最新AspenPlus培训讲义(完整版)解析
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ASPEN_PLUS_软件讲座_(2)
-Counter current and co-current -Segmental baffle TEMA E, F, G, H, J and X shells -Rod baffle TEMA E and F shells -Bare and low-finned tubes
14
HeatX
When specifying HeatX, consider: • Shortcut or detailed calculations？ • What type of specification？
Property var. Reaction var.
… var.
• 设计规定 design-specs
A B=?, f (A) =specified value
B • 灵敏度分析 sensitivity analyses
B varied as a serial of specified values A =?
The detailed calculation method provides more specification options for HeatX, but it also requires more input.
16
HeatX.Shortcut
Q=Wh ·cph ·(Thi - Tho) =Wc ·cpc ·(Tco - Tci) Q=K ·A ·ΔTm
4
2. 访问变量的用途(2)
Aspen Plus variables Block var. Stream var.
Property var. Reaction var.
… var.
• 优化 Optimization
A
B=?, Max/Min f (A)
14
HeatX
When specifying HeatX, consider: • Shortcut or detailed calculations？ • What type of specification？
Property var. Reaction var.
… var.
• 设计规定 design-specs
A B=?, f (A) =specified value
B • 灵敏度分析 sensitivity analyses
B varied as a serial of specified values A =?
The detailed calculation method provides more specification options for HeatX, but it also requires more input.
16
HeatX.Shortcut
Q=Wh ·cph ·(Thi - Tho) =Wc ·cpc ·(Tco - Tci) Q=K ·A ·ΔTm
4
2. 访问变量的用途(2)
Aspen Plus variables Block var. Stream var.
Property var. Reaction var.
… var.
• 优化 Optimization
A
B=?, Max/Min f (A)
AspenPlus物性方法的选择专题培训课件
理想物性方法代码
IDEAL SYSOP0
K值计算方法
理想气体/道尔顿定律/亨利定律 理想气体/道尔顿定律（发布版本8）
②状态方程模型——13 种
表（2-1） 基于Lee方程的物性方法
物性方法代码 BWR-LS LK-PLOCK
状态方程 BWR-Starling Lee-Kesler-PlÖck
表（2-2） 基于 PR 方程的物性方法
表（2-3） 基于 RK 方程的物性方法
物性方法代码
PSRK RKSWS RKSMHV2
RK-ASPEN RK-SOAVE RKS-BM 其它方法：SR-POLAR
状态方程
Predictive Redlich-Kwong-Soave Redlich-Kwong-Soave with Wong-Sandler mixing rules
合成气体 煤气化 煤液化
蒸汽系统，冷却剂
PR-BM,RKS-BM
PR-BM,RKS-BM PR-BM,RKS-BM，
BWR-LS STEAMNBS,STEAM-TA
行业
用途
方法
（10）矿物和冶金 Power generation
机械加工：压碎、碾碎 、筛分‘洗涤
湿法冶金：矿物沥取
熔炉、转炉
SOLIDS ELECNRTL
煤气化，合成气体： PR-BM,RKS-BM; 煤液化：PR-BM,RKSBM，BWR-LS
行业
用途
方法
（7）发电过程 Power generation
燃烧：煤、石油 蒸汽循环：压缩、透平
酸性气体吸收
PR-BM,RKS-BM(应用燃 烧数据库）
STEAMNBS, STEAM-TA
同气体加工
IDEAL SYSOP0
K值计算方法
理想气体/道尔顿定律/亨利定律 理想气体/道尔顿定律（发布版本8）
②状态方程模型——13 种
表（2-1） 基于Lee方程的物性方法
物性方法代码 BWR-LS LK-PLOCK
状态方程 BWR-Starling Lee-Kesler-PlÖck
表（2-2） 基于 PR 方程的物性方法
表（2-3） 基于 RK 方程的物性方法
物性方法代码
PSRK RKSWS RKSMHV2
RK-ASPEN RK-SOAVE RKS-BM 其它方法：SR-POLAR
状态方程
Predictive Redlich-Kwong-Soave Redlich-Kwong-Soave with Wong-Sandler mixing rules
合成气体 煤气化 煤液化
蒸汽系统，冷却剂
PR-BM,RKS-BM
PR-BM,RKS-BM PR-BM,RKS-BM，
BWR-LS STEAMNBS,STEAM-TA
行业
用途
方法
（10）矿物和冶金 Power generation
机械加工：压碎、碾碎 、筛分‘洗涤
湿法冶金：矿物沥取
熔炉、转炉
SOLIDS ELECNRTL
煤气化，合成气体： PR-BM,RKS-BM; 煤液化：PR-BM,RKSBM，BWR-LS
行业
用途
方法
（7）发电过程 Power generation
燃烧：煤、石油 蒸汽循环：压缩、透平
酸性气体吸收
PR-BM,RKS-BM(应用燃 烧数据库）
STEAMNBS, STEAM-TA
同气体加工
AspenPlus教程
Aspen Plus提供流程模拟所需的多种功能，可帮助用户方便地编写输 入文件，快速而可靠地收敛流程，以及进行流程优化计算。这些功能 包括： 可按流程模拟需要使用在线FORTRAN语句和子程序。
1. 可以使用Aspen Plus的插入模块（Insert）功能，重复使用流程模 型的某一部分，例如一个酸性气体净化模型，一组物性输入数据。也 可以建立用户自已的Inserts， 并存入用户插入模块库（Library）来 应用。
