ASPEN高级培训-电解质
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AspenPlus高级班课件(前3天)
®
©1998 AspenTech. All rights reserved.
24
3.1
3.2
Three-Phase Options（101）
Vapor-liquid-liquid （101）
3.3
3.4
Vapor-liquid-Freewater Condencer（102）
16
已知条件
基本工况：见教材83-84页。
Introduction to Aspen Plus for Petroleum Processes
®
©1998 AspenTech. All rights reserved.
17
求解内容(总:81页)
①找出限制塔操作能力的塔板
②如何改变操作条件使分离达到要求?
⑥what stage has the maxmum DC back up/tray spacing rating?
⑦what is the predicted pressure drop for the section?
Introduction to Aspen Plus for Petroleum Processes 2016年10月13日星期四
⑤ RadFrac的收敛方法（包括断裂流股的收敛)
Introduction to Aspen Plus for Petroleum Processes
®
©1998 AspenTech. All rights reserved.
6
3、高级班主要内容（续）
（2）电解质过程
（3）炼油过程 （4）EO模型 （5）Culumn Targeting
®
©1998 AspenTech. All rights reserved.
©1998 AspenTech. All rights reserved.
24
3.1
3.2
Three-Phase Options（101）
Vapor-liquid-liquid （101）
3.3
3.4
Vapor-liquid-Freewater Condencer（102）
16
已知条件
基本工况：见教材83-84页。
Introduction to Aspen Plus for Petroleum Processes
®
©1998 AspenTech. All rights reserved.
17
求解内容(总:81页)
①找出限制塔操作能力的塔板
②如何改变操作条件使分离达到要求?
⑥what stage has the maxmum DC back up/tray spacing rating?
⑦what is the predicted pressure drop for the section?
Introduction to Aspen Plus for Petroleum Processes 2016年10月13日星期四
⑤ RadFrac的收敛方法（包括断裂流股的收敛)
Introduction to Aspen Plus for Petroleum Processes
®
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6
3、高级班主要内容（续）
（2）电解质过程
（3）炼油过程 （4）EO模型 （5）Culumn Targeting
®
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ASPEN高级培训课件
Equation Oriented Modeling in Aspen Plus
联立方程求解步骤 – 绘制模拟流程。
– 定义组分，选择物性方法。
– 提供进料流股和设备的操作参数。 – 用SM计算方法进行变量初始化。
© 2002 AspenTech. All Rights Reserved.
Equation Oriented Initialization and Solution
– Degree of Freedom (DOF): 有一定自由度变量。
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EO Variable Specifications (1)
• 变量在不同运算模式下属性:
Specification Constant Calculated Optimized Simulation Fixed Free Fixed Optimization Fixed Free DOF
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Equation Oriented versus Sequential Modular
• 序贯模块法(SM)
– 求解是按照流程顺序逐个计算每一个模块,我们要提供进料条件
，计算得到每个模块的产品流股。
– 如果流程中出现循环就需要进行迭代.
• 估算板效率
SM Mode:
– Point data set of flows – Two Calculator blocks required – Estimated value = 0.314826
EO Mode:
– 11 measurements; enter Plant values – Minimize Sum of squares function of
ASPEN高级培训-电解质中文
- 第1步: 定义基本组分并选择反应的生成选项。 - 第2步: 从生成的列表中删除不想要的类或反应。 - 第3步: 选择进行电解质计算的模拟方法。 - 第4步: 查看物性规定并修改所生成的亨利组分列表以及反
应。
2020年9月22日星期二
Introduction to Aspen Plus
»结果是相等的。
2020年9月22日星期二
Introduction to Aspen Plus
Slide 6
表观组分和真实组分的示例
• 水中的NaCl
- 溶液化学
• NaCl
--> Na+ + Cl-
• Na+ + Cl- <--> NaCl(s)
- 表观组分
• H2O, NaCl
- 真组分:
• H2O, Na+, Cl-, NaCl(s)
Distl、Dstwu 和 SCFrac
• 严格蒸馏:
MultiFrac 和 PetroFrac
2020年9月22日星期二
Introduction to Aspen Plus
Slide 11
电解质的局限性 （续）
• 使用表观组分法的限制: - 反应式右边的化学组成中可能不包含任何挥发性种类 - 液-液平衡的化学过程可能不包含分裂反应。 - 输入规定不能按照离子或固体盐来规定。
2020年9月22日星期二
Introduction to Aspen Plus
Slide 7
电解质向导
• 产生新的组分 (离子和固体盐)
• 修正纯组分数据库的搜索顺序以便第一个收索的数据库
是ASPENPCD。
• 组分之间发生反应
• 设定Property（物性）方法用ELECNRTL
应。
2020年9月22日星期二
Introduction to Aspen Plus
»结果是相等的。
2020年9月22日星期二
Introduction to Aspen Plus
Slide 6
表观组分和真实组分的示例
• 水中的NaCl
- 溶液化学
• NaCl
--> Na+ + Cl-
• Na+ + Cl- <--> NaCl(s)
- 表观组分
• H2O, NaCl
- 真组分:
• H2O, Na+, Cl-, NaCl(s)
Distl、Dstwu 和 SCFrac
• 严格蒸馏:
MultiFrac 和 PetroFrac
2020年9月22日星期二
Introduction to Aspen Plus
Slide 11
电解质的局限性 （续）
• 使用表观组分法的限制: - 反应式右边的化学组成中可能不包含任何挥发性种类 - 液-液平衡的化学过程可能不包含分裂反应。 - 输入规定不能按照离子或固体盐来规定。
2020年9月22日星期二
Introduction to Aspen Plus
Slide 7
电解质向导
• 产生新的组分 (离子和固体盐)
• 修正纯组分数据库的搜索顺序以便第一个收索的数据库
是ASPENPCD。
• 组分之间发生反应
• 设定Property（物性）方法用ELECNRTL
Aspen官方中文培训资料
其它课题(续)
23. RadFrac 收敛 - 困难塔的收敛技巧 24. 外部 Fortran - 使用外部子程序定制工艺流程 25. 多变量控制器课程练习
2019年1月10日星期四
®
Introduction to Aspen Plus
Slide 7
©1997 AspenTech. All rights reserved.
