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Aspen Plus流程模拟–Part II Bevis Shao2016.10.12Agenda•反应器单元模拟•流程选项和模型分析工具•激活分析•原油蒸馏过程模拟反应器单元模拟化学计量反应器Rstoic（1）用于模拟化学平衡数据和动力学数据未知或不重要的反应器，还可以计算产品的选择性和反应热化学计量反应器Rstoic（2）产率反应器RYield•可以模拟化学计量系数和反应动力学数据未知或不重要的反应，但需要已知反应产物的产率分布。
•只考虑总质量平衡，能够模拟单相、两相和三相反应器。
平衡反应器REquil•按照化学反应方程式中的计量关系进行反应计算，同时计算相平衡和化学平衡，不考虑反应动力学。
•能够模拟单相和两相反应，不能进行三相计算。
•可以通过规定产物生成比速率（Extend，速率/化学计量系数）或趋近平衡温度（Temperature Approach）来限制平衡。
吉布斯反应器RGibbs•RGibbs根据系统Gibbs自由能趋于最小的原则，计算同时达到化学平衡和相平衡时的情况。
•不要求规定反应的化学计量系数，可以应用于发生的反应未知或由于有许多组分参与反应致使反应数量很多的情况。
•吉布斯反应器RGibbs是唯一能处理汽-液-固相平衡的反应器模块。
化学反应对象•反应类型有两种：动力学（Kinetic）和平衡型（Equilibrium）•需输入反应物（Reactants）、产物（Products）以及对应的化学计量系数（Coefficient）。
•对于指数型反应对象，还要输入动力学方程式中每个组分的指数（Exponent），若不输入则默认为0，即反应速率的大小与该组分无关。
全混釜反应器RCSTR（1）•全混釜反应器RCSTR可以模拟达到理想混合的连续搅拌釜式反应器；•要求已知化学反应式、动力学方程和平衡关系；•可模拟单相、两相或三相体系，并可处理固体；•可同时计算动力学控制和平衡控制两类反应。
基于Aspen Plus软件的煤气化过程模拟评述刘永;蒋云峰;邓蜀平;熊志建;王敏龙【摘要】煤气化技术是实现煤清洁利用的有效途径,是煤炭转化的关键技术.通过利用Aspen Plus过程模拟软件建立气化炉模型,可以低成本、低风险、高效率的研究评估气化炉的气化性能和考察各项操作条件对气化产物的影响,寻找最佳操作点.总结了国内外科研机构已报道的各型基于Aspen Plus软件开发的气流床气化炉模型,分析了各种气化炉模型的区别与联系,并根据实践经验提出了煤气化过程模拟的发展方向.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2010(027)014【总页数】4页(P25-28)【关键词】煤气化;Aspen Plus;过程模拟【作者】刘永;蒋云峰;邓蜀平;熊志建;王敏龙【作者单位】中国科学院山西煤炭化学研究所,工程咨询中心,山西,太原,030001;中国科学院山西煤炭化学研究所,工程咨询中心,山西,太原,030001;中国科学院山西煤炭化学研究所,工程咨询中心,山西,太原,030001;中国科学院山西煤炭化学研究所,工程咨询中心,山西,太原,030001;中国科学院山西煤炭化学研究所,工程咨询中心,山西,太原,030001【正文语种】中文【中图分类】TQ541煤气化工艺是生产煤基化学品、煤基液体燃料、制氢、IGCC发电以及多联产系统的龙头技术、基础技术[1],是目前实现煤炭清洁、经济利用的有效方法,但各类煤气化装置投资均十分巨大。
在一个煤化工项目中,煤气化部分的投资一般要占到项目总投资的 60%以上。
煤气化技术研发的巨大时间和费用耗费,使许多相关科研机构望而却步,严重阻碍了煤气化工艺的研究以及工业化进程。
利用先进的计算机技术实现煤气化工艺的全过程模拟,可减少大量中间试验,获得实验条件下难以得到的性能信息;同时可利用已有的理论成果来低成本、无风险地对煤气化这个复杂过程进行优化研究,寻找最佳操作点,提高整个过程的效率。
Aspen Plus流程模拟软件在西安石化公司催化裂化装置上的
应用
董练昌;徐柏祥
【期刊名称】《石化技术与应用》
【年(卷),期】2011(029)004
【摘要】中国石油化工股份有限公司西安石化分公司用Aspen Plus流程模拟软件,建立了50万t/a催化裂化装置分馏及吸收稳定系统稳态工艺流程模型,并用该模型指导与优化生产装置.对吸收稳定系统进行技术改造(更换油浆蒸汽发生器管束,新增富气空冷器1台,新增稳定汽油空冷器1台)后,干气中C<,≥3>组分体积分数下降3.5个百分点,液化气增产量为200.8 kg/h,获得直接经济效益421万元/a.【总页数】5页(P354-358)
【作者】董练昌;徐柏祥
【作者单位】中国石油化工股份有限公司西安石化分公司,生产管理科,陕西,西安,710086;中国石油大庆石化公司,黑龙江,大庆,163714
【正文语种】中文
【中图分类】TE624.4<'+>1
【相关文献】
1.流程模拟技术在天津石化3#常减压装置上的应用 [J], 柳化增
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3.锥盘-环流组合式汽提器在扬子石化公司重油催化裂化装置上的应用 [J], 李鹏;刘
梦溪;韩守知;卢春喜
4.泰州石化2#催化裂化装置流程模拟的应用 [J], 夏雨寰
5.济南石化1号催化裂化装置流程模拟应用 [J], 侯和乾;王卫
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第8卷第1期1996年3月 江 苏 石 油 化 工 学 院 学 报JOU RNAL OF J IANGSU INSTIT UT E OF PETROCHEMICAL T ECHNOLOGYVol.8,N o1Mar.1996用ASPEN PLUS模拟分析石油化工流程王洪元【摘 要】 依靠现有生产设备进一步挖潜增效,走依靠内涵发展生产的道路是中国石化总公司战略目标之一,石油化工流程模拟技术是实现这一目标的有力工具,ASPEN PLUS是当今最先进的石油化工流程模拟软件代表。
本文通过用ASPEN PLUS对氯乙烯(VCM)生产过程的模拟分析,介绍ASP EN PLUS的功能和特点和用AP SEN P LU S模拟分析石油化工流程的一般步骤和方法,最后论述了对ASP EN PLUS进行二次开发应用的一些技术关键及其对策。
