学期最后一周。

ASPENPLUS入门培训教程一、ASPENPLUS的基本概念1.原料：系统中输入的化学物质，可以是单个组分或多个组分的混合物。

2.组件：系统中独立存在的化学物质，可以是纯物质或混合物。

3.流程单元：用于描述系统中的物理过程，如反应器、分离器等。

4.平衡：确定系统中各组分的分布，满足质量守恒和能量守恒的原理。

5.数据回归：根据给定的数据点，在回归模板中进行拟合，得到合适的模型。

6.数据丢失：由于计算机存储限制，超过一定节点的数据将被丢弃。

二、ASPENPLUS的基本操作步骤1.创建工程：打开ASPENPLUS软件，选择“建立新流程模型”，输入工程的名称和路径，选择适当的模板。

2.添加组分：点击“组分”按钮，输入组分的名称和性质，可以选择从数据库中添加已有组分。

3.添加流程单元：点击“流程单元”按钮，选择合适的单元，可以通过拖拽方式添加到工作区。

4.连接流程单元：使用“连接”按钮，将各个流程单元连接起来，建立物料和能量的流动路径。

5.设置条件：点击流程单元上的条件按钮，设置合适的温度、压力等操作条件。

6. 进行模拟：点击“Simulate”按钮，ASPEN PLUS将基于设定条件进行流程模拟，得到计算结果。

7.数据回归：根据需要，对模拟结果进行数据回归，拟合出合适的模型。

8.优化操作：根据实际需求，对模型进行优化，获得最佳的操作条件和产品质量。

三、ASPENPLUS的应用实例1.原料配方优化：根据已知的原料组分和性质，优化配方中各组分的含量，以得到最佳的产品质量。

2.反应器设计：根据反应物的特性和反应器的形式，通过模拟和优化，确定反应器的体积和操作条件。

3.分离过程优化：根据不同组分之间的物理特性，优化分离过程中的操作条件，提高产品的纯度和产率。

4.能源系统优化：根据能源的供给和需求，优化能源系统中各个单元的操作条件，提高能源利用效率。

5.可行性研究：通过ASPENPLUS模拟，评估新工艺流程的可行性和经济性，为工艺设计提供科学依据。

化工过程模拟实训AspenPlus教程第二版教学设计
1. 引言
化工过程模拟实训是化工专业本科生的必修课程之一，通过该课程的学习，学
生能够掌握化工过程模拟领域中的基本知识和技能，为将来从事化工工作打下基础。

AspenPlus是目前应用最为广泛的化工过程模拟软件之一，本教程面向初学者，力
求能够帮助学生快速上手，掌握AspenPlus的基本应用。

2. 教学目标
本教程的教学目标是让学生能够熟练掌握AspenPlus软件的基本操作和应用技能，具体包括：
1.了解AspenPlus软件的主要功能和模块；
2.掌握AspenPlus软件的基本界面操作；
3.能够建立简单的化工过程模拟模型，并进行数值计算；
4.能够进行AspenPlus模拟结果的分析和处理。

3. 教学内容
3.1 AspenPlus软件概述
1.AspenPlus软件的主要功能和模块；
2.AspenPlus软件的界面介绍；
3.AspenPlus软件基本操作技巧。

3.2 化工过程模拟模型的建立
1.化工过程的模拟模型简介；
2.化工过程模拟模型的建立；
3.化工过程模拟计算方法。

1。

化工流程模拟AspenPlus实例教程第二版课程设计背景化工工程是指将原料通过化学变化经过一系列的工艺操作，转变成为有用的产品或半成品的工程技术。

而流程模拟是指将一个化工流程从原料到最终产品的整个过程，转化为一系列数学方程，通过计算机模拟这些方程，得到化工生产过程中实际情况的仿真技术。

AspenPlus是流程模拟软件领域的翘楚，它集成了热力学、物化性质数据库以及流程模拟引擎，广泛应用于包括化工、石化、新能源、制冷等诸多领域。

本文将介绍如何使用AspenPlus进行化工流程模拟。

涉及技术化工流程模拟的入门难度相对较高，需要涉及诸多领域的知识。

以下是本教程所涉及到的主要技术：1.化学工艺化学工艺包括物理化学、有机化学、无机化学、分析化学等多个方面。

2.热力学热力学是研究热与能量转化的科学。

其中最常用到的知识是热力学第一法则和热力学第二法则。

3.流体力学流体力学是研究流体（液体、气体）运动和变形规律及其作用的学科。

4.数学化工流程模拟需要用到多个数学知识，如微积分、线性代数、概率统计等。

设计目标本文设计目标为针对初学者，介绍如何使用AspenPlus进行化工流程模拟。

设计中将主要涉及以下内容：1.随机数生成器2.物性参数调节器3.简单的化工流程模拟4.更加复杂的化工流程模拟案例实现步骤步骤一：安装AspenPlus根据AspenTech官网提供的安装指南，完成AspenPlus的安装。