2019年1月10日星期四
®
Introduction to Aspen Plus
Slide 22
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苯流程定义课程练习
目的: 建立一个图形化的流程
-选择相应的单元模块图标 -更改模块和物流的名称
VAP1
COOL FL1 FEED COOL
17. 整个装置模型课程练习 - 模拟一个甲醇装置
2019年1月10日星期四
®
Introduction to Aspen Plus
Slide 5
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其它的课题
18. 维护 Aspen Plus 模拟 - 管理Aspen Plus 文件便于存储 和检索数据 19. 定制你的工艺流程外观 - 建立工艺流程图
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异丙基苯流程定义
RECYCLE REACTOR COOL FEED REAC-OUT COOL-OUT
SEP
Flash2 Model
PRODUCT
RStoic Model
Heater Model
Filename: CUMENE.BKP
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
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。
Aspen高级班培训讲义
混合物的进料量为100kg/hr，温度：20℃，压力：1 atm
质量组成：IP：0.1，1-CL：0.6，3-CL：0.25，CH4O：0.05
1-CL：C5H9CL结构式： 沸点：TB=104℃
3-CL：C5H9CL结构式： 沸点：TB=87℃
IP：C5H8-6
提示：采用两个塔分离，脱轻塔塔顶压力为19 Kpa，全塔压降为3 Kpa，物性方法采用NRTL-RK；1-CL、3-CL精馏塔塔顶压力为10 Kpa，全塔压降为4 Kpa物性方法采用PEN-ROB。
3电解质
3.1电解质举例
含有酸、碱或盐的水溶液，
酸性或碱性水溶液，气体净化时的含水胺或热碳酸盐。
3.2电解质系统的特征
电解质分子形式在液体溶剂中部分电离成离子或完全电离成离子。
液相反应总能达到化学平衡状态。
液相中有离子存在要求用非理想溶液热力学方法。
可能有盐析出。
3.3 电解质组分的类型
溶剂：标准的分子形式，如：水（water）、甲醇（methanol）、醋酸（acetic acid）。
使用在Properties Specification Global页上所规定的Property Method（物性方法）中的物性模型。
2）对于非常规固体
计算焓和摩尔体积。
使用在Properties Advanced NC-Props窗口上规定的物性模型。
4.4.1常规固体
对于焓、自由能、熵和热容
1）Barin方程
Conventional -常规组分
Solid -常规惰性组分
Nonconventional -非常规固体
4.2.1 常规组分
这类组分参与气液平衡以及盐和化学平衡。
这类组分有分子量。
质量组成：IP：0.1，1-CL：0.6，3-CL：0.25，CH4O：0.05
1-CL：C5H9CL结构式： 沸点：TB=104℃
3-CL：C5H9CL结构式： 沸点：TB=87℃
IP：C5H8-6
提示：采用两个塔分离，脱轻塔塔顶压力为19 Kpa，全塔压降为3 Kpa，物性方法采用NRTL-RK；1-CL、3-CL精馏塔塔顶压力为10 Kpa，全塔压降为4 Kpa物性方法采用PEN-ROB。
3电解质
3.1电解质举例
含有酸、碱或盐的水溶液，
酸性或碱性水溶液，气体净化时的含水胺或热碳酸盐。
3.2电解质系统的特征
电解质分子形式在液体溶剂中部分电离成离子或完全电离成离子。
液相反应总能达到化学平衡状态。
液相中有离子存在要求用非理想溶液热力学方法。
可能有盐析出。
3.3 电解质组分的类型
溶剂：标准的分子形式，如：水（water）、甲醇（methanol）、醋酸（acetic acid）。
使用在Properties Specification Global页上所规定的Property Method（物性方法）中的物性模型。
2）对于非常规固体
计算焓和摩尔体积。
使用在Properties Advanced NC-Props窗口上规定的物性模型。
4.4.1常规固体
对于焓、自由能、熵和热容
1）Barin方程
Conventional -常规组分
Solid -常规惰性组分
Nonconventional -非常规固体
4.2.1 常规组分
这类组分参与气液平衡以及盐和化学平衡。
这类组分有分子量。
马后炮化工技术论坛中石化技术人员aspen培训课件--资料
立方程模拟程序。
-所有的方程均同时求解。 • 组合方法
-Aspen Dynamics (以前是 DynaPLUS) 使用 Aspen Plus
序贯模块方法去初始化稳态模拟并使用 Aspen Custom Modeler (以前是 SPEEDUP) 联立方程法求解动态模拟 。
October 25, 2019
Slide 25
©1997 AspenTech. All rights reserved.
