第三章 ASPEN PLUS的物性数据库及其应用

Aspen Plus介绍(物性数据库)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。

它以严格的机理模型和先进的技术赢得广大用户的信赖，它具有以下特性：PLUS有一个公认的跟踪记录，在一个工艺过程的制造的整个生命周期中提供巨大的经济效益，制造生命周期包括从研究与开发经过工程到生产。

PLUS使用最新的软件工程技术通过它的Microsoft Windows图形界面和交互式客户-服务器模拟结构使得工程生产力最大。

PLUS拥有精确模拟范围广泛的实际应用所需的工程能力，这些实际应用包括从炼油到非理想化学系统到含电解质和固体的工艺过程。

PLUS是AspenTech的集成聪明制造系统技术的一个核心部分，该技术能在你公司的整个过程工程基本设施范围内捕获过程专业知识并充分利用。

5.在实际应用中，ASPEN PLUS可以帮助工程师解决快速闪蒸计算、设计一个新的工艺过程、查找一个原油加工装置的故障或者优化一个乙烯全装置的操作等工程和操作的关键问。

Aspen Plus功能Aspen Plus AspenTech工程套装软件(AES)的一个成员，它是一套非常完整产品，特别对整个工厂、企业工程流程工程实践和优化和自动化有着非常重要的促进作用。

ASPEN PLUS用户指南目录第一章用户界面3第二章建立模拟模型16第三章使用ASPEN PLUS帮助第四章定义流程361．创建流程2．使用热流和功流3．使用虚拟物流4．使用流程工段5．打印第五章计算的全局信息531．关于全局信息2．输入全局信息3．替换缺省的模拟选项4．单位5．报告选项第六章规定组分691．规定组分信息的窗口2．规定数据库和非数据库组分3．增加、删除和修改组分4．生成电解质组分和反应795．标识固体组分6．给出常规组分和非常规组分属性7．规定超临界组分8．规定UNIFAC官能团9．定义组分组第七章物性方法871．什么是物性方法2．可用的物性方法3．选择物性方法894．建立新的物性方法5．规定全局物性方法6．规定一个流程段物性方法967．规定局部物性方法8．定义超临界组分9．规定游离水相的物性10．在有机相态中水的K值的专用方法11．规定电解质计算12．修改物性方法13．非常规组分物性方法第八章物性参数和数据1031．关于参数和数据1032．确定物性参数需求3．从数据库中检索参数4．输入物性参数5．使用表数据和多项式系数120 6．使用物性数据包第九章规定物流1301．规定物流1302．分析物流相互影响的物性3．规定物流类和子物流4．关于粒子尺寸分布5．访问物流数据库6．规定功流7．规定热流8．使用虚拟物流第十章单元操作模型149 1．选择正确的单元模型149 2．输入模型规定3．在模块级上替换全局规定4．冷/热曲线计算第十一章运行模拟程序178 1．交互式运行模拟程序178 2．重新初始化模拟程序3．查看模拟的运行状态4．检查模拟的历史数据5．运行模拟程序6．规定运行设置第十二章检查结果和生成报告1．交互式查看模拟结果188 2．检查运行的完成状态3．检查运行的收敛状态4．显示流股结果5．生成报告文件第十三章操作曲线图1．生成曲线图1952．操作曲线图2043．打印曲线图第十四章给工艺流程作注解1．添加注解2082．添加OLE对象3．显示全局数据4．使用PFD模式5．打印第十五章管理文件第十六章制定ASPEN PLUS环境第十七章收敛1．流程再循环和设计规定2．收敛选项3．规定撕裂流股4．用户定义的收敛模块5．收敛方法6．用户定义的收敛顺序7．规定计算次序8．最初的估测9．流程排序10．检查结果11．控制面板信息12．用于流程收敛的策略第十八章访问流程变量261第十九章FORTRAN块和内嵌FORTRAN 第二十章灵敏度分析第二十一章设计规定：反馈控制第二十二章优化1．推荐用于优化的方法2．定义一个优化问题3．关于约束4．输入可选的FORTRAN语句5．FORTRAN说明语句6．优化问题的收敛7．解决优化问题第二十三章模拟模型的数据拟合第二十四章在物流和模块间传递信息359 第二十五章平衡模块1．定义一个平衡模块2．规定平衡计算模块和物流3．规定和更新物流变量4．平衡模块排序5．闪蒸规定6．物料和能量平衡方程第二十六章工况研究1．使用工况研究2．创建工况研究3．标识工况研究变量4．规定工况研究变量值5．规定工况研究报告选项第二十七章规定反应和化学1．关于反应和化学2．关于电解质化学3．规定电解质化学4．规定反应器和泄压系统的幂定律方程5．带有固体的反应6．规定反应器和泄压系统的LHHW反应7．规定反应蒸馏的反应8．使用一个用户动力学子程序第二十八章物性集1．什么是物性集2．怎样定义一个新的物性集3．怎样在物性集中定义使用用户的物性集4．事例第二十九章分析物性3991．关于物性分析3992．交互生成物性分析3．使用窗口生成物性分析4．用于物性分析的方法规定第三十章估计物性参数1．关于物性估计4262．ASPEN可以估计什么样的物性参数427 3．参数估计所需信息4304．第三十一章物性数据回归第三十二章石油分析和虚拟组分1．ADA/PCS的用法2．创建分析并输入分析数据3．创建调合并分析调合数据4．生成和定义虚拟组分5．定义和修改石油物性6．检查ADA/PCS结果第三十三章泄压计算1．关于泄压的计算2．泄压计算设置3．为方案规定信息4．规定组成和条件5．规定放空系统6．规定化学反应7．规定何时停止模拟8．规定过压因子和管压降原则9．检查计算结果第三十四章插入1．什么是插入2．创建一个插入3．转入插入4．创建一个物性包5．解决ID矛盾6．使用7．隐藏对象第三十五章创建物流库1．创建或修改物流库2．STRLIB命令汇总3．STRLIB命令说明第三十六章物流汇总格式1．关于ASPEN的TFFS2．创建一个TFF3．基本物流结果性质第三十七章和其它WINDOWS的协同工作第三十八章使用ASPEN PLUS的activeX自动控制服务器1．关于自动控制服务器2．浏览ASPEN的方法。