步骤二：创建新项目新建AspenPlus项目，并开启流程模拟界面。

步骤三：建立模型建立随机数生成器和物性参数调节器。

随机数生成器随机数生成器是用于快速生成随机数的工具，用于调节参数的随机性。

RANDU 1001 ! randu随机数生成器，初始数为1001物性参数调节器物性参数调节器是用于修改反应过程参数的工具。

TEMP 500.0 ! 修改温度为500K步骤四：建立流程建立简单的化工流程模拟。

A =B +C ! 反应A由B和C生成D =E +F ! 反应D由E和F生成步骤五：实现复杂化工流程模拟案例实现一个更为复杂的化工流程模拟案例。

Aspen Plus和HYSYS流程模拟高级培训一、组织结构主办单位：中国化工企业管理协会二、Aspen Plus培训时间地点：时间：2015年7月15日-18日（15日全天报到）（16、17、18）三天培训地点: 山东省*青岛市三、HYSYS培训时间地点：时间：2015年7月19日-7月22日（19日全天报到）地点: 山东省*青岛市、培训主要内容1、Aspen Plus软件知识及新增功能2、图形界面与流程建立操作方法和步骤3、Aspen Plus物性方法及应用3.1、Aspen Plus数据库及主要物性模型3.2、物性方法的选择、定义物性集3.3、物性分析、物性估算、物性数据回归及电解质组分4、简单单元模拟：混合器/分流器、两种调节器、简单分离器5、流体输送单元模拟：泵Pump、压缩机Compr、多级压缩机MCompr、阀门Valve、管段Pipe、管线系统Pipeline6、换热器单元模拟6.1、换热器Heater、换热器HeatX、换热器MHeatX6.2、换热器的设计与校核、要点等典型设计案例解析6.3、Aspen Plus与Aspen EDR、HTRI等软件的数据传递和调用7、分离单元模拟7.1、精馏塔的简捷设计模块DSTWU7.2、精馏塔的简捷校核模块Distl7.3、精馏塔的严格计算模块RadFrac7.4、塔板和填料的设计与校核7.5、连续萃取模块Extract7.6、吸收示例8、反应器单元模拟：化学计量、平衡、全混釜、平推流、间歇式反应器等9、流程选项和模型分析工具10、工艺流程模拟10.1、带循环的工艺流程10.2、典型工艺流程模拟及案例解析10.3、流程收敛11、运用Aspen Plus进行原油蒸馏过程模拟11.1、油品的性质11.2、石油馏分在模拟中的处理方法11.3、石油蒸馏模块PetroFrac12、复杂精馏过程的模拟12.1、反应精馏、三相精馏、萃取精馏、共沸精馏、多效精馏等模拟12.2、隔壁塔、精馏塔的热力学分析和水力学分析12.3、塔板数-热负荷（NQ）曲线12.4、流程收敛技巧和策略12.5、RadFrac模块的收敛13、Aspen Plus和其他Windows程序协同使用的方法三、培训主要内容1、HYSYS软件简介、物性方法、物性分析、软件结构及功能详述2、HYSYS的各种逻辑运算器、计算器以及优化工具的应用技巧3、Hysys中子流程技术的应用、Macro语言编辑器的应用4、HYSYS软件附加模块功能的应用技术5、HYSYS动态模拟技术、HYSYS数据拟合和数据回归6、Hysys各种反应器的特性及应用、反应器放大分析等7、利用OLE技术扩展Hysys功能的方法及技术8、神经网络技术在Hysys中的应用步骤及技巧9、油气集输系统案例应用及与实际结果的对比10、HYSYS油田地面工程建设中的应用11、HYSYS石油石化炼油方面的应用12 、HYSYS 增加了浮阀、填料、筛板等各种塔板的计算，使塔的热力学和水力学同时解决。

第二章图形界面与模型建立目的：熟悉Aspen Plus的图形界面，学会建立简单的流程模拟。

（1）图形界面Aspen Plus提供给用户友好的图形界面，如下图所示。

这使用户可以很方便地建立自己的流程模拟。

●使用鼠标左按钮单击-选择对象/域单击右按钮-为选择的对象/域或入口/出口弹出菜单双击左按钮-打开数据浏览器对象的页面（2）建立流程模拟建立一个基本流程模拟项目大致分为三个过程：●画流程图；●指定物性及输入数据；●运行得到结果。

下面以苯和丙烯为原料合成异丙基苯为例，建立一个基本的流程模拟。

流程图如下：苯和丙烯的原料物流FEED进入反应器REACOTR，反应后经冷凝器COOL冷凝，进入分离器SEP。

分离器顶部物流RECYCLE循环回反应器，底部为产品物流PRODUCT。

原料物流的温度220 F，压力36 psi，苯和丙烯的摩尔流率均为40 lbmol/hr。

反应器压降和热负荷均为0。

反应式为C6H6 + C3H6—> C9H12。

丙烯的转化率为90%。

冷凝器温度130 F，压降0.1 psi。

分离器压力1atm，热负荷0。

第一步，打开Aspen Plus，系统会提示你建立一个空白模拟（Blank Simulation）还是采用系统模板（Template），建议选择系统模板。

如果要打开一个已建好的模拟，选择Open an Existing Simulation。

第二步，选择单位制。

默认是English Units（英制单位），可以根据需要选择Metric Units （米制单位）或其它单位。

Run Type（运行类型）采用默认的Flowsheet（流程图）。

第三步，系统会建立一个名为Simulation1的模拟文件，如下图所示的图形界面。

●下拉式菜单：用于定义程序选项和命令●工具栏：允许直接访问一些常用功能；能够被移动、隐藏或展现●数据浏览器：用于操纵表页；能够被移动、重设大小、最大化、最小化或关闭●表页：用于输入数据和浏览模拟结果；可以由多个页面构成●对象管理器：允许操纵离散对象的信息；能够建立、编辑、改名、删除、隐含和展现对象（在10.1版中允许拷贝和粘贴）●Next：用于检查当前表格是否是完成，并且跳到下一个必需的输入表页画流程图前，首先进行一下设定。