设置
大多数常用的设置信息是在Setup Specifications Global 表 中输入:
• 运行类型 • 输入和输出单位 • 有效的相态 (例如:汽-液或汽-液-液) • 环境压力
®
Introduction to Aspen Plus
Slide 10
©1997 AspenTech. All rights reserved.
Aspen Plus 的重要功能
• 严格的电解质模拟 • 固体处理 • 石油处理 • 数据回归 • 数据拟合 • 优化 • 用户子程序
October 25, 2019
©1997 AspenTech. All rights reserved.
图形化流程操作(续)
• 在流程中放置一个物流:
1. 在模型库中的 STREAMS 图标上单击 2. 如果你想选择一个不同的物流类型 (物料,热或功), 单击靠
近图标的下箭头,然后选择不同的类型 3. 选择一个高亮显示的出口做连接 4. 重复第 3 步连接物流的另一端 5. 若把一个物流的末端作为工艺物流的进料,或者作为产品
October 25, 2019
®
Introduction to Aspen Plus
-所有的方程均同时求解。 • 组合方法
-Aspen Dynamics (以前是 DynaPLUS) 使用 Aspen Plus
序贯模块方法去初始化稳态模拟并使用 Aspen Custom Modeler (以前是 SPEEDUP) 联立方程法求解动态模拟 。
October 25, 2019
Slide 25
©1997 AspenTech. All rights reserved.
设置
大多数常用的设置信息是在Setup Specifications Global 表 中输入:
• 运行类型 • 输入和输出单位 • 有效的相态 (例如:汽-液或汽-液-液) • 环境压力
®
Introduction to Aspen Plus
Slide 10
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Aspen Plus 的重要功能
• 严格的电解质模拟 • 固体处理 • 石油处理 • 数据回归 • 数据拟合 • 优化 • 用户子程序
October 25, 2019
©1997 AspenTech. All rights reserved.
图形化流程操作(续)
• 在流程中放置一个物流:
1. 在模型库中的 STREAMS 图标上单击 2. 如果你想选择一个不同的物流类型 (物料,热或功), 单击靠
近图标的下箭头,然后选择不同的类型 3. 选择一个高亮显示的出口做连接 4. 重复第 3 步连接物流的另一端 5. 若把一个物流的末端作为工艺物流的进料,或者作为产品
October 25, 2019
®
Introduction to Aspen Plus
ASPEN_PLUS入门-培训教程=马后炮化工
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
单元操作模型及其主要功能
固体处理
•RADFRAC 严格法精馏
•MULTILFRAC 严格法多 塔精馏
•EXTRAC 严格法萃取
•DSTWU 简算法精馏，设 计型
•DISTL 简算法精馏，核算 型
•SCFRAC 简算法多塔精馏
•PETROFRAC 石油炼制分 馏塔
反应器
推荐的物性方法 SOLIDS SOLIDS PR-BM,RKS-BM PR-BM,RKS-BM PR-BM,RKS-BM，BWR-LS PRWS,RKSWS,PRMHV2,,RKSMHV2,PSRK,SRPOLAR
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
物性方法选择指南
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
ASPEN PLUS模拟的流程
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
ASPEN PLUS的优势
可以模拟固体系统
Aspen Plus在煤的气化和液化、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。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。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
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 模型分析工具的使用
ASPEN培训课件
主要内容
• • • • • • • 图形用户界面 建立流程模拟基本工况 单元模块简介 蒸馏塔的简捷设计和严格核算 反应器模型 换热器模型 压力变化模型
主要内容
