化工过程设计软件基础 第1讲
Aspen Plus使用入门
什么是化工过程？
原料经过一系列物理单元操作和化学反应的单元过程而转 化为合乎需要的产品的过程。
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现代化工过程的特点
计算机技术与网络技术的发展应用 装置与规模的放大、结构优化、柔性生产 品质控制、安全控制 工况的操作优化 大系统的优化（计划与调度、供应链管理、….）
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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）
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选用 Template
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 Chemicals with Metric Units Run Type 过程仿真用 Flowsheet
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Aspen Plus 简介
Advanced System for Process Engineering
1976~1981年 MIT主持 能源部资助 55个高校和公司参与开发
可以分别和混合运用序贯模块法和联立方程法的 稳态过程模拟软件 1948种有机物、2477种无机物、3312种固体物 、1676种水溶电解质、59种燃烧尾气成分的基本 物性参数 丰富的状态方程和活度系数方法
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使用Aspen Plus的基本步骤(2)
输入化学组分信息 Components 选用物性计算方法和模型 Property Methods & Models 输入外部流股信息 External Steams 输入单元模块参数 Block Specifications
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为什么要学习化工过程设计软件？
过程模仿
进行过程模拟 改进工艺条件 确定工艺瓶颈 加快设计速度 培训技术人员
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过程计算
过程预测
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。
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使用Aspen Plus的基本步骤(3)
运行模拟过程 Run Project 查看结果 View Results 输出报告文件 Export Report 保存模拟项目 Save Project 退出 Exit
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用户界面——流程图
标题栏 工具栏 菜单栏 流股 模块 流程图
帮助线
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模型库 状态区
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启动User Interface
启动Aspen Plus 的用户界面程序 开始 程序 AspenTech Process Modeling V7.0 Aspen Plus Aspen Plus User Interface 选用“Local PC”作为缺省连接
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商用化工过程设计软件
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化工过程模拟软件——spen Plus 基本概念 Aspen Plus 基本使用步骤 最简单的单元模块 创建你的第一个Aspen Plus 仿真模型
用户界面——数据浏览器
菜单树
状态区
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描述区
使用Aspen Plus的基本步骤(1)
启动User Interface 选用Template 选用单元操作模块：Model Blocks 连结流股：Streams 设定全局特性： Setup Global Specifications