ASPEN PLUS——工艺流程模拟软件blueski推荐 [2008-9-29]出处：来自网上作者：不详Aspen Plus介绍(物性数据库)•A spen 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•A spen 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。

它以严格的机理模型和先进的技术赢得广大用户的信赖，它具有以下特性：1.ASPEN PLUS有一个公认的跟踪记录，在一个工艺过程的制造的整个生命周期中提供巨大的经济效益，制造生命周期包括从研究与开发经过工程到生产。

2.ASPEN PLUS使用最新的软件工程技术通过它的Microsoft Windows图形界面和交互式客户-服务器模拟结构使得工程生产力最大。

3.ASPEN PLUS拥有精确模拟范围广泛的实际应用所需的工程能力，这些实际应用包括从炼油到非理想化学系统到含电解质和固体的工艺过程。

4.ASPEN PLUS是AspenTech的集成聪明制造系统技术的一个核心部分，该技术能在你公司的整个过程工程基本设施范围内捕获过程专业知识并充分利用。

5.在实际应用中，ASPEN PLUS可以帮助工程师解决快速闪蒸计算、设计一个新的工艺过程、查找一个原油加工装置的故障或者优化一个乙烯全装置的操作等工程和操作的关键问。

２００７年第３８卷第１期《浙江化工》文章编号：１００６－４１８４（２００７）０１－０００９－０３物性估算在ＡＳＰＥＮＰＬＵＳ软件中的应用戚一文，方云进（华东理工大学国家化学工程重点实验室，上海２００２３７）摘要：利用ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ软件提供的物性估算功能，计算发酵液中低浓度１，３－丙二醇分离的中间产物２－甲基－１，３－二噁烷（２ＭＤ）的物性，从而模拟分离过程，确定工艺条件，得到理想的产物结果。

关键词：ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ；物性估算；模拟；１，３－丙二醇ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ是一款功能十分强大的工艺模拟软件，对有机化工、无机化工、电化学、石油化工等各领域的各种单元操作均可模拟。

其自带的各种物质的物性数据库较全，可满足绝大多数的工艺过程的模拟要求。

但在实际的工艺模拟计算过程中，有时也会遇到在ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ自带的物性数据库中查不到的物质，使模拟过程无法正常进行下去。

此时，利用ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ软件提供的物性估算功能，可以很好地解决此类问题。

以下以发酵液中低浓度１，３－丙二醇分离项目［１，２］中的重要的中间产物２－甲基－１，３－二噁烷［３］（２ＭＤ）的物性估算为例，说明ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ软件物性估算功能的使用。

为了成功估算２ＭＤ的物性，首先要向ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ软件提供必要的基本物性数据，包括分子结构、常压沸点、分子量、各种试验测得的物性等。

以上这些物性中，仅分子结构是物性估算中所必需的，依据分子结构，ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ软件可计算出常压沸点和分子量，从而进一步计算所需的其它各种物性。

１２ＭＤ物性的输入２－甲基－１，３－二噁烷（２ＭＤ）是１，３－丙二醇分离项目中的中间产物，由于ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ软件自带的物性数据库中查不到２ＭＤ，使模拟分离、确定工艺条件的过程中遇到困难，所以采用物性估算的功能对２ＭＤ计算。