• • • • 灵敏度分析 - 工艺变量之间关系研究 优化-工艺参数、公用工程优化 设计规定- 满足工艺目标 计算器 - 内嵌 Fortran的使用
绘图注意事项
• 同一个模型有不同的图标 • 单元设备的接口分为必须连接物流和可 选两类 • 选择适当的流股类型 • 命名规则：可以是数字、字母，不能有 空格、=等，长度不能超过8个字符。
绘图注意事项
• 对于有输入信息的物流最好不要轻易删 除。 • 绘制同一类型的单元操作不用重复选择。 • 注意观察状态栏提示流程图是否完成。
说 明
含有模拟输入和结果的存档文件 含有缺省输入值的模板 模拟的输入 显示在控制面板上的计算历史记录 详细的计算历史记录和诊断消息 模拟的结果 含有模拟计算中所用数组和中间收敛信息的文件 模拟的输出报告
Binary(二进制) 包含模拟输入和结果以及中间收敛信息的文件
建立过程模拟基本工况的步骤
1.确定所要模拟的过程（普通化工过程、 炼油过程、电解质过程、聚合过程等）
用于固体、电解质和 冶 金应用 向上兼容
PURE93
PURE856
向上兼容
ASPENPCD
向上兼容
Bkp文件与Apw文件的区别
• Bkp文件可以适用于升级后的软件版本， Apw文件不能在升级后的软件中打开。 • Bkp文件不保存中间收敛信息， Apw文 件保存中间收敛信息。
Aspen Plus中的文件格式
说明
两股出料闪蒸 三股出料闪蒸 液-液倾析器 组分分离器
目的
Aspen高级班培训讲义1
Aspen高级班培训讲义1aspen软件版本从10.2升级到12.1，讲解aspen12.1新增功能2 复习初级班的内容以作练习的形式帮助大家复习aspen初级班的内容练习1：甲醇-水精馏塔已知条件：●进料物流：进料量：120000 1b/hr；质量分率：甲醇 36.8wt%，水 63.2wt%；进料压力 P=18.5psi；饱和液体进料；●塔的规定：实际塔板数：N=20，进料板：N F=12；塔顶为全凝器，塔顶压力为16.1psi，每板压力降为0.1psi，塔顶采出量为D=1245 1bmol/hr，摩尔回流比为RR=1.3●计算方法：NRTL要求：1．计算出塔顶甲醇的质量纯度：；塔底再沸器的热负荷：。
2．对塔进行设计（Sizing），计算出塔经：D= （塔板类型选用筛板塔）。
3．建立塔内的设计规定要求塔顶蒸出物甲醇含量为99.9wt%，改变塔顶回流比范围为（0.8-3），记录算出的回流比：RR= 。
练习2：模拟二氯二甲烷催化裂解制氯乙烯的反应工艺，流程图如下已知条件：反应式为 CH 2CL-CH 2CL —— HCL + CHCL=CH 2 计算方法： RK-SOAVE（DEC ） （VCM ） CH 2CL-CH 2CL 转化率=0.55原料二氯二甲烷的进料量、温度和压力以及反应器、冷凝器、泵的操作条件在流程图中已给出，下面给出精流塔COL1、COL2的操作条件COL1：塔板数15 stages 、回流比RR=1.082、D:F=0.354、进料板:tray 7、压力为367 psiCOL2：塔板数10 stages 、回流比RR=0.969、D:F=0.550、进料板:tray 6、压力为115 psi 要求：1．由上述已知条件建立一个流程模块并给出下列结果： 反应器(REACTER)热负荷： 冷却器(QUENCH)热负荷： 冷却器(QUENCH)出口温度：COL2塔顶冷凝器和塔底再沸器热负荷： 在产品中VCM 的浓度：2．在反应器中DEC 的转化率在0.50-0.55之间变化，做一个灵敏度分析，被调节变量为反应器的热负荷和冷却器的热负荷。
Aspen高级班石油炼制过程的模拟剖析
– D2887 至 True boiling point • API87 • API94 • TBPWT
2021年3月29日
蒸馏曲线计算方法 (续)
• 曲线处理选项
– 初馏点 (Initial boiling point) • 0.5% (缺省)
– 终馏点 (Final boiling point) • 99% (default)
– 外延方法 • Probability (缺省) • Quadratic
– 锯齿段拟合方法 • Harwell (缺省) • Hermite
» 曲线处理选项在 Components\PetroCharacterization \AnalysisOptions \ AssayProcedure表上.
2. 在 Assay-Blend 目标管理器下, 创建一个 assay 并且提供一个名称(ID).
3. 在BasicData\DistCurve表中，输入蒸馏曲线 数据.
4. 在BasicData\DistCurve表中，输入油品重度 ，或者在BasicData\ Gravity/UOPK表中，输 入重度曲线或UOPK曲线数据.
• 可以应用用户性质曲线
2021年3月29日
Assays组分的用户性质曲线
• 在表格Properties\Advanced\User Properties 上，建立用户性质曲线.