Slide 2 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第2页
Aspen Plus培训
Aspen Plus软件的发展史
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AspenTech公司，并称之为Aspen Plus。 该软件经过近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。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。 以Aspen Plus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(Aspen Engineering Suite,简称AES)产品系列。 Aspen Plus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。
1. 可以使用Aspen Plus的插入模块（Insert）功能，重复使用流程模 型的某一部分，例如一个酸性气体净化模型，一组物性输入数据。也 可以建立用户自已的Inserts， 并存入用户插入模块库（Library）来 应用。
Slide 2 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第2页
Aspen Plus培训
Aspen Plus软件的发展史
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AspenTech公司，并称之为Aspen Plus。 该软件经过近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。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。 以Aspen Plus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(Aspen Engineering Suite,简称AES)产品系列。 Aspen Plus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。
AspenPlus培训讲义(完整版)解析
2. 可以利用设计规定（Design Specification）来达到对任何模块计算 的参数所规定的目标值。
Slide 16 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第16页
Aspen Plus具有最先进的计算方法
Aspen Plus具有最先进的流程收敛方法 Aspen Plus具有最先进的数值计算方法，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(Wegstein)、正割法(Secant) 、拟牛顿法、Broyden法等。这些方法均经AspenTech进行了修正。例如 ，修正后Secant法可以处理非单调的设计规定。Aspen Plus可以同时收敛 多股撕裂（Tear）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。
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。
Aspen Plus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。 Aspen Plus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 。Aspen Plus的简捷算法蒸馏模型需要输入的数据较 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。
Slide 16 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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Aspen Plus具有最先进的计算方法
Aspen Plus具有最先进的流程收敛方法 Aspen Plus具有最先进的数值计算方法，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(Wegstein)、正割法(Secant) 、拟牛顿法、Broyden法等。这些方法均经AspenTech进行了修正。例如 ，修正后Secant法可以处理非单调的设计规定。Aspen Plus可以同时收敛 多股撕裂（Tear）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。
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。
Aspen Plus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。 Aspen Plus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 。Aspen Plus的简捷算法蒸馏模型需要输入的数据较 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。
ASPEN_PLUS入门培训教程
存放可用单元操作模型的库 页面和表页查看图。具有已经定义的可用 的模拟输入、结果和对象的树状层次视图 表示模拟中所用的物质流、热量流或功流 表示实际装置所用的各个设备 一批方法和模型。用来计算热力学性质 和迁移性质，决定模拟精确性的关键
第6页
单元操作模型（Block） 物性方法（Property Method）
马后炮化工技术论坛
单元操作模型及其主要功能
热交换器 分离器 混合器和分流器 •SEP 组分分割 •SEP2 两产品分离 •FLASH2 两相闪蒸 •SPLIT 分流 •FLASH3三相闪蒸 •DECANTER 液－ 液倾析器
•MIXER 通用混合
•FSPLIT 子物流分流
Aspen Plus培训讲义
马后炮化工技术论坛
1
主要内容
ASPEN PLUS简介 ASPEN PLUS 安装方法及界面介绍
通过实例介绍如何建立模拟模型
模型分析工具使用的基础
马后炮化工技术论坛
第2页
ASPEN PLUS 简介
