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Aspen Plus初级课程


Aspen Plus 初级课程
来源: 中国 LNG 作者:CEO 发表日期: 2007-11-19 15:09:52 阅读次数: 75 查看权限: 普通教程

Aspen Plus 初级课程

1、Aspen Plus 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。 2、Aspen Plus 基本概念 用户界面(User Interface) 流程图(Flowsheet) 模型库(Model Library) 数据浏览器(Data Browser) 流股(Stream) 模块(Block) 3、使用 Aspen Plus 的基本步骤 1)启动 User Interface 2)选用 Template 3)选用单元操作模块:Model 4)连结流股:Streams 5)设定全局特性:Setup Global Specifications 6)输入化学组分信息 Components 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 Steams 9)输入单元模块参数 Block Specifications

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

4、选用 Template 1)Simulations: 根据过程类型和拟用的单位制选用,最常用的是: Gener al with Metric Units 2)Run Type 过程仿真用 Flowsheet

5、设置全局特性 Setup Globe Spec 1)标题 Title 2)度量单位 Units of Measurement 输入数据 Input data 输出结果 Outpu t results 3)全局设定 Global Settings 流量基准 Flow basis 大气压力 Ambient pr essure 有效物态 Valid phases 游离水计算 Use free water calculation

6、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

7、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

8、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、流量 组成: 表达基准、数值 9、输入单元模块参数 每一各单元模块都必须输入模型参数。 模型参数的数量因模型而异,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。

10、选用单元操作模块 Model 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。

11、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
ASPEN hysys proII 三款化工模拟软件的对比
来源: 中国 LNG 作者:CEO 发表日期: 2007-11-19 15:07:08 阅读次数: 73 查看权限: 普通教程

1.一般认为,PROII 在炼油工业应用更为准确些,因其数据库中有不少经验

数据;而 ASPEN 在化工领域表现更好,Aspen Plus 与之比较有其它软件不可 比拟的优点它基本上覆盖了以上各软件的所有优点。有人比喻:PROII 是经验 派,ASPEN 是学院派。 2. 学习 aspen plus 必备 1 化工原理;讲化工过程得单元操作 2 热力学方法;讲述物性计算方法; 3 化工系统工程;讲述如何对化工系统进行建模,分析、求解 如果简单掌握,1、2 就可以了,如果想进一步深入,还需看看 3,另外有一 个有经验得老师辅导也是很重要的。 3. HYSYS 主要用于炼油。动态模拟是它的优势。 SPEN 是智能型的,用于化工领域流程模拟,比较大或长的流程,而且数据库 比较全,开方式的。它和 HYSYS 现在是一家。 PRO/II 可以用于设备核算,流程短,或精馏核算。 chemcad 由于物性较少,使用不方面,相对较差,网上到处都可以下载,设 计院不太使用,高校中有一定市场。 4. 我觉得 aspen plus 的计算是最精确的,数据库的建设也是最完善的。不 过我对它的操作不太适 由于它考虑的方面非常全面,所以让我感觉学起来比较费劲。chemcad 的界 面操作让人感觉非常简 单,使用起来比较顺手。但是数据库不是太大,我用的 5.0 版本,就只有 20 00 中常用物质的物性数据。PRO/II 在这两方面都在中间。 5. 从易收敛性上看,chemcad>hysys>proii。 6. 从贴近工业实际看,proii>hysys>chemcad 四个都是工程模拟仿真软件, 其中 Aspen、PRO/II, HYSYS 为国内绝大多数设计院所使用。感觉 Aspen 适应范围最广,电解质、 固体、燃烧等模块是其它软件难以比拟的;PRO/II 在石化上应用较多,积累 了丰富的经验;HYSYS 则在油气工程领域就有着极高的精度和准确性。 青岛科技大学 (原青岛化工学院) 开发了个 ECSS, 对它的评价只能是 “国 货”,青岛科技大学自己也不使用它的。

7. 版本介绍: aspen 好用的版本是 10.2 和 11.1,其中 10.2 在 winXP 上使 用会有一些小问题,但通过 变通方法可以使用,11.1 使用中有一个小问题, 很容易解决的。至于其它版本,目前看来还不能正常地使用。 Pro/II 好用的版本是 5.6、6.0、7.1,前两个版本没得说,追新的可能 会喜欢 7.1,但该版本在 winXP 以上版本安装时有的会装不上。 Hysys 好用的是 2.4、3.0、3.2,其中 3.0 版本必须从光盘安装,3.2 版本有些问题,每次使用半个小时后有时会无缘无故退出。
ASPEN PLUS 化工流程模拟软件
来源: 中国 LNG 作者:CEO 发表日期: 2007-11-19 15:02:34 阅读次数: 62 查看权限: 普通教程