• 在表格中激活 Assay Curve properties 选项 • 在 表格Component\Assay/Blend\Property
PC250) – 切割温度下限 (例如：将225-250F 窄馏份命名为
PC225) – 用户定义的名称列表
• 在表格 Components\ Petro Characterization\Generation\Naming Options 上，规定命名约定.
2021年3月29日
蒸馏曲线计算方法 (续)
• 曲线处理选项
– 初馏点 (Initial boiling point) • 0.5% (缺省)
– 终馏点 (Final boiling point) • 99% (default)
– 外延方法 • Probability (缺省) • Quadratic
– 锯齿段拟合方法 • Harwell (缺省) • Hermite
» 曲线处理选项在 Components\PetroCharacterization \AnalysisOptions \ AssayProcedure表上.
2. 在 Assay-Blend 目标管理器下, 创建一个 assay 并且提供一个名称(ID).
3. 在BasicData\DistCurve表中，输入蒸馏曲线 数据.
4. 在BasicData\DistCurve表中，输入油品重度 ，或者在BasicData\ Gravity/UOPK表中，输 入重度曲线或UOPK曲线数据.
• 可以应用用户性质曲线
2021年3月29日
Assays组分的用户性质曲线
• 在表格Properties\Advanced\User Properties 上，建立用户性质曲线.
• 在表格中激活 Assay Curve properties 选项 • 在 表格Component\Assay/Blend\Property
PC250) – 切割温度下限 (例如：将225-250F 窄馏份命名为
PC225) – 用户定义的名称列表
• 在表格 Components\ Petro Characterization\Generation\Naming Options 上，规定命名约定.
AspenPlus培训
工艺模型入门
开始建立和运行工艺模型
• 将所选取RadFrac的单元操作模型插入到工作区中 • 为该RadFrac单元操作模型取名
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
开始建立和运行工艺模型
– 连接物流
• 在Model Library中单击Materials STREAMS标签
Aspen Plus 入门培训
– Aspen Plus User Guide – Aspen Plus reference manual series
• Unit Operation Models • Physical Property Methods and Models • Physical Property Data • User Models
Aspen Plus 入门培训
打开AspenPlus文件
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
打开AspenPlus文件（续）
Aspen Plus 入门培训
工艺模型入门
AspenPlus 基本界面元素
选取流程图中的对象
Aspen Plus 入门培训
气体分馏装置模拟
某炼油厂的24万吨/年气体分馏装置担负着该厂其它碳三 和碳四装置的原料供给任务，因此该装置的平稳生产和 产品品质将直接影响下游装置的平稳生产。而目前，该 装置存在的主要问题是碳四系统（脱碳四塔和脱碳五塔） 的操作有一些难度，主要表现为轻碳四质量、重碳四质 量难以满足烷基化装置和18单元的正常生产。
Methylcyclohexane
Aspen Plus 入门培训
《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。
ASPEN 电解质案例说明
enaohs.aprbkp H2O - NAOH - SO2 using ELECNRTL
eso4cl.aprbkp H2O - H2SO4 - HCL using ELECNRTL
ecauts.aprbkp H2O - NAOH - NACL - NA2SO4 -NA2SO4.10H2O -
NA2CO3 using ELECNRTL
ekohx.aprbkp H2O - KOH (high concentration) using ELECNRTL
ehf.aprbkp H2O - HF using ELECNRTL
keamp.aprbkp H2O - amp - H2S - CO2 using ELECNRTL with kinetic consideration
kedea.aprbkp H2O - DEA - H2S - CO2 using ELECNRTL with kinetic consideration
kmdea.aprbkp H2O - - H2S - CO2 using SYSOP15M with kinetic consideration
kmea.aprbkp H2O - MEA - H2S - CO2 using SYSOP15M with kinetic consideration
ebrinx.aprbkp H2O - CO2 - H2S - NACL using ELECNRTL (extended
Temperature range)
eclscr.aprbkp H2O - CL2 - CO2 - HCL - NAOH - NACL -
h2ohi.aprbkp H2O - HI using SYSOP15
eso4cl.aprbkp H2O - H2SO4 - HCL using ELECNRTL
ecauts.aprbkp H2O - NAOH - NACL - NA2SO4 -NA2SO4.10H2O -
NA2CO3 using ELECNRTL
ekohx.aprbkp H2O - KOH (high concentration) using ELECNRTL
ehf.aprbkp H2O - HF using ELECNRTL
keamp.aprbkp H2O - amp - H2S - CO2 using ELECNRTL with kinetic consideration
kedea.aprbkp H2O - DEA - H2S - CO2 using ELECNRTL with kinetic consideration