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选用单元操作模块 Model Blocks
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选用单元操作模块 Model Blocks
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选用 Template
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选用单元操作模块 Model Blocks
选类别： “混合器/分割器、分离器、换热器、塔器、 反应器、压力改变器、调节器、固体、用 户模块”九大类别 根据单元操作模块的归属选择所需的类别
chemcad-第一课
ChemCAD数据库内名称 Propane I-Butane I-Butene 1-Butene N-Butane Trans-2-Butene Cis-2-Butene N-Pentane
1.4 ChemCAD模拟步骤
• 1.4.2 开始新的模拟 File-New 创建一个新的模拟 File-Save As 保存这个模拟
利用动态模拟： 1，确定开停工方案；2，计 算特殊的非稳态过程；3，生 产指导和调优。
• 1.2.3 ChemCAD与其他模拟软件比较
ChemCAD ASPEN ProII
应用
石油，炼油和油气 炼油到非理想化学 油/气加工、炼油、 加工 系统 化工、化学、工程 和建筑、聚合物、 精细化工/制药
YES YES YES
1.4 ChemCAD模拟步骤
• 1.4.3 绘制流程图
– 绘制流股
• 制图面板，选择Stream图标，在接近设备时，设备 的图标就会出现可绘制流股的位置标志。
1.4 ChemCAD模拟步骤
• 1.4.4 选择工程单位 Format-Engineering Unit
1.4 ChemCAD模拟步骤
– 确定开停工方案 – 计算特殊的非稳态过程 – 生产指导和调优
1.4 ChemCAD模拟步骤
• 1.4.1 提出问题 用简捷塔模拟脱戊烷精馏塔的设计计算 液相进料压力pF=0.602MPa，温度TF=341.15K， 流率为F=44.9881kmol/h，进料的组分及组成 如下表，塔顶压力为p=0.456MPa，整个塔的 压降为0.05MPa
序号 名称 1 2 3 4 5 6 7 8 丙烷 异丁烷 异丁烯 1-丁烯 正丁烷 反-2-丁烯 顺-2-丁烯 戊烷
分子式 C3H8 C4H10 C4H8 C4H8 C4H10 C4H8 C4H8 C5H12
aspen 讲义
*独一无二的、严格的电解质模拟
*固体处理功能
*反馈和前馈控制功能
*自动的流程排序和收敛
*成本和经济综合评价系统
*灵敏度和工况研究分析
*最先进的优化功能
*非常有用的接口功能
*交互式模拟计算
二、序贯模块法模拟
ASPEN PLUS采用序贯模块法进行流程模拟。彼此独立的各个单元模块通过中间物流连接。流程按顺序求解，某一单元操作模块的出口物流是流程中下一个单元操作模块的进料物流。
；/（）[ ] = & ' "
3.一级关键字在第一列开始，二级关键字在第二列以外的任一列开始。
4.语段可以按任意次序输入。
5.超过一行的语句为了续行，必须在该行的末尾加一个&号；若这一行是以斜杠结尾或在引号内的字符串超过一行要续行时，可不用&号；在上述各情况下，继续行的第一列应为空格。
6.在分号（；）后的行是注释行。
PROPERTIES（物性）
在ASPEN PLUS中，用于计算热力学性质和传递性质的方法和模型都组装为选择集。
一个选择集是物性方法和模型的集合。
一个标准的选择集含有计算液相和汽相中下列性质的所有必需方法和模型：
—热力学性质：
—逸度系数（K-values）
—焓
—熵
—自由能
—摩尔体积（密度）
—传递性质：
第一章前言
第一节化工过程流程摸拟的基本概念
一、化工过程流程模拟
化工过程流程模拟就是借助计算机求解整个化工生产过程的数学模型，得到有关该化工过程的性能的信息。
二、稳态模拟和动态模拟
化工流程模拟可分为稳态模拟和动态模拟。稳态模拟是模拟一个稳态的化工生产操作过程。一头是稳定地连续进料，中间经过一系列稳定连续的加工操作，最后从另一头稳定连续的提供出化工产品的工厂或装置都属于稳定操作过程。我厂绝大多数生产装置都是稳态生产过程，例如，乙烯裂解装置、原油加工装置等。动态模拟系统是模拟不稳定的生产过程，例如间歇操作反应釜的生产过程、装置的开停工过程都属于不稳定的生产过程。目前，由于化工流程稳态模拟系统与动态模拟系统相比，较为成熟，且应用范围较广。所以化工流程模拟一般是指化工流程稳态模拟。
化学软件基础-第2章 第1讲-Origin
