AspenPlusElectrolytesV7_1-Start
ASPEN_PLUS入门教程_煤气化
•PIPE 单段管线压降
•VALVE 阀压降ห้องสมุดไป่ตู้
•SCFRAC 简算法多塔精馏
•PETROFRAC 石油炼制分 馏塔
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单元操作模型及其主要功能
固体处理器 用户模型 流控制器
•USER 有限进出流股
•MULT 乘法器 •DUPL复制器 •CLCHNG 流股复类器 •SELECT 物流选择器 •ANALYZER 物流分析器 •QTVEC 热负荷控制器 •USER2 无限进出流股 •HIERARCHY 分层结构 •CYCLONE 旋风分离器 •RSP静电除尘器 •FABFL纤维过滤器 •VSCRUB文丘里涤气器 •CRUSH破碎机 •SCREEN筛选机 •HYCYC水力旋风分离器 •FILTER转鼓过滤器 •CFUGE离心过滤器 •SWASH 固体洗涤器 •CCD 逆流倾析器 •CRYSTALLIZER 结晶器 •DRYER 干燥器
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单元操作模型（Block） 物性方法（Property Method）
单元操作模型及其主要功能
热交换器 分离器 混合器和分流器 •MIXER 通用混合 •HEATER 通用加热 器 •HEATX 热交换器 •MHEATX多股物流 的热交换器 •HETRAN管壳式换 热器 •AEROTRAN空冷式 换热器 •HxFlux热传递计算 •HTRIXIST 与HTRI 的接口
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ASPEN PLUS的优势
可以模拟电解质系统
许多公司已经用Aspen Plus模拟电解质过程，如酸水汽提、苛性 盐水结晶与蒸发、硝酸生产、湿法冶金、胺净化气体和盐酸回收 等。 Aspen Plus提供Pitzer活度系数模型和陈氏模型计算物质的活度系 数，包括强弱电解质、盐类和含有机化合物的电解质系统。这些 模型已广泛地在工业中应用，计算结果准确可靠。
Aspen-Plus史上最全最好的教程
工艺合成和分析
经济评价/投资估算/进 度管理
Concept ( DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/Utilities
Aspen ICARUS
Pinch/Water/Utilities
工艺知识和数据管理
Axsys/Aspen Zyqad
热交换器设计
HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams
适合中国人的Aspen Plus教程
主要内容
讲义1 Aspen Plus简介 讲义2 Aspen Plus 界面介绍 讲义3 快速入门 讲义4 Aspen Plus精通 讲义5 模型分析工具 讲义6 其他高级功能简介 综合练习
Aspen Plus培训
ASPEN PLUS软件的发展史
Aspen Plus是工程套件的核心,可广泛地应用于新工艺开发、装置设计优 化，以及脱瓶颈分析与改造。此稳态模拟工具具有丰富的物性数据库， 可以处理非理想、极性高的复杂物系；并独具联立方程法和序贯模块法 相结合的解算方法，以及一系列拓展的单元模型库。此外还具有灵敏度 分析、自动排序、多种收敛方法，以及报告等功能。
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) Aspen Plus数据库包括5000多种纯组分的物性数据及下列数据库 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。 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。
AspenPlus教程
1. 可以使用Aspen Plus的插入模块（Insert）功能，重复使用流程模 型的某一部分，例如一个酸性气体净化模型，一组物性输入数据。也 可以建立用户自已的Inserts， 并存入用户插入模块库（Library）来 应用。
Slide 2 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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Aspen Plus培训
Aspen Plus软件的发展史
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。 该软件经过近20年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十个版本, 成为举世公认的标准大型流程模拟软件。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。 以Aspen Plus严格机理模型为基础,还逐步发展起来了针对不同用途、不 同层次的Aspen工程套件(Aspen Engineering Suite,简称AES)产品系列。 Aspen Plus是工程套件的核心,可广泛地应用于新工艺开发、装置设计优 化，以及脱瓶颈分析与改造。此稳态模拟工具具有丰富的物性数据库， 可以处理非理想、极性高的复杂物系；并独具联立方程法和序贯模块法 相结合的解算方法，以及一系列拓展的单元模型库。此外还具有灵敏度 分析、自动排序、多种收敛方法，以及报告等功能。
Aspen Plus 使用介绍
Aspen Plus 使用介绍通过例题来了解Aspen Plus 使用。
例题：异丙苯合成工艺模拟异丙苯(C9H12)是合成染料、树脂的重要原料，可以由苯(C6H6)和丙烯(C3H6) 合成得到，具体的反应式如下：苯的流量为401bmol ／h~，丙烯的流量为401bmol ／h;反应器的热负荷和压力降均为零，丙烯的转化率90％；反应后的气体进入换热器降温冷却，换热器出口温度为130。
F 、压降为 O ．1psi 。
然后再进入压力为latm(1atm==101325Pa ，下同)、热负荷为0Btu ／h(1Btu=1055．06J ， 下同)的闪蒸器进行气液分离，液相作为产品直接引出，气相循环进入反应器，如图2-8。
用RK-SOA VE 进行热力学性质估算。
试用Aspen Plus 模拟该工艺过程，求液相产品的热力 学状态及各组分的流率。
模拟步骤如下：步骤一：启动Aspen启动方式：双击桌面快捷方式，或点击开始菜单。
提供用户信息（Account imfomation ） 首先出现图2-10界面，需选择空白模拟（Blank Simulation ）、模板（Template ）或打开已有模拟文件（Open an Existing Simulation ）。
如用模板启动，则进入图2-11界面，选英制单位的通用模板（General with English Units ）。
Aspen 提供的模板：空气分离、化学工艺、电解质、气体处理、一般工艺（广泛用于汽液平衡）、石油（石油化工）、医药、湿法冶金、固体、特种化工。
可用英制、米制作为缺省单位制。
新模拟时，需在Run Type 列表框中选运行类型，见图2-11。
运行类型：Flowsheet 、Property Estimation 、Property Analysis和 Data Regression本例选Flowsheet 。
文件File 的下拉菜单中选Save 或 Save As 保存文件。
Aspen_Plus史上最全最好的教程
Slide 2 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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Aspen Plus培训
Aspen Plus软件的发展史
➢ 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。
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Aspen Plus具有完整的单元操作模型—分馏模型
➢ 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 供初值， 在大范围内应用十分可靠。
➢ Aspen Plus提供流程模拟所需的多种功能，可帮助用户方便地编写输 入文件，快速而可靠地收敛流程，以及进行流程优化计算。这些功能 包括：