kmdea.aprbkp H2O - - H2S - CO2 using SYSOP15M with kinetic consideration
kmea.aprbkp H2O - MEA - H2S - CO2 using SYSOP15M with kinetic consideration
ebrinx.aprbkp H2O - CO2 - H2S - NACL using ELECNRTL (extended
Temperature range)
eclscr.aprbkp H2O - CL2 - CO2 - HCL - NAOH - NACL -
h2ohi.aprbkp H2O - HI using SYSOP15
ASPEN Plus培训教程 第二讲 组分、物性及物性计算模型
CAPD基础 第二讲
Components，Properties & Property Models
组分、物性及物性计算模型
物性计算方法和模型 (1)
Aspen Plus提供了丰富的物性计算 方法与模型，我们必须根据物系特点和 温度、压力条件适当选用。可以利用 Tools 菜单下的 Property Method Selection Assistant 工具帮助我们缩小适用方法的 范围。 Aspen Plus的在线帮助也可以提供 有用的详细信息。
物性计算方法和模型 (2)
亨利组分 (1)
在操作条件下表现为不凝性气体的 组分被称为亨利组分(Henry Components), 其在液相中的溶解度用亨利定律描述。 亨 利 组 分 在 Components 大 类 下 的 Henry Comp子类目录里创建一个对象来定 义 ， 同 时 还 需 在 Properties 大 类 下 的 Parameters 子类下的 Binary Interaction 目录 下的 Henry-1 对象中输入亨利系数的温度 关联系数（从数据库里调用）。
亨利组分 (2)
亨利组分 (３)
电解质组分 (1)
如果系统包含水和在水中会发生
电离的电解质 (Electrolytes) ，我们则需
利用电解质向导 (Elec Wizard) 来帮助我
们生成可能发生的各种电离反应和生成
的各种电解质组分。
电解质组分 (2)
电解质组分 (3)
电解质向导分四个步骤操作： １、定义基本组分和定义反应生成选项； ２、从生成物清单中删除不需要的成分 和反应式； ３、选择电解质计算的模拟表达方式； ４、审定物性方法设置和调整自动生成 的亨利组分和反应式。 完成后软件会自动引导你从数据库中调 取所需的物性参数。
Components，Properties & Property Models
组分、物性及物性计算模型
物性计算方法和模型 (1)
Aspen Plus提供了丰富的物性计算 方法与模型，我们必须根据物系特点和 温度、压力条件适当选用。可以利用 Tools 菜单下的 Property Method Selection Assistant 工具帮助我们缩小适用方法的 范围。 Aspen Plus的在线帮助也可以提供 有用的详细信息。
物性计算方法和模型 (2)
亨利组分 (1)
在操作条件下表现为不凝性气体的 组分被称为亨利组分(Henry Components), 其在液相中的溶解度用亨利定律描述。 亨 利 组 分 在 Components 大 类 下 的 Henry Comp子类目录里创建一个对象来定 义 ， 同 时 还 需 在 Properties 大 类 下 的 Parameters 子类下的 Binary Interaction 目录 下的 Henry-1 对象中输入亨利系数的温度 关联系数（从数据库里调用）。
亨利组分 (2)
亨利组分 (３)
电解质组分 (1)
如果系统包含水和在水中会发生
电离的电解质 (Electrolytes) ，我们则需
利用电解质向导 (Elec Wizard) 来帮助我
们生成可能发生的各种电离反应和生成
的各种电解质组分。
电解质组分 (2)
电解质组分 (3)
电解质向导分四个步骤操作： １、定义基本组分和定义反应生成选项； ２、从生成物清单中删除不需要的成分 和反应式； ３、选择电解质计算的模拟表达方式； ４、审定物性方法设置和调整自动生成 的亨利组分和反应式。 完成后软件会自动引导你从数据库中调 取所需的物性参数。
aspen 高级培训班 讲义 第一部分
PSD限制可在Setup Substreams PSD窗体上加以改变。
使用物性方法IDEAL。
５ 物性分析
当完成物性规定后，应该分析通过模型预测的物性，以确保结果正确可以使用ASPENPLUS Property Analysis物性分析来实现，Property Analysis可产生物性数值表，并可根据这些数值作图，以更好地理解通过物性。
质量组成：IP：0.1，1-CL：0.6，3-CL：0.25，CH4O：0.05
1-CL：C5H9CL结构式： 沸点：TB=104℃
3-CL：C5H9CL结构式： 沸点：TB=87℃
IP：C5H8-6
提示：采用两个塔分离，脱轻塔塔顶压力为19 Kpa，全塔压降为3 Kpa，物性方法采用NRTL-RK；1-CL、3-CL精馏塔塔顶压力为10 Kpa，全塔压降为4 Kpa物性方法采用PEN-ROB。
1.灰5.氯
2.碳6.硫
3.氢7.氧
4.氮
元素分析,
wt %（干基）
SULFANAL
1.硫化铁矿的
2.硫酸盐
3.有机的
硫分析形式，
原煤的wt%（干基）
GENANAL
1.成分1
2.成分2
20.成分20
一般成分分析，
wt%或vl %
4.4 固体性质
1）对于常规组分和常规固体
计算焓、熵、自由能和摩尔体积。
4）固体的摩尔体积
体积多项式模型
用于计算密度
参数名: VSPOLY
4.4.2 非常规固体
1）焓
通用热容多项式模型: ENTHGEN
用质量分率的加权平均数
基于GENANAL属性
参数名: HCGEN
2）密度
使用物性方法IDEAL。
５ 物性分析
当完成物性规定后，应该分析通过模型预测的物性，以确保结果正确可以使用ASPENPLUS Property Analysis物性分析来实现，Property Analysis可产生物性数值表，并可根据这些数值作图，以更好地理解通过物性。
质量组成：IP：0.1，1-CL：0.6，3-CL：0.25，CH4O：0.05
1-CL：C5H9CL结构式： 沸点：TB=104℃
3-CL：C5H9CL结构式： 沸点：TB=87℃
IP：C5H8-6
提示：采用两个塔分离，脱轻塔塔顶压力为19 Kpa，全塔压降为3 Kpa，物性方法采用NRTL-RK；1-CL、3-CL精馏塔塔顶压力为10 Kpa，全塔压降为4 Kpa物性方法采用PEN-ROB。