其分子结构如下：已知的其它物数据：分子量１０２．１３；沸点（１ａｔｍ）：１１０°Ｃ；密度（２５°Ｃ）：０．９８ｋｇ／ｍ３；粘度（２５°Ｃ）：０．６０３ｃｐ；标准生成热（２５°Ｃ）：－３６３．０２ｋＪ／ｍｏｌ；标准熵（２５°Ｃ）：３０３Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ）；表面张力（２５°Ｃ）：２４．９３ｄｙｎ／ｃｍ。

Aspen Plus中查物性的两种方法方法之一：1、开始--->程序--->Aspen tech--->Processing Modeling V7.2--->Aspen Properties --->Aspen Properties Database Manager 2、点击确定后--->在左栏选择console root--->aspen physical properties databases V7.2--->APV72--->selected compounds--->find compound 3、输入你要查找的物质，双击，在selected compounds的下一级菜单中会出现你选择的物质。

4、点击properties and parameters--->pure 在右边的view 下面compounds中选择你选择的物质，在databanks选择all 或者指定数据库，在properties中选择all，点击compare然后下面显示的就是该物质的所有物性。

5，最后要说明的是。

大家会在value一列中发现好多加号，单击后，你会有惊奇的发现。

6、建议大家把结果拷贝到excel中去看，这样不容易遗漏什么。

在没有安装Aspen Property 这个模块的情况可以找到上述的两个数据库
方法之二：查看纯组分的物性：填写Component时，点击“Review”。

混合物的物性是比较复杂的。

可以利用Property Analysis中进行物性分析，做物性。

有时候还需要对物性方法中的Routes进行修改。

1纯组分物性常数的估算1.1、乙基2-乙氧基乙醇物性的输入由于Aspen Plus软件自带的物性数据库中很难查乙基2-乙氧基乙醇的物性参数, 使模拟分离、确定工艺条件的过程中遇到困难，所以采用物性估算的功能对乙基2-乙氧基乙醇计算。

已知：最简式：（C6H4O）分子式：（CH>CH-O-CH-CH-O-CH-CH-OH）沸点：195C1.2、具体模拟计算过程乙基2-乙氧基乙醇为非库组分，其临界温度、临界压力、临界体积和临界压缩因子及理想状态的标准吉布斯自由能、标准吉生成热、蒸汽压、偏心因子等一些参数都很难查询到，根据的已知标准沸点TB,可以使用aspen plus软件的Estimation In put Pure Component（估计输入纯组分）对纯组分物性的这些参数进行估计。

为估计纯组分物性参数，则需1.在Data （数据）菜单中选择Properties（性质）2.在Data Browser Menu（数据浏览菜单）左屏选择Estimation（估计）然后选Input（输入）3.在Setup（设置）表中选择Estimation（估计）选项，Identifying Parameters to be Estimated（识别估计参数）4.单击Pure Component（纯组分）页5.在Pure Component页中选择要用Parameter（参数）列表框估计的参数6.在Component（组分）列表框中选择要估计所选物性的组分如果要为多组分估计选择物性可单独选择附加组分或选择 All （所有）估计所有组分的物性7. 在每个组分的Method （方法）列表框中选择要使用的估计方法可以规定一个以上 的方法。