【关键词】 石油化工过程 计算机模拟 ASPEN PLUS软件1 概 述石油化工流程模拟是指采用数学方法来描述炼油和化工静态过程,通过计算机进行物料平衡、热平衡、化学平衡、压力平衡等计算,进行设备尺寸估算和能量分析,作出经济评价。
在生产中,它主要有三方面的作用:(1)为改进装置操作条件,降低操作费用,提高产品质量,实现优化运行提供依据;(2)指导装置开工,节省开工费用,缩短开工时间;(3)分析装置“瓶颈”,为设备检修与设备更换提供依据。
中国石化总公司系统内现有装置1000套左右,加上与其配套的水、电、汽等公用工程,形成了一个规模宏大的生产系统。
依靠现有生产设备进一步挖潜增效,走依靠内涵发展生产道路是总公司战略目标之一,石油化工流程模拟技术是实现这一目标的有力工具。
鉴此,总公司于1993年与国际著名工业流程模拟软件ASPEN PLUS开发商美国ASPENTECH INC.签订了合作开发协议,并与其合资建立了SAT ech申迪软件有限公司,旨在总公司内推广使用石油化工流程模拟技术。
近年来,总公司下属许多生产企业已配备了ASPEN PLU S或类似的模拟软件。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第5期·1682·化 工 进展基于Aspen Plus 用户模型技术的油页岩热解过程模拟柏静儒1，李启凡1，吴海涛1，白章2，王擎1（1东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心，吉林 吉林 132012；2中国科学院工程热物理研究所，北京 100190）摘要：建立了基于油页岩化学结构的热解动力学模型，利用Fortran 语言对热解主要组分的数学模型进行编写，基于用户模型嵌入到Aspen Plus 软件中，对主要组分产率随温度变化进行了模拟计算，并与文献实验数据进行对比。
结果表明：CO 和CH 4模拟值与实验数据吻合较好；CO 2的模拟值约在600℃之前有较好的契合度，由于模拟中未考虑矿物质分解，导致600℃之后有一定偏差；H 2的产率曲线模拟值与文献实验值在开始阶段比较一致，随着时间的延长，偏离程度慢慢变大；550℃之前，页岩油的模拟值与文献实验值吻合程度较好，在高温段的预测有一定偏差。
同时对不同温度下主要组分的产率随时间的变化预测发现：随着时间的延长，主要组分的产率先快速增加之后逐渐稳定在一个恒定值；温度较低时，主要组分的产率随着时间的延长而增加。
当进一步提高热解温度，完成有机质分解所需要的时间逐渐缩短；在同一时间下，主要组分产率随热解温度的增加而升高。
关键词：油页岩；用户模型；Aspen Plus ；化学结构；模拟中图分类号：TE662 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）05–1682–08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.05.017Simulation of oil shale pyrolysis using Aspen Plus user modelBAI Jingru 1，LI Qifan 1，WU Haitao 1，BAI Zhang 2，WANG Qing 1（1Engineering Research Centre of Ministry of Education for Comprehensive Utilization of Oil Shale ，Northeast DianliUniversity ，Jilin 132012，Jilin ，China ；2Institute of Engineering Thermal Physics ，Chinese Academy of Sciences ，Beijing100190，China ）Abstract ：It was used to build the oil shale pyrolysis model based on chemical structure ，using Fortran language to compile mathematical model of the main components and embedding Aspen Plus based on user model ．The main components of yield with the temperature change was simulated calculation ．The accuracy of the results was verified by comparing document of the experimental data and simulation of the data ．The results indicated that the simulation of the data for CO and CH 4 agreed well with document of the experimental data ．The analogue value of CO 2 and shale oil had a good fit before about 600℃，while some deviations occurred after 600℃ due to the influence of decomposition of mineral substances ．The simulation of the data for H 2 in the beginning stages had a good fit with document of the experimental data ，but the deviation degree slowly enlarged as time went on ．Meanwhile ，the yield of main components with time under different temperature was forecasted ，It was found that the yield of main components first increased rapidly and then gradually stabilized at a constant value with the extension of time ．When the temperature was relatively low ，the yield of main components increased as time went by ．When the pyrolysis temperature was further enhanced ，the time第一作者及联系人：柏静儒（1973—），女，博士，教授，主要从事油页岩综合利用技术方面的研究工作。