Aspen Plus 介绍 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 一、概述 “如果你不能对你的工艺进行建模,你就不能了解它。如果你不了解它,你就 不能改进它。而且,如果你不能改进它,你在 21 世纪就不会具有竞争力。”

----Aspen World 1997

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 Aspe nTech 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。

二、产品特点

1)产品具有完备的物性数据库

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 AspenPl us 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。

Aspen Plus 数据库包括将近 6000 种纯组分的物性数据

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 Ridlich-Kwong Soave、Peng Robinson、L ee Kesler Plocker、BWR Lee Starling,以及 Hayden O’Connell 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。

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。

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。

2)产品线比较长,集成能力很强。

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 AspenTech 家族软件产品,并为这些软件提供一致 的物性支持。

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。

B-JAC/ HTFS:

换热器详细设计(包括机械计算)的软件包,Aspen Plus 可以在流程模拟工 艺计算之后直接无缝集成,转入设备设计计算。

Aspen Zyqad:

这是一个工程设计工作流集成平台,可以供多种用户环境下将概念设计、初 步设计、工程设计直到设备采购、工厂操作全过程生命周期的各项工作数据、 报表及知识集成共享。Aspen Plus 有接口可与之自动集成。

Aspen Online

在线工具,将 Aspen Plus 离线模型与 DCS 或装置数据库管理系统联结, 用实际装置的数据,自动校核模型,并利用模型的计算结果指导生产。

3)唯一将序贯(SM)模块和联立方程(EO)两种算法同时包含在一个模拟 工具中。

序贯算法提供了流程收敛计算的初值,采用联立方程算法,大大提高了大型 流程计算的收敛速度,同时,让以往收敛困难的流程计算成为可能。节省了工

程师计算的时间。

4)结构完整,除组分、物性、状态方程之外,还包含以下单元操作模块:

对于气/液系统, Aspen Plus 包含:

通用混合、物流分流、子物流分流和组分分割模块。

闪蒸模块:两相、三相和四相

通用加热器、单一的换热器、严格的管壳式换热器、多股物流的热交换 器?

液液单级倾析器

基于收率的、化学计量系数和平衡反应器。

连续搅拌釜、柱塞流、间歇及排放间歇反应器。

单级和多级压缩和透平?

物流放大、拷贝、选择和传递模块

压力释放计算

精馏模型

简捷精馏

严格多级精馏

多塔模型

石油炼制分馏塔

板式塔、散堆和规整填料塔的设计和校核。

对于固体系统, Aspen Plus 包含:

文丘里涤气器、静电除尘器、纤维过滤器、筛选器、旋风分离器、水力旋风 分离器、离心过滤器、转鼓过滤器、固体洗涤器、逆流倾析器、连续结晶器等。

5)模型/流程分析功能:

Aspen Plus 提供一套功能强大的模型分析工具,最大化工艺模型的效益:

收敛分析:自动分析和建议优化的撕裂物流、流程收敛方法和计算顺序,即 使是巨大的具有多个物流和信息循环的流程,收敛分析非常方便。

calculator models 计算模式: 包含在线 FORTRAN 和 Excel 模型界面。

灵敏度分析:非常方便地用表格和图形表示工艺参数随设备规定和操作条件 的变化而变化。

案例研究: 用不同的输入进行多个计算,比较和分析。

设计规定能力:自动计算操作条件或设备参数,满足规定的性能目标。

数据拟合:将工艺模型与真实的装置数据进行拟合,确保精确的和有效的真 实装置模型。

优化功能:确定装置操作条件,最大化任何规定的目标,如收率、能耗、物 流纯度和工艺经济条件。

三、产品功能

工程工作流

Aspen Plus 在整个工艺生命周期,优化工程工作流:

回归实验数据

用简单的设备模型,初步设计流程

用详细的设备模型,严格地计算物料和能量平衡;

确定主要设备的大小

在线优化完整的工艺装置?

“Aspen Plus offline and Aspen RT-Opt

Aspen Plus 根据模型的复杂程度,支持规模工作流。可以从简单的、单一的 装置流程到巨大的、多个工程师开发和维护的整厂流程。分级模块和模板功能 是模型的开发和维护非常简单。

工程能力

Aspen Plus 提供了单元操作模型到装置流程模拟。 这些模型的可靠性和增强 功能已经经过 20 多年经验的验证和数以百万计例子的证实。

Aspen Plus 在整个工艺装置的从研发、 工程到生产生命周期中, 提供了经过 验证的巨大的经济效益。它将稳态模型的功能带到工程桌面,传递着无与伦比 的模型功能和方便使用的组合。利用 Aspen Plus,公司可以设计、模拟、瓶 颈诊断和管理有效益的生产装置。


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