具体操作过程如下：1打开一个新的运行，点击 Date/Setup Pl 'I Setup Specifications ■ Data BrowserInput Complete 2、在 Setup/Specifications-Global 页上改变 Run Type 位 property Estimation 母 Special ions <<]|A T "71 »\ ol^l N*|iet 990口岂©©co 岂」1「i ra-fr “ Q EL Specifications Simulation Options Stream Class Substreams Units-Sets Custom Units Report Options - .. r Properties Streams Blocks Reactions 匚onvergm 匚耳 Flowsheeting Options Medel Analysis Tools EO Configuratfon^/Global ^Descriptioini | Accounting | Diagnodics |Tsit tc M e-ack 匚n 丄 ct r sport ■file. E'ilp.r 3 <■!■>! <<IRT T] »| Q |^| N >|fl*w £#r th*Jnput Complete3、在 Components-specifications Selection 页上输入乙基 2-乙氧基乙醇组分，将其 Component ID 为 DIMER4、在 Properties/Molecular Structure -Object Manager 上，选择 DIMER ，然后点 EditSetupComponent'sPropertiesFlowsheeting OptionsResults Summary /Global p/De«iiptiQn | Title: Accouning | Diagnostics | I 纯组分物性墾教的店尊 U nits of rneaswement METCB^j- 荷匚吐▼ Global settingsRun t^pe;Pioperty Estimahon zi Input mockS 柜 ady-State 创 Stream class: CONVEHJ Ffcw basis: |MoleA Ambient pressure: d Ambient temp.: 师 |Fd Valid phases: 厂 Use free water calculationsSetupInput dais ： Output resdts:5、在Gage neral 页上输入乙基2-乙氧基乙醇的分子结构圧卜讷叩 匡岂 Components B- Vj Properties 二|Property Methods 由岂 E^timabori B-圉 Molecular Stryrture & DIMER 由 V Parameters 口 Data] ffi-T l Advanced 匡二 A owsheeting Options 匡•划 Results Summary Atom number: atom hype 匚口irKpctidercBAtom number 1 2 3 q 5 5 7Alam 卯e c c 0 c c 0 c4pn;富“ Tnaber i£entiry:x< an in the nLe^vle. Xc^tn. FK E viLl 占】.印：町the trpe ar Kt ^as enttrsd Input Complete6、转到Properties/Parameters/PureComponent Object Managet ，点击“ NEW ”® DIMER耳如m ■州圧•书时叩 吁岂Components B 剧Propetlies Property MethodsEstimabonMolecular StryrtureParameters 日刘 PureCj&mponentResulte Not Available -^Propertes ProjMrty Methods ・ Data BrokerJ Prepay Metlwds 三砺I till« — 」时 | I |工令TB母二j Binary Interaction□ Electrolyte PairH 口 Electrolyte Temary■Jj UNIFAC Group口 UNIFAC Group BinaryResults£j Dau 庄…二]Advanced 吁二I Flowsheeting Options £ 口 Re-suhs Su mmaiy Slalus匸亠 RewalNew... FuidimalGioip | FcrmJa | ShwclureAtenfl AliOffnS 8i«'dNumberTjps Number Type ■C2 c Single tend2 C3 0 Single bond2 Q ■1 cSingle band4C 5 c Single bond 5 C B Q Single bandB 0 7 c Sing letond 7 c B c Single bandBc 9 0 Single bondDelire- mdecule iU connedivilii然后创建一个标量（Scalar ）参数TBResults Nat Available 、输入DIMER 的标准沸点（TB ） 195C Obiect manager Mame T^pe I 3 二j PircComponert New Pure Component Parameters u v Edt Hide 2d 也岂“：甲由：B . I . ........ 1!.:■田. Setup Comportents Propertits 二| PtQ^erty Methods 卤 Estimation型 Mdecular Structure'| Parameters2j Pure Component 田••二j Binary Interaction二| ElBctrolyte Pair :—二| Electrolyte- Terna ry 二 UNUFAC Group •二 UNIFAC Group Binary 由 l | Results 口 Data •二j Advanced Flowsheet] ng Options Results SumiTiflry广 esrrela i H ＞：＞ILCOILV«ILl：L OHEll lltlfl-r HAST IlBdTiA or «CC＜pi Properties Parameters Pure ComponentTB - Data Browser 口 |E |QTB 日 包币 |ENG 73 ^1^1 AH 弓 ＞〉| 口匸 | 附|M a '-a 田；由. Setup Components Properties h ] Property Methods / Estimation Molecular Structure = 0 TB s Binary Interaction 匚 E ettrolyte Pair r — Elert no lyte Ternary : UNIFAC Group ;■■■■□ UNIFAC Group Binary 0-0 ResuKs Pa r-a meters |-岂 Pu re Component /input Parameters Unite Data Component Componsml ： DIMER - T TB C 1 195 Ftire component scalar par^neters a 申“口 io•…口 Oats Jj Advanced Flows heating OptionsResults SummaryInput CompleteInput Complete9、运行该估算，并检查其结果。

Aspen Plus介绍 (物性数据库)•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•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”(AdvancedSystem 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。

它以严格的机理模型和先进的技术赢得广大用户的信赖，它具有以下特性：1.ASPEN PLUS有一个公认的跟踪记录，在一个工艺过程的制造的整个生命周期中提供巨大的经济效益，制造生命周期包括从研究与开发经过工程到生产。

2.ASPEN PLUS使用最新的软件工程技术通过它的Microsoft Windows 图形界面和交互式客户-服务器模拟结构使得工程生产力最大。

3.ASPEN PLUS拥有精确模拟范围广泛的实际应用所需的工程能力，这些实际应用包括从炼油到非理想化学系统到含电解质和固体的工艺过程。

4.ASPEN PLUS是AspenTech的集成聪明制造系统技术的一个核心部分，该技术能在你公司的整个过程工程基本设施范围内捕获过程专业知识并充分利用。

5.在实际应用中，ASPEN PLUS可以帮助工程师解决快速闪蒸计算、设计一个新的工艺过程、查找一个原油加工装置的故障或者优化一个乙烯全装置的操作等工程和操作的关键问。

Aspen Plus功能Aspen Plus AspenTech工程套装软件(AES)的一个成员，它是一套非常完整产品，特别对整个工厂、企业工程流程工程实践和优化和自动化有着非常重要的促进作用。