2018年第37卷第5期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1709·化 工 进展基于Aspen Plus 的循环流化床工业气化炉模拟刘忠慧1，2，于旷世1，张海霞1，朱治平1，2（1中国科学院工程热物理研究所，北京 100190；2中国科学院大学，北京 100049）摘要：循环流化床煤气化炉在工业应用过程中，由于试验煤种及操作条件的多样性，通过试验法优化操作过程所需周期较长、成本较大。
因此以大量工程数据为边界条件，基于Gibbs 自由能最小化原理，利用Aspen Plus 对气化过程进行模拟，通过灵敏度分析，研究了单因素氧煤比、蒸汽煤比、气化压力、空气/蒸汽预热温度变化对气化指标的影响；并运用正交实验，研究了以上4种因素共同作用的结果。
研究结果表明：氧煤比增加使有效气（CO+H 2）含量、冷煤气效率先增加再减小，并在0.45～0.50kg/kg 时取得最大值；蒸汽煤比增加使煤气热值和气化温度减小，对有效气含量基本没有影响；气化压力增加使煤气热值和气化温度增加；空气/蒸汽预热温度增加使气化温度、有效气含量、冷煤气效率增加，煤气热值减小。
通过正交实验综合分析，氧煤比和空气/蒸汽预热温度对气化指标的影响较为显著，两者对气化指标的影响趋势基本一致；蒸汽煤比主要影响煤气热值，而气化压力主要影响比氧耗，对其他指标影响较小。
关键词：循环流化床；优化；Aspen Plus ；灵敏度分析；正交实验中图分类号：TQ546 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）05–1709–09 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1493Simulation of industrial circulating fluidized bed gasifier by Aspen PlusLIU Zhonghui 1，2，YU Kuangshi 1，ZHANG Haixia 1，ZHU Zhiping 1，2（1Institute of Engineering Thermophysics ，Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100190，China ；2University of ChineseAcademy of Sciences ，Beijing 100049，China ）Abstract ：In the process of industrial circulating fluidized bed gasification ，experimental research is time-consuming and cost-consuming due to the diversity of coal types and operating conditions. A circulating fluidized bed gasifier model was developed by Aspen Plus based on Gibbs free energy minimization. The boundary conditions of the simulation were set in terms of existing industry data. Different factors in gasification process were investigated ，including oxygen-coal ratio ，stream-coal ratio ，gasification pressure and air/stream preheating temperature. The orthogonal experiments were used to study the interactive effect of the four factors. The results showed that the gasification product （CO+H 2） content and cold gas efficiency increase first and then decrease with oxygen-coal ratio increasing. The optimal range of oxygen-coal ratio is 0.45—0.50kg/kg. The gas heating value and gasification temperature decrease with the increase of stream-coal ratio. However ，the gasification product content is hardly affected by stream-coal ratio. The gas heating value and gasification temperature increase with gasification pressure increasing. The gasification temperature ，gasification product content and cold gas efficiency increase with air/stream preheating temperature increasing ，while gas heating value decreases with air/stream preheating temperature increasing. The oxygen-coal工艺模拟与优化。
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。