化学软件基础第二章第一节Origin作图软件卞希慧,郭都2014年9月27号目录一：Origin简介 (1)1.Origin软件简介 (1)2.Origin软件的特点 (1)1)数据导入 (1)2)数据分析 (1)3)工作表 (2)4)图形 (2)3.Origin工作界面（Workspace） (3)5)Origin工作界面-子窗口 (4)6)Origin工作界面-菜单栏 (4)7)Origin工作界面-工具栏 (5)4.Origin四种基本操作方法 (6)5.Origin文件的保存 (7)6.Origin文件类型及文件扩展名 (7)二：Origin工作表 (8)1.Origin工作表简介 (8)2.数据文件的建立方法 (8)3.数据的编辑修改 (8)1)数据的修改 (8)2)在列中插入数据 (8)3)删除数据 (8)4.列的插入、删除和重排 (9)1)增加列 (9)2)插入列 (9)3)删除列 (9)4)移动列 (9)5.列的插入、删除和重排 (9)1)插入行 (9)2)删除行 (9)3)行、列转换 (9)6.工作表的重命名与删除 (9)1)工作表的重命名 (9)2)工作表的删除 (9)三：Origin绘图 (11)1.投稿对Origin图片格式的要求 (11)2.Origin图形的生成及美化 (12)1)单线图 (12)2)多线图 (12)3)图像的美化 (12)3.多图层的制作 (13)1)多图 (13)2)母子图 (14)3)并图 (14)4.Origin双坐标图的制作 (14)四：Origin数据拟合 (15)1.数据拟合知识介绍 (15)2.Origin线性拟合 (16)3.Origin多项式拟合 (16)4.Origin其它非线性拟合 (17)5.Origin自定义拟合函数 (19)一：Origin简介1.Origin软件简介Origin是国际科技出版界公认的标准作图软件，科学和工程研究人员的必备软件之一。
化工流程模拟实训：Aspen_Plus教程_第1章绪论幻灯片PPT
教材
教材
1.2 Aspen Plus 软件
Aspen Plus构成
1.2 Aspen Plus 软件
Aspen Plus特性
最完备的物性系 统
先进的计算方法 先进的流程方法 进展过程优化计算
1ห้องสมุดไป่ตู้ 43
完整的单元操作 模型库
快速可靠的流程 模拟功能
1.2 Aspen Plus 软件
Aspen Plus功能
1
对工艺过程进展严格的质量和能量平衡计算
2 可以预测物流的流率、组成以及性质
3
可以预测操作条件、设备尺寸
4
可以减少装置设计时间并进展装置各种设计方案的比较
5
帮助改进当前工艺
教材
中国石油大学〔华东〕 化学工程学院
孙兰义教授 主编 化学工业出版社 出版 国内第一本关于Aspen
Plus的中文教材
1.1 化工过程模拟
化工过程模拟的功能
科学研究 开发新工艺
化工过程模 拟的功能
生产调优 故障诊断
设计 改造
1.1 化工过程模拟
化工过程模拟系统的构成
1.2 Aspen Plus 软件
软件简介
Aspen Plus是一款功能强大的集化工设计、动态模 拟等计算于一体的大型通用流程模拟软件 起源于20世纪70年代美国能源部资助、MIT主持工
第1章 绪论
绪论
1.1 化工过程模拟
化工过程模拟简介 化工过程模拟的功能 化工过程模拟系统的构成
1.2 Aspen Plus软件
Aspen Plus简介 Aspen Plus的主要功能
1.1 化工过程模拟
化工过程模拟简介
实质：使用计算机程序定量计算一个化学过程中的 特性方程
化工过程设计软件基础 第1讲
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启动User Interface
启动Aspen Plus 的用户界面程序 开始程序AspenTech Process Modeling V7.0Aspen Plus Aspen Plus User Interface 选用“Local PC”作为缺省连接
利用弹出对话框区别同分异构体
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输入化学组分信息
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选用物性计算方法和模型
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选用单元操作模块 Model Blocks
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选用单元操作模块 Model Blocks
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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