流程模拟——使用计算机程序定量模拟一个化学过程的 特性方程。 基于序贯模块法的大型通用稳态过程模拟软件。 Advanced System for Process Engineering（ASPEN） 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55个高校和公司 参与开发。 1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公 司，并称之为Aspen Plus。 经过20多年不断地改进、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。
热交换器设计 在线应用
聚合物
HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams
Hetran/Aerotran
ASPENPLUS入门培训教程
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。
Aspen_Plus_培训-技巧详解
在AspenPlus中保存文件为了在Aspenplus中保存模拟文件，从“File”菜单中选择“Save As”命令，并允许输入文件名。
在AspenPlus 中打印文件在AspenPlus 中打印流程图，在“File ”菜单中选择“Print ”命令。
打印的内容仅仅有混合器的简图和流股。
接下来显示的就是这个窗口，你的应用可以保存为Document 文件或者Backup 文件。
单击箭头选择合适的选项。
保存为Backup 文件在文件大小上至少小10倍，但是PFD 模式中创建的对象都不能保存下来。
在“File Name ”栏输入文件名称，单击“Save ”按钮，将此文件保存在你的目录中。
为了打印模拟的结果，在“View ”菜单中选择“Report ”命令。
AspenPlus 会将结果准确的输出到记事本（Notepad ）中。
记事本是一个仅仅显示文本的软件。
在其中可以打印或者保存这个结果文件，也可以在Excel 软件中打开它。
下面介绍详细的操作。
接下来的这个窗口显示你希望打印的数据。
在“Display report for ”栏单击箭头从列表中选择“Streams ”选项。
确保在“Selection ”栏中显示的是“ALL ”。
单击“OK ”按钮。
AspenPlus 输出模拟结果到记事本软件中。
现在，单击记事本软件的“File ”菜单，选择“Print ”命令进行打印。
为了在Excel 中打开结果，首先在“File ”菜单中选择“Save As ”，选择“Text Documents ”格式，保存为“.TXT ”后缀的文本文件。
打开Excel 应用程序，在“File ”菜单中选择“打开”命令，在文件格式选项中选择后缀为“.TXT ”格式，然后选择要打开的文件。
这个窗口表明Excel 要显示结果的格式。
单击“Finish ”，Excel 会自动将结果输入Excel 的行和列中。
在Aspen Plus 中打印输入文件模块标记Aspen Plus 在创建模拟流程图时自动命名所有的模块和流股。
AspenPlus课程讲义汤吉海南京工业大学PPT教学课件
• 温度、压力、热负荷和气相摩尔分率中的任意两项。 • 需要注意的是，在闪蒸模型中不允许同时规定热负荷和气相摩尔分率。
• 闪蒸模型可以用来模拟闪蒸罐、蒸发器、分液罐和其它的单级 分离器。
第4页/共43页
ASPEN PLUS的闪蒸模型
Flash2
Flash3
第5页/共43页
ASPEN PLUS的闪蒸计算——示例
第25页/共43页
RadFrac的两种计算模式
• 核算模式计算： • 温度 • 流率 • 摩尔分率分布
• 设计模式计算： • 满足塔的操作参数（例如纯度或回收率）或塔中任意物流的物性所需要满足的规定 • 有广泛的设计和核算塔板及填料的能力
第26页/共43页
RadFrac模型的基本设置（1）
第27页/共43页
• 例4-5：根据例4-4，在其他条件不变的情况下，采用RADFRAC模型计算满足塔顶馏出物中乙烯摩尔分数 达到0.99所需要的回流比。
nonideality）
• 游离水相或其它第二液相（Free-water phase or other second liquid phase)
第21页/共43页
RadFrac模拟发生化学反应的塔
• 固定转化率（Fixed conversion） • 平衡反应（Equilibrium） • 流率控制反应（Rate-controlled） • 电解质反应（Electrolytic ）
第6页/共43页
ASPEN PLUS的闪蒸计算——练习
• 练习4-1：在101.3 kPa下，对组成为45%（摩尔分数，下同）正己烷、25%正庚烷和30%正辛烷的混合 物。（1）计算泡点和露点温度；（2）将此混合物在101.3 kPa下进行闪蒸，使进料的50%汽化。求闪蒸 温度和两相的组成。热力学模型采用理想模型（IDEAL）。
• 闪蒸模型可以用来模拟闪蒸罐、蒸发器、分液罐和其它的单级 分离器。
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ASPEN PLUS的闪蒸模型
Flash2
Flash3
第5页/共43页
ASPEN PLUS的闪蒸计算——示例
第25页/共43页
RadFrac的两种计算模式
• 核算模式计算： • 温度 • 流率 • 摩尔分率分布
• 设计模式计算： • 满足塔的操作参数（例如纯度或回收率）或塔中任意物流的物性所需要满足的规定 • 有广泛的设计和核算塔板及填料的能力
第26页/共43页
RadFrac模型的基本设置（1）
第27页/共43页
• 例4-5：根据例4-4，在其他条件不变的情况下，采用RADFRAC模型计算满足塔顶馏出物中乙烯摩尔分数 达到0.99所需要的回流比。
nonideality）
• 游离水相或其它第二液相（Free-water phase or other second liquid phase)
第21页/共43页
RadFrac模拟发生化学反应的塔
• 固定转化率（Fixed conversion） • 平衡反应（Equilibrium） • 流率控制反应（Rate-controlled） • 电解质反应（Electrolytic ）
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ASPEN PLUS的闪蒸计算——练习
• 练习4-1：在101.3 kPa下，对组成为45%（摩尔分数，下同）正己烷、25%正庚烷和30%正辛烷的混合 物。（1）计算泡点和露点温度；（2）将此混合物在101.3 kPa下进行闪蒸，使进料的50%汽化。求闪蒸 温度和两相的组成。热力学模型采用理想模型（IDEAL）。
Aspen-Plus详解教程
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4页
Aspen Plus具有最完备的物性系统
