ASPEN内部培训资料及使用经验.ppt

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1、Aspen Plus介绍及初级培训jhfhy,培训主要内容,1 Aspen Plus简介2 Aspen Plus 界面介绍3 基本使用步骤4 单元操作模型5 Aspen Plus模拟实例6 常用功能介绍,Aspen Plus简介,现在化工模拟使用比较多的软件：1 Aspen Plus2 Process_3 Hysys4 ChemCAD5 ECSS化工之星6 HTFS7 HTRI8 FRI,Aspen Plus简介,Aspen Plus是一个生产装置设计、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19761981年在麻省理工学院（MIT）组织

2、、55 个高校和公司参与开发的会战，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。,Aspen Plus简介,Aspen Plus 拥有强大的数据库：1.纯组分数据库，包括将近6000 种化合物的参数。2.电解质水溶液数据库，包括约900 种离子和分子溶

3、质估算电解质物性所需的参数。3.固体数据库，包括约3314 种固体的固体模型参数。4.Henry 常数库，包括水溶液中61 种化合物的Henry 常数参数。5.二元交互作用参数库，包括RidlichKwong Soave、Peng Robinson、Lee Kesler Plocker、BWR Lee Starling，以及Hayden OConnell状态方程的二元交互作用参数约40,000 多个，涉及5,000种双元混合物。,Aspen Plus简介,6.PURE10 数据库，包括1727 种纯化物的物性数据，这是基于美国化工学会开发的DIPPR 物性数据库的比较完整的数据库。7.无机物数

4、据库，包括2450 种组分（大部分是无机化合物）的热化学参数。8.燃烧数据库，包括燃烧产物中常见的59 种组分和自由基的参数。9.固体数据库，包括3314 种组分，主要用于固体和电解质的应用。10.水溶液数据库，包括900 种离子，主要用于电解质的应用。11.Aspen Plus 是唯一获准与DECHEMA 数据库接口的软件。用户也可以把自己的物性数据与Aspen Plus系统连接。,Aspen Plus简介,Aspen Plus 是Aspen 工程套件（AES）的一个组份。AES 是集成的工程产品套件，有几十种产品。以Aspen Plus 的严格机理模型为基础，形成了针对不同用途、不同层次的

5、AspenTech 家族软件产品，并为这些软件提供一致的物性支持。比如：Polymers Plus：在Aspen Plus 基础上专门为模拟高分子聚合过程而开发的层次产品，已成功地用于聚烯烃、聚酯等过程。Aspen Dynamics：在使用Aspen Plus 计算稳态过程的基础上，转入此软件可接着计算,Aspen Plus简介,动态过程。Petro Frac：专门用于炼油厂的模拟软件。Aspen HX-NET：Aspen Plus 可以为夹点技术软件直接提供其所需要的各流段的热焓、温度和压力等参数。Aspen Plus具有完备的物性系统 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

6、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,Aspen Plus简介,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。1.一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)。2.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。3.性质常数估算系统（PCES）能够通过输入分子结构和易测性,Aspen Plus简介,质（例如沸点）来估算短缺的物性参数。4.Redl

7、ich-Kwong-UNIFAC状态方程可用于非极性、极性和缔合组分体系。5.所有模型都可以处理固体和电解质。单元操作模型库约由50种单元操作模型构成。6.用户可将自身的专用单元操作模型以用户模型（USER MODEL）加入到Aspen Plus系统中，这为用户提供了极大的方便性和灵活性。,Aspen 工程系列软件,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,经济评价/投资估算/进度管理,热交换器设计,稳态、动态模拟和优化,物性数据和模型,在线应用,工艺知识和数据管理,COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERM,Hysys

8、/Aspen Plus/Optimizer/Dynamics/Custom Modeler/Aspen WebModels,Hetran/Aerotran,HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams,RTO Option/Aspen OnLine,Concept(DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/Utilities,Pinch/Water/Utilities,Aspen ICARUS,Axsys/Aspen Zyqad,Aspen FCC/CatRef/Hydrocracker/Hydrotreater/Traflow/Flar

9、eNet,Polymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom Modeler,BaSYS(BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM,医药/精细化工,石油精制/管道,聚合物,工艺合成和分析,按功能分类,生命周期,Aspen Plus简介,Aspen Plus界面介绍,运行程序名,工具栏,标题栏,菜单栏,模式选择键,模型库,模型菜单表,流程图窗口,下一步,状态显示区,Aspen Plus界面介绍,菜单树,上张表,下张表,状态显示区,向上一级,单

10、位集选择,回上次界面,回下次界面,评论,下一步,描述区,状态,使用Aspen Plus的基本步骤,开始运行 1）启动Aspen Plus User Interface 2）选用Template(模板)进入操作界面 3）选用单元操作模块：Model Blocks4）连结流股：Streams 使用数据浏览器 5）设定全局特性：Setup Global Specifications6）输入化学组分信息 Components,使用Aspen Plus的基本步骤,7）选用物性计算方法和模型Property Methods&Models 8）输入外部流股信息 External Steams9）输入单元模块

11、参数 Block Specifications 10）运行模拟过程 Run Project11）查看结果 View of Results12）输出报告文件 Export Report13）保存模拟项目 Save Project14）退出 Exit,使用Aspen Plus的基本步骤,新建 New 1）选用 Template 2）Simulations 根据过程类型和拟用的单位制选用，最常用的是：General with Metric Units 3）Run Type 过程仿真用 Flowsheet,使用Aspen Plus的基本步骤,使用Aspen Plus的基本步骤,选用单元操作模块 Mod