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输入外部流股信息
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过程类型 Process type
化学软件基础-第1章 第1节-Microsoft Word
化学软件基础第一章第一节科技论文撰写软件Microsoft Word卞希慧，王兰2014年9月20号目录一：Word简介 (1)二：Word在化学化工中的应用 (1)1：论文写作 (1)2：制作简历 (1)三：论文写作中及简历制作中需要掌握的Word技能 (1)1：编辑排版中的基本操作 (1)1）显示→隐藏编辑标志 (1)2）字体、字号、上标和下标的设置 (2)3）空格、居中与对齐 (2)4）段落、分页、分节与分栏 (3)5）页眉、页脚的设置 (5)6）插入脚注 (6)7）添加行号 (6)8）项目符号和编号 (6)9）插入特殊符号 (7)10）页面设置 (7)11）目录的生成与更新 (7)12）修订和改写 (8)2：英文字符操作 (8)1）字母大小写的转换 (8)2）换行时是否允许西文在单词中间换行 (8)3：公式及分子式的编辑 (9)1）启动和退出公式编辑器 (9)2）在工具栏上增加公式编辑器 (9)3）公式编辑器模版简介 (9)3）字符式样和空格 (10)4：表格的相关操作 (10)1）三线表的制作 (10)2）表格内容的对齐 (10)3）表格的拆分 (10)4）表格中文字的调整 (11)5）表格序号的自动设置 (11)6）每页都显示表头的设置 (11)7）同一行是否跨页显示的设置 (11)8）表格的排序 (12)5：图的制作及图文混排 (12)1）绘制图片 (12)2）插入图片 (12)3）编辑与处理图片 (12)一：Word简介Word是由美国微软公司推出的具有强大编辑功能的文字处理程序。
Word版本：最初Word1.0~Word7.0，以后的版本以年份命名。
有Word 97、Word 2000、Word 2003、Word 2010、Word 2012其中2003之前的扩展名为.doc，之后的扩展名为.docx新版本兼容旧版本，但是旧版本打不开新版本。
注意你的导师使用的是什么版本，若为旧版本，一定要另存！但是转化为低版本后的公式将存成图片的格式，不可编辑二：Word在化学化工论文中的应用1：论文写作（科技论文、毕业论文）2：制作简历（表格式、文字式）三：论文写作中及简历制作中需要掌握的Word技能1：编辑排版中的基本操作1）显示→隐藏编辑标志（Ctrl+Shift+8）编辑符号：如空格、分页标志，打印时不会打印出来。
化工制图CAD课件第01章概述
掌握如何修改图形的颜色、线型、填充等属 性。
化工图的特点
1 精度要求
2 绘图比例
化工图对精度要求高，需要准确表达设计信息。
化工图常使用比例尺绘制，以便在实际施工中准 确测量和安装。
3 比例尺与图幅
4 图形符号、线条、文字的规定
选择合适的比例尺和图幅，使图纸易于阅读和理 解。
化工图使用特定的符号、线条和文字描述设计信 息。
化工制图CAD课件第01章 概述
课程介绍、CAD基础知识、CAD软件常用操作、化工图的特点、CAD绘图原理 等，让你轻松掌握化工制图CAD的基本知识。
课程目标与内容
1 课程目标
了解化工制图CAD的基本原理，掌握CAD软件的常用操作技巧。
2 课程内容
CAD基础知识、CAD软件常用操作、化工图特点和CAD绘图原理。
动手练习
通过实际操作练习，提高CAD绘图 能力。
CAD绘图原理
绘图方法
• 手绘与CAD绘图的对比分析 • CAD绘图的步骤与流程
绘图规范
绘图标准
• 化工制图CAD的绘图规范要求 • 尺寸标注和符号使用规范
• 化工行业常用的CAD绘图标准 • 标准图框和样板图的使用
总结
பைடு நூலகம்
知识点回顾
复习本章学习的主要知识点，加深 理解。
启示与思考
思考CAD在化工制图中的创新应用 和发展方向。
3 适用人群
化工工程师、设计师、学生以及对化工制图CAD感兴趣的人群。
CAD基础知识
1 CAD定义
计算机辅助设计
2 CAD在工程设计中的作 3 CAD软件分类
用
二维CAD软件、三维CAD软
（Computer-Aided Design），
化工设计软件概述
述
构设计，物性计算，过程稳态模拟、动态
Байду номын сангаас
模拟和优化的CAD集成软件工具；3D实体
模型法用于化工设备和工厂的设计。
• 90年代，基于高性能PC和GUI的集成化环
境得到了普及应用，虚拟工厂设计方法进
入实用阶段。
• 发展趋势：虚拟工厂设计方法成为标准。
化工CAD的内容及工具——分类
化
工
设 化工CAD根据其对象和内容可分为四大领域；
• 过程运行特性分析(灵敏度、操作弹性分析)