1.灰5.氯
2.碳6.硫
3.氢7.氧
4.氮
元素分析,
wt %（干基）
SULFANAL
1.硫化铁矿的
2.硫酸盐
3.有机的
硫分析形式，
原煤的wt%（干基）
GENANAL
1.成分1
2.成分2
20.成分20
一般成分分析，
wt%或vl %
4.4 固体性质
1）对于常规组分和常规固体
计算焓、熵、自由能和摩尔体积。
4）固体的摩尔体积
体积多项式模型
用于计算密度
参数名: VSPOLY
4.4.2 非常规固体
1）焓
通用热容多项式模型: ENTHGEN
用质量分率的加权平均数
基于GENANAL属性
参数名: HCGEN
2）密度
Aspen高级班培训讲义2
8 高级精馏8.1 三相精馏例1：水和醇的分离题目内容：1、分离甲醇、丙醇、丁醇和水的混合物。
要求塔底产品中醇的摩尔百分含量不超过0.1%。
2、分析油相返回塔的百分数对产品纯度的影响。
主要掌握内容1、有效相的选择2、三相计算3、radfrac模块中水槽（decanter）的应用。
4、油相、水相概念5、存在三相平衡情况平衡级的判断已知条件：1、进料组成和条件组分流量（kmol/hr）methanol CH4O 3.01-propanol C3H8O-1 1.75n-butanol C4H10-1 2.65water H2O 38.00温度（C）70压力（atm） 1.52、塔的规定塔板数22塔顶冷却器形式全凝器在沸器釜式再沸器进料板8水槽（decanter）20塔顶采出量 3 kmol/hr回流量150 kmol/hr（L1）塔顶回流罐压力1atm塔底再沸器压力 1.3 atm3、水槽（decanter）的规定水相全回流，L2-spec=1.0塔底水的摩尔含量为0.999温度为30C气油比0.6油相返回量0.3~0.94、计算规定使用三相物系5、温度顶温60C底温110C6、物性方法UNIFAC8.2 塔的一些复杂规定例2 乙烯精馏塔的模拟题目内容：分离甲烷、乙烷、乙烯和丙烷的混合物。
要求侧线产品中乙烷摩尔百分含量不超过0.06%；塔底产品中乙烯摩尔百分含量不超过0.99%。
主要掌握内容：1、Heaters-coolers2、Pumparound3、中间冷凝器4、中间再沸器5、塔内某一板上产品组分纯度的规定已知条件：1、进料组成和条件组分流量（kmol/hr）methane (c1) CH4 0.4ethylene (c2-) C2H4 2557.3ethane (c2) C2H6 597.5propylene (c3) C3H6-2 0.6压力25.6 kg/sqcmvapor fraction 1.02、塔的条件塔板数120冷却器类型部分冷凝进料板95再沸器类型釜式再沸器侧线出料位置103、pumparound 规定95块板采出采出量为：2850 kmol/hr汽化份率：0.94、塔的规定塔顶冷凝器所提供的冷量为0.12 mmkcal/hr侧线采出量为2540 kmol/hr塔顶采出量为13.5 kmol/hr第二块板的热负荷-22.5 mmkcal/hr冷凝器压力19.33 kg/sqcm再沸器压力21.13 kg/sqcm5、温度stage 1 -35Cstage 2 -32Cstage 120 -10C6、设计规定控制第二块板的热负荷，使侧线乙烷的摩尔含量为0.0006控制侧线采出量，使乙烯再塔底的摩尔含量为0.00997、物性方法：RK-SOA VE8.3 RADFRAC收敛问题例3：水/烃的分离题目内容分离丁烷、己烷和水的混合物主要掌握内容1、复习三相精馏2、塔的收敛已知条件：1、进料组成和条件组分流量（kmol/hr）n-butane C4H10-1 0.4n-hexane C6H14-1 2557.3water H2O 597.5压力 1 bar温度60C2、塔的条件塔板数8冷却器类型全凝器进料板5再沸器类型釜式再沸器4、塔的规定塔顶采出量为12 kmol/hr塔釜蒸汽上升量50 kmol/hr冷凝器压力 1 bar再沸器压力 1 bar7、物性方法：UNIFAC例4：烃类组分的分离题目内容分离丙烷、正丁烷和正癸烷的混合物主要掌握内容1、收敛情况的判断2、结果的可用性3、塔的输入条件的合理化分析4、收敛方法的选取已知条件：1、进料组成和条件组分流量（kmol/hr）n-butane C4H10-1 100 propane C3H8 100n-decane C10H22-1 200压力 2 kg/cm2温度60C2、塔的条件塔板数10冷却器类型部分冷凝器进料板9再沸器类型釜式再沸器4、塔的规定塔顶采出量为200 kmol/hr塔釜蒸汽上升量200 kmol/hr冷凝器压力 1.03 kg/cm2第二板压力 1.2 kg/cm2再沸器压力 1.5 kg/cm25、物性方法：RK-SOA VE例5：四氢呋喃与己烷的分离题目内容：分离四氢呋喃、正己烷和水的混合物。
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Introduction to Aspen Plus
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16. Templates(454)
Introduction to Aspen Plus
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17. Component Specification(454)
在 Components Specifications Selection
页上规定可能存在的表观组分。
18
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26. Simplifying Chemical(462) 27. Salt(462) 28. Strong and Weak Acids(463) 29. Strong and Weak Bases(463) 30. Weak Bases and Strong Acids(464)
Introduction to Aspen Plus
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21. Property Specifications(458) 22. Chemical Equilibrium(459) 23. Activity(460) 24. Water Dissociation Example(460) 25. Salt Precipitation(461)