➢ 可按流程模拟需要使用在线FORTRAN语句和子程序。
➢ 1. 可以使用Aspen Plus的插入模块（Insert）功能，重复使用流程模 型的某一部分，例如一个酸性气体净化模型，一组物性输入数据。也 可以建立用户自已的Inserts， 并存入用户插入模块库（Library）来 应用。
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Aspen Plus具有完整的单元操作模型库
➢ Aspen Plus有一套完整的单元操作模型，可以模拟各种操作过程,由单 个原油蒸馏塔的计算到整个合成氨厂的模拟。
ASPEN_PLUS_介绍及模拟实例
ASPEN PLUS的热力学模型（适用体系）
非理想体系——采用状态方程与活度系数相 结合的模型；
原油和调和馏分；
水相和非水相电解质溶液； 聚合物体系。
ASPEN PLUS的热力学模型（状态方程）
• • • • • • • • • • Benedict-Webb-Rubin-Lee-Starling（BWRS）； Hayden-O’Connell； 用于Hexamerization的氢-氟化物状态方程； 理想气体模型； Lee-Kesler（LK）； Lee-Kesler-Plocker； Peng-Robinson（PR）； 采用Wong-Sandler混合规则的SRK或PR； 采用修正的Huron-Vidal-2混合规则的SRK或PR； 用于聚合物的Sanchez-Lacombe模型。
• • • • • • API酸水方法； Braun K-10； Chao-Seader； Grayson-Streed； Kent-Eisenberg； 水蒸气表。
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。 • 原油分析数据处理系统：用精馏曲线、相对密度 和其他物性曲线特征化原油物系。 • 电解质专家系统：对复杂的电解质体系可以自动 生成离子或相应的反应
目标：塔顶馏出物甲醇纯度>99.95wt%，塔 底水纯度>99.90wt%。
步骤
启动程序
选择单位制和运算类型
用户界面
1. Aspen Plus 的过程流程图
AspenPlus全教程
工艺合成和分析
经济评价/投资估算/进 度管理
Concept ( DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/Utilities
Aspen ICARUS
Pinch/Water/Utilities
工艺知识和数据管理
Axsys/Aspen Zyqad
热交换器设计
HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams
Hetran/Aerotran
在线应用
RTO Option/Aspen OnLine
聚合物
Polymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom Modeler
医药/精细化工 石油精制/管道
BaSYS (BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM
➢ 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。第10版已合并成新的SOLIDS数据库，这些数据在模拟冶金 、陶瓷矿产业及其它含有固体处理的过程时是必不可少的。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。
Aspen 工程系列软件
生命周期
按功能分类
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
Aspen_Plus教程
Slide 8 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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Aspen Plus模拟电解质系统
许多公司已经用Aspen Plus模拟电解质过程，如酸水汽提、苛性盐水结 晶与蒸发、硝酸生产、湿法冶金、胺净化气体和盐酸回收等。 Aspen Plus提供Pitzer活度系数模型和陈氏模型（由本公司的陈超群博士 开发)计算物质的活度系数，包括强弱电解质、盐类和含有机化合物的 电解质系统。这些模型已广泛地在工业中应用，计算结果准确可靠。 电解质系统有三个电解质物性参数数据库：水数据库包括纯物质的各种 离子和分子溶质的性质；固体和Barin数据库包括盐类组分性质；一些 特殊的电解质系统和应用于酸性气体交互过程的数据包是由本公司应用 部门和用户一起开发的。 模拟电解质过程的功能在整套Aspen Plus都可以应用。用户可以用数据 回归系统（DRS）确定电解质物性模型参数。所有Aspen Plus的单元操 作模型均可处理电解质系统 。例如，Aspen Plus闪蒸和分馏模型可以处 理有化学反应过程的电解质系统。
Aspen Plus提供流程模拟所需的多种功能，可帮助用户方便地编写输 入文件，快速而可靠地收敛流程，以及进行流程优化计算。这些功能 包括： 可按流程模拟需要使用在线FORTRAN语句和子程序。
1. 可以使用Aspen Plus的插入模块（Insert）功能，重复使用流程模 型的某一部分，例如一个酸性气体净化模型，一组物性输入数据。也 可以建立用户自已的Inserts， 并存入用户插入模块库（Library）来 应用。
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Aspen Plus Getting Started Modeling Processes with Electrolytes Version Number: V7.1 January 2009
Copyright (c) 1981-2009 by Aspen Technology, Inc. All rights reserved. Aspen Plus, aspenONE, the aspen leaf logo and Plantelligence and Enterprise Optimization are trademarks or registered trademarks of Aspen Technology, Inc., Burlington, MA.
All other brand and product names are trademarks or registered trademarks of their respective companies. This document is intended as a guide to using AspenTech's software. This documentation contains AspenTech proprietary and confidential information and may not be disclosed, used, or copied without the prior consent of AspenTech or as set forth in the applicable license agreement. Users are solely responsible for the proper use of the software and the application of the results obtained.
Although AspenTech has tested the software and reviewed the documentation, the sole warranty for the software may be found in the applicable license agreement between AspenTech and the user. ASPENTECH MAKES NO WARRANTY OR REPRESENTATION, EITHER EXPRESSED OR IMPLIED, WITH RESPECT TO THIS DOCUMENTATION, ITS QUALITY, PERFORMANCE, MERCHANTABILITY, OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