➢ 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、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
COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERM
工艺合成和分析
经济评价/投资估算/进 度管理
Concept ( DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/Utilities
Aspen ICARUS
Pinch/Water/Utilities
➢ Aspen Plus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。
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Aspen Plus具有最完备的物性系统
➢ 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、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
COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERM
工艺合成和分析
经济评价/投资估算/进 度管理
Concept ( DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/Utilities
Aspen ICARUS
Pinch/Water/Utilities
➢ Aspen Plus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。
《微课堂AspenPlus基础培训》精美培训课件
简介
• 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。
输入化学组分信息
1. 每个组分必须有唯一的ID 2. 组分可用英文名称或分子式输入 3. 利用弹出对话框区别同分异构体
命名
组分名称 分子式 有异构体时要加后缀， 例如 C2H6O-2
类型 寻找需要的组分 电解质 用户自定义 查组分性质
选用物性计算方法和模型
1. 过程类型 Process type 2. 基础方法 Base method 3. 亨利组分 Henry components
注意单位选择
选择计算类型
Equilibrium 平衡级速率模型 Rate-based 非平衡级速率模型
基本步骤 (3)
10.运行模拟过程 Run Project 11.查看结果 View of Results 12.输出报告文件 Export Report 13.保存模拟项目 Save Project 14.退出 Exit
ASPEN PLUS不同领域 推荐采用的物性数据库
ASPEN PLUS不同领域 推荐采用的物性数据库
ASPEN PLUS的物性分析工具
• 物性常数估算方法：可用于分子结构或其他易测量的 物性常数（如正常沸点）估算其他物性计算模型的常 数。
• 数据回归系统：用于实验数据的分析和拟合。
• 物性分析系统：可以生成表格和曲线，如蒸汽压曲线、 相际线、t-p-x-y图等。
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Βιβλιοθήκη Hetran/Aerotran
在线应用
RTO Option/Aspen OnLine
聚合物
Polymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom Modeler
医药/精细化工
石油精制/管道
Slide 6 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
AspenPlus培训讲义(完整版) 解析
主要内容
➢ 讲义1 Aspen Plus简介 ➢ 讲义2 Aspen Plus 界面介绍 ➢ 讲义3 快速入门 ➢ 讲义4 Aspen Plus精通 ➢ 讲义5 模型分析工具 ➢ 讲义6 其他高级功能简介 ➢ 综合练习
Slide 2 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
➢ 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
Slide 7 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第7页
Aspen Plus模拟固体系统
Slide 8 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
Concept ( DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/Utilities
Aspen ICARUS
Pinch/Water/Utilities
工艺知识和数据管理
Axsys/Aspen Zyqad
热交换器设计
HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams
➢ 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。
Slide 4 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第4页
Slide 5 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第5页
Aspen 工程系列软件
生命周期
按功能分类
计划 /研发 概念设计 工艺设计 详细设计 施工 /开车 操作 / 资产管理
第2页
Aspen Plus培训
Aspen Plus软件的发展史
➢ 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AspenTech公司，并称之为Aspen Plus。
➢ Aspen Plus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。
➢ 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，Aspen Plus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。
➢ 该软件经过近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。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。