• 过程参数优化
• 设计文档的编绘
软件工具>>
计算机辅助过程设计——软件工具
化
工
设 计
•
ASPENTech 的ASPEN系列软件工具包括：
软 ASPEN Plus，ASPEN Pinch，Batch Plus，
件 概
ASPEN Split等。
述 • HyproTech 的HISYS系列软件工具包括：
• SimSci 的 DYNSIM
• Honeywell的 UniSim
• MatLab 的 Simulink
计算机辅助过程设备设计——内容
化
工 设
CAPED的主要内容:
计
软 件
• 标准设备的选型设计
概
根据过程设计提出的设备工艺条件参数，
述
选择适用结构和规格的标准化设备，设计
设备安装方式。
• 非标设备的机械设计
计 软
•
计算机辅助过程设计——CAPD
件 概
Computer Aided Process Design
述 • 计算机辅助过程控制设计——CAPCD
化工autocad应用基础
化工autocad应用基础
AutoCAD是一种常用的计算机辅助制图软件，广泛应用于各种工程领域。
其中，化工autocad应用基础作为化工工程师必须掌握的基本技能之一，拥有着很大的重要性。
本篇
文章将从以下几个方面介绍化工autocad应用的基本知识和技能。
一、基本操作技能
学习化工autocad应用基础的第一步是掌握基本操作技能。
这包括AutoCAD中的工具栏、命令栏、绘图区域等的基本操作方法、基本绘图命令的使用、绘图的保存与打印等
等。
二、画图技巧
化工autocad应用基础的第二步是掌握画图技巧。
这包括如何使用各种工具完成不同
类型的图形绘制、如何选择不同的颜色和线型、如何控制自动计算和精度等方面的技巧。
此外，化工autocad应用还需要掌握一些特殊的绘图技巧，比如如何在AutoCAD中处理化
学公式、如何绘制管道、压力容器等化工设备等。
三、应用技能
掌握化工autocad应用基础之后，还需要将其应用到化工设计中。
这包括化工流程图、某些特定设备的绘制、根据具体草图绘制3D模型等。
此外，化工autocad应用还需要与其他CAD工具配合使用，如使用P&ID软件等。
四、文件管理技能
AutoCAD绘图完成后，我们需要对其进行优化、管理和归档，这就需要掌握一些文件
管理技能。
这包括如何进行版式设定和使用，如何导出文件和截图以及如何管理AutoCAD
的模板和符号库等。
第1讲-化工流程模拟进展及ProII使用过程简介
利润率
流程模拟的信息流
3 化工过程流程模拟的应用
化工过程开发系指将化学实验室的研究成果转 化为社会生产力的整个过程，一般经历： 小试 模试 中试 概念设计 基础设计 工程设计 基本建设 投产
主要应用
化工过程流程模拟软件可用于化工过程开发的各个 阶段： (1)小试和概念设计阶段 (2)模试、中试和基础设计阶段 (3)工程设计和建厂阶段 (4)装置投产阶段 新装置的设计 指导已有装置的操作
流程模拟系统软件
模拟系统 开发者 结构 特点 HYSIM 加拿大HYPROTECH Co.序贯模块法 交互作用方式 PRO/II 美国Simulation公司 序贯模块法 批处理与交互 QUASLIN 英国CAD中心 联立方程法 模拟与优化 SIMMOD 美国Illinois大学 序贯模块联立模块法 模拟与优化 SPEEDUP 英国Imperial大学 PASCAL编程 SYMBOL 英国Cambridge大学 联立方程法 线性化法 ECSS 青岛化工学院 序贯模块法 Micro SAPROSS 兰州设计院 序贯模块法 合成氨专用系统程 大连理工大学 华东理工大学
y 32 = ϕ 32 ( x31 , u3 ) y 41 = ϕ 41 ( x 41 , u4 ) y 42 = ϕ 42 ( x 41 , u4 )
f 4 ( x41 , y41 , y42 , u4 ) = 0 f 5 ( x51 , x52 , y51 ) = 0
y51 = ϕ 51 ( x51 , x52 )
序贯模块法求解时，必须： 规定流程的各输入物流 提供所有循环物流的初始值
利用序贯模块法进行上述流程的求解过程： 输入进口流x11的参数 1) 假定循环流x12的参数 2) y = ϕ (x , x ) 使用模型方程 计算y11 3) 利用连接方程使x21＝y11 4) y = ϕ (x , u ) 使用模型方程 计算y21 5) 利用连接方程使x31＝y21 6) 使用模型方程 y = ϕ (x , u ) 计算y31和y32 7) 利用连接方程使x41＝y31 8) y = ϕ (x , u ) y = ϕ (x , u ) 使用模型方程 和 计算y41和y42 9) 10) 考察y41和x12的差值 11) 利用连接方程使x51＝y32 y = ϕ (x , x ) 计算y51 12) 用模型方程