Aspen Technology, Inc. 200 Wheeler Road Burlington, MA 01803-5501 USA Phone: (1) (781) 221-6400 Toll Free: (1) (888) 996-7100 URL: http://www.aspentech.com Contents iii
Who Should Read this Guide...................................................................................1 Introducing Aspen Plus...........................................................................................2 Why Use Electrolyte Simulation?......................................................................2 What is an Aspen Plus Electrolyte Model?...........................................................3 Sessions in this Book......................................................................................3 Using Backup Files.........................................................................................4 Related Documentation...................................................................................4 Technical Support..........................................................................................5
1 Modeling Electrolyte Chemistry............................................................................6 Electrolyte Chemistry Flowsheet.......................................................................6 Starting Aspen Plus........................................................................................7 To Start Aspen Plus..............................................................................7 To Select the Template Option...............................................................7 To Specify the Application Type and Run Type for the New Run...................8 Drawing the Graphical Simulation Flowsheet......................................................8 Specifying Title, Stream Properties, and Global Options......................................10 To Specify Flows on a Mole Basis for this Simulation.................................10 Reviewing Report Options.....................................................................11 Specifying Components..................................................................................11 To Rename H2O to Water.....................................................................12 The Electrolyte Wizard...................................................................................12 To Remove Salts from the Solution Chemistry.........................................14 Examining Generated Chemistry......................................................................16 To Examine the Generated Chemistry.....................................................16 To View a Particular Reaction................................................................16 To View the Equilibrium Constants for the Salt Reactions...........................18 Selecting Electrolyte Property Models...............................................................18 Entering Stream Data....................................................................................20 Specifying the Flash Block..............................................................................21 Specifying Additional Stream Properties...........................................................21 To Specify Additional Properties.............................................................22 Running the Simulation..................................................................................22 Examining Simulation Results.........................................................................23 Running Electrolytes in EO..............................................................................24 Viewing EO Electrolyte Results........................................................................26 Exiting Aspen Plus.........................................................................................28