Introduction to Aspen Plus
Introduction to Aspen Plus
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41. Note(471) 42. Why Apparent and True omponents?(472) 43. Input Stream Compositions(472)
Introduction to Aspen Plus
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44. Restrictions Using True Components473)
Introduction to Aspen Plus
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18.Electrolyte Wizard (454)
第1步: 定义基本组分并选择反应的生成选项。 第2步: 从生成的列表中删除不想要的类或反应 第3步: 选择进行电解质计算的模拟方法。 第4步: 查看物性规定并修改所生成的亨利组分 列表以及反应。
Introduction to Aspen Plus
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36. True Components Approches(468) 37. Apparent Components Approch(469) 38. H2O,KNO3 Example(469) 39. H2O,HCL,NaOH,NaCL Example (470) 40. Example(471)
Introduction to Aspen Plus
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19. Simplifying the Chemistry(457)
Introduction to Aspen Plus
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20. Component Specification Form(458)
Introduction to Aspen Plus
Introduction to Aspen Plus
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11. Ions(451) 12. Salt(452) 13. Reaction Types(452) 14. Apparent and True Component(453) 15. Apparent and True Component Example(453)
Introduction to Aspen Plus
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6. Component Types(448) 7. Water(449) 8. Other Solvents and Molecular Solutes(450) 9. Henry’s Law Components(450) 10. Apparent Coponent(451)
Electrolyte Processes(电解质过程)
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复习旧课 引入课程(准备知识)
一、常规组分(Conventional)与电解质组分 (Electrolyte)的区别：
常规组分(Conventional): 主要以分子形式存在； 电解质组分(Electrolyte):以离子形式存在。
Introduction to Aspen Plus
文件名：Elec0001.BKP 例题位置：437页
Introduction to Aspen Plus
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例题目的
①使学员掌握电解质过程基本概念。 ②使学员掌握电解质系统的特征。 ③使学员掌握电解质过程的物性方法。 ④使学员掌握表观组分和真实组分。 ⑤使学员掌握电解质过程专家系统的使用。 ⑥电解质过程反应及参数的修改 ⑦电解质过程的物性报告
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已知条件
基本工况：见教材438页。
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求解内容
产品物流的情况
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注意事项
注意观察表观组分和真实组分。
Introduction to Aspen Plus
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二、电解质组分(Electrolyte)的处理方法： 表观组分：以假想的分子形式表达； 真实组分：以真实的离子形式表达。
Introduction to Aspen Plus
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观察一个典型的电解质过程的处理方法：
Introduction to Aspen Plus
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例题19: 盐酸与氢氧化钠反应
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1. Electrolytes Examples(446) 2. Characteristics of an Electrolytes System(446) 3. Electrolytes System Examples(447) 4. Electrolytes System(447) 5. Problem Using Eleg Bases and Weak Acids(465) 32. Chemistry Stoichiometry Sheet(466) 33. Chemistry Equilibrium Sheet(466) 34. Chemistry Notes(467) 35. Component Approches(468)