➢ 以Aspen Plus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(Aspen Engineering Suite,简称AES)产品系列。
➢ Aspen Plus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。
稳态、动态模拟和优化 物性数据和模型
Hysys/Aspen Plus/Optimizer/Dynamics/Custom Modeler/Aspen WebModels
COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERM
工艺合成和分析
经济评价/投资估算/进 度管理
BaSYS (BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM
Aspen FCC/CatRef/Hydrocracker/Hydrotreater/Traflow/FlareNet
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Aspen Plus具有最完备的物性系统
➢ 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、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)
在线应用
RTO Option/Aspen OnLine
聚合物
Polymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom Modeler
医药/精细化工
石油精制/管道
Slide 6 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
AspenPlus培训讲义(完整版) 解析
主要内容
➢ 讲义1 Aspen Plus简介 ➢ 讲义2 Aspen Plus 界面介绍 ➢ 讲义3 快速入门 ➢ 讲义4 Aspen Plus精通 ➢ 讲义5 模型分析工具 ➢ 讲义6 其他高级功能简介 ➢ 综合练习
Slide 2 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
➢ 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
Slide 7 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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Aspen Plus模拟固体系统
Slide 8 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
Concept ( DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/Utilities
Aspen ICARUS
Pinch/Water/Utilities
工艺知识和数据管理
Axsys/Aspen Zyqad
热交换器设计
HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams
➢ 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。
Slide 4 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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Slide 5 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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Aspen 工程系列软件
生命周期
按功能分类
计划 /研发 概念设计 工艺设计 详细设计 施工 /开车 操作 / 资产管理
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Aspen Plus培训
Aspen Plus软件的发展史
➢ 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AspenTech公司，并称之为Aspen Plus。
➢ Aspen Plus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。
➢ 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，Aspen Plus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。
➢ 该软件经过近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。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。
➢ 以Aspen Plus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(Aspen Engineering Suite,简称AES)产品系列。
➢ Aspen Plus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。
稳态、动态模拟和优化 物性数据和模型
Hysys/Aspen Plus/Optimizer/Dynamics/Custom Modeler/Aspen WebModels
COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERM
工艺合成和分析
经济评价/投资估算/进 度管理
BaSYS (BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM
Aspen FCC/CatRef/Hydrocracker/Hydrotreater/Traflow/FlareNet
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Aspen Plus具有最完备的物性系统
➢ 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、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)