12、el Blocks选单元操作模块：每个类别都包括几种单元操作模块，将鼠标移到某个单元模块上时，窗口底部的说明栏中给出了该模块的简要说明。同一种单元操作过程可能有不同特性的模块，要注意选用合适的模块。,使用Aspen Plus的基本步骤,连接流股 Connecting Streams选流股类别：共有三种流股：物流 Material Streams热流 Heat Streams 功流 Work Streams,使用Aspen Plus的基本步骤,设置全局特性 Setup Global Spec 1）标题 title 2）度量单位 Units of Measurement 输入数据 Input da

13、ta 输出结果 Output results 3）全局设定 Global Settings 流量基准Flow basis 大气压力 Ambient pressure 有效物态 Valid phases 游离水计算 Use free water calculation,使用Aspen Plus的基本步骤,输入化学组分信息 1）每个组分必须有唯一的ID2）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 4）可用Find 按钮在组分库中搜寻组分，搜寻时可用组分名称，分子式，组分类别，分子量，沸点或CAS number.,使用Aspen Plus的基本步骤,使用Aspen Plus的基

14、本步骤,使用Aspen Plus的基本步骤,选用物性计算方法和模型 过程类型 Process type基础方法 Base method亨利组分 Henry components 实例：精馏高纯R22时，通过计算可以实现分离，但实际因R12原因，不能达到要求。,使用Aspen Plus的基本步骤,你的系统中有无极性组分?,操作条件是否在混合物临界区域附近?,你的系统中是否有轻气体或超临界组分?,用带有亨利定律的活度系数模型,用活度系数模型,用状态方程模型,否,否,否,是,是,是,选择物性方法,使用Aspen Plus的基本步骤,输入外部流股信息 每一股外部流股都必须输入信息状态变量：温度、压力、

15、流量组成：表达基准、数值 Vapor fraction of 1 means dew point condition 0 means bubble point,使用Aspen Plus的基本步骤,输入单元模块参数 每一各单元模块都必须输入模型参数，部分参数可以选择默认值。模型参数数量因模型而异，请认真理解其物理意义。模型参数的合理选取对仿真结果的质量至关重要。,使用Aspen Plus的基本步骤,ASPEN PLUS中使用如下几种主要的文件存储类型:,使用Aspen Plus的基本步骤,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。Bk

16、p文件不保存中间收敛信息，Apw文件保存中间收敛信息。,使用Aspen Plus的基本步骤,状态指示器,单元操作模型,混合器/分流器分离器换热器塔反应器压力变换器调节器固体处理器用户模型,单元操作模型-混合器/分流器,单元操作模型-分离器,单元操作模型-换热器,单元操作模型-塔,单元操作模型-塔,单元操作模型-反应器,单元操作模型-压力变化器,单元操作模型-调节器,单元操作模型-固体,Aspen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,A

17、spen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,在本页面中,可以选择输入及输出单位,我们用默认值,再按Next钮,Aspen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,物性数据已经输入完成,按NEXT钮,请看下一步工作,Aspen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,这时你会发现,Global标签变成了对号,说明此页已经输入完成,Aspen Plus模拟实例,再次单击Next钮,出现该系统的二元交互作用参数,你需要确认也可对其进行修改;这时你会发现物性原红色标识标签全部变成蓝色对号,按Next钮,Aspen Plus模拟实例,出现一个对

18、话框,我们按OK,进行下一步输入-物流信息,Aspen Plus模拟实例,在该窗口中,我们输入进料物流数据,Aspen Plus模拟实例,在该窗口中,我们输入进料物流1的汽化分率,压力,流量及组成数据,按Next,?,18.5,Aspen Plus模拟实例,在该窗口中,我们输入模块数据,按Next,Aspen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,Aspen Plus模拟实例,所有数据全部输入完毕,按Next,按确定,开始运行,Aspen Plus模拟实例,软件开始运行,并显示迭代信息,单击查看结果按钮,看计算结果,Aspen Plus模拟实例,按结果中的Stream,该窗口显示了原

19、料及产品的有关信息,如果希望该表出现在流程图中,按该页面中的Stream Table钮,Aspen Plus模拟实例,完成后的流程图。,Aspen Plus常用功能,常用功能介绍 1 物性数据查找2 设计规定3 灵敏度分析4 物性估算5 数据回归,Aspen Plus使用要求,用好软件的基础 1.具备中级英语水平。2.熟练掌握计算机基本操作。3.熟知石油化工专业基础知识（如：化学工程、物理化学、化学反应动力学、化工热力学等）等方面的理论。4.具备能够实际应用这些理论知识的能力。5.熟悉设计或核算过程。,Aspen Plus使用要求,使用模拟软件设计的几点经验：1.熟悉软件操作本身，这是使用软件最基本的要求。2.对目标模拟体系的了解程度。模拟参数、规定指标、热力学模块的选取等对模拟结果都有很大影响。3.深厚的理论基础，因为软件算法都是以理论来设计的，只有熟悉理论才知道怎么设置合理的参数。4.丰富的工作实践经验，软件的计算结果有时离实际很远，这需要经验来判断并作出合理的修正。,培训完毕,再见!,