第一讲 ASPEN Plus使用入门
Aspen第一讲
Aspen Plus的基本操作1、Aspen plus的启动(1)选择【开始】→【程序】→【AspenTech】→【Aspen engineering Suite 】→【AspenPlus 11.1】→【Aspen Plus User Interface】，如下图所示：(2)启动Aspen Plus 对话框后，弹出Aspen Plus Startup对话框。
选择BlankSimulation。
如下图所示：空白模拟模板模拟打开现有模拟然后出现如下对话框时，点击OK即可。
流程区单元模块区单元模块区可分为：Mixers/splitters 混合器/分流器Separators 分离器HeatExchangers 热交换器（或称为换热器）Columns 塔（精馏塔、吸收塔）Reactors 反应器Pressure Changers 压力转换设备Manipulators 流股调节器Solids 固体操作设备2、模拟流程的设置步骤：（1）当选定了合适的单元模块，就可以放到流程区去。
（2）在画好流程的基本单元后，就可以打开物流区，用物流将各个单元设备连接起来。
（3）进行物流连接的时候，系统会在图中以红色的标记显示，提示在设备的哪些地方需要物流连接。
（4）在红色标记处，确定所需要连接的物流，当整个流程结构确定以后，红色标记消失，按Next 按钮，系统提示下一步需要做的工作。
（5）最终流程图如下图所示。
3、物流数据及参数的输入(1) 输入流程的数据参数时，有两种方式可以进行输入。
a. 点击后，在跳出的对话框中选择确定，即可进入数据参数输入对话框“Data Browser”；b. 打开数据浏览器(data browse) ，也可进入数据参数输入对话框“Data Browser”ASPEN Plus为了使用户了解哪些参数需要输入，并以红色标记显示。
（2）在项目建立（set up）栏中，主要输入模拟流程的名称、物流单位以及使用的名称等。
aspenplus自学初级教程
制药行业
ASPEN Plus可以用于药物生产过程 中的工艺流程模拟和优化，提高生产 效率、降低成本。
环境工程
ASPEN Plus可以用于模拟污水处理、 废气处理等环境工程领域的工艺流程。
为何学习aspenplus
提高职业竞争力
随着工业4.0和智能制造的快速发展，掌握ASPEN Plus等工业软件已成为工程技术人员必 备的技能之一。学习ASPEN Plus能够提高个人在求职市场上的竞争力。
收敛问题
介绍如何处理求解过程中的收敛问题以及如 何优化求解过程。
结果输出
说明如何将求解结果输出到文件中或以其他 形式展示。
03
流程模拟
流程模拟基础
1 2
流程模拟概念
流程模拟是一种基于数学模型的计算机仿真技术， 用于模拟工业生产过程，预测和优化生产性能。
流程模拟软件
Aspen Plus是一款功能强大的流程模拟软件，广 泛应用于石油、化工、制药等领域。
数据库更新
用户可以更新数据库中的数据，以反映实际生产条件和实验结果 的变化。
05
常见问题与解决方案
模型建立常见问题
问题1
如何正确设置输入参数？
解决方案1
确保所有输入参数都符合Aspen Байду номын сангаасlus的规范， 并且参数值在合理范围内。
问题2
如何处理复杂的流程？
解决方案2
对于复杂的流程，建议将其拆分成多个简单单元， 逐一建模。
优化工业流程
ASPEN Plus可以帮助工程师模拟、分析和优化工业流程，提高生产效率、降低能耗和减 少环境污染。学习ASPEN Plus有助于推动工业技术的进步和可持续发展。
拓展知识面
ASPEN_PLUS入门培训教程
ASPEN_PLUS入门培训教程第一步：软件安装和准备在启动ASPENPLUS之前，还需要准备好所需要的流程模型和数据库。
ASPENPLUS提供了多个预定义的模型和数据库，但用户也可以自定义它们。
确保所需的模型和数据库文件已经准备好并保存在合适的位置。
第二步：启动ASPENPLUS点击桌面上的ASPENPLUS快捷方式，软件将会启动并显示出一个窗口。
用户需要在窗口中选择一个新建流程模型或打开一个已有的流程模型。
第三步：创建流程模型用户需要选择适当的组件来构建流程模型。
ASPENPLUS提供了各种各样的组件，包括物料输入输出单元、反应器、换热器、塔、压缩机等。
用户可以通过连接这些组件来模拟复杂的流程。
第四步：配置组件参数一旦组件被添加到流程模型中，用户需要配置它们的参数。
每个组件都有一系列参数，用于定义组件的行为和性质。
用户需要根据实际情况为每个组件设定参数值。
用户可以通过双击组件或者右键单击组件来打开参数设置对话框。
在对话框中，用户可以输入参数值或者从数据库中选择合适的值。
第五步：运行模拟模型配置完毕后，用户可以点击运行按钮来进行模拟。
ASPENPLUS将会开始模拟该流程，计算各个组件的行为和性质，并生成模拟结果。
用户可以通过查看ASPENPLUS的输出窗口和结果报告来获取模拟结果。
输出窗口将显示模拟过程的详细信息，而结果报告将展示模拟结果的摘要和图表。
第六步：优化和改进模型如果模型的结果不理想，用户可以通过优化和改进模型来达到更好的效果。
ASPENPLUS提供了多种优化技术和工具，用户可以使用它们来调整参数、改进组件连接或者添加新的组件。
用户还可以使用ASPENPLUS的敏感性分析和参数估计功能来进一步优化模型。
敏感性分析可以帮助用户了解参数对模型结果的影响程度，而参数估计可以帮助用户确定模型中的未知参数值。
总结：通过以上步骤，用户可以轻松入门ASPENPLUS，并能够使用该软件进行流程模拟和优化。
1ASPENPLUS的基本操作
ASPENPLUS的基本操作目录1启动User Interface (2)2建立工艺流程： (3)2.1选用单元操作模型 (3)2.2连结流股：Streams （流） (6)3模拟输入 (7)3.1模拟设置（Setup-Spercifications） (7)3.2输入化学组分信息（Components-Spercfications） (8)3.3选用物性计算方法和模型（Properties –Specifications） (9)3.4输入流股信息(Steams)： (9)3.5输入单元模块参数(Blocks) (9)4模拟过程的操作 (9)4.1Run Project（运行模拟过程） (10)4.2View Results（查看结果） (10)4.3Export Report（输出报告文件） (10)4.4Save Project（保存模拟项目） (10)4.5Exit（退出） (10)5Aspen Plus使用几点说明 (10)5.1颜色警示 (10)5.2状态提示 (10)5.3输入提示 (11)1启动User Interface1.1“开始”→AspenTech→AspenTech Engineering Suite→Aspen Plus 11.1→Aspen Plus User Interface”。
1.2AspenPlus Startup对话框：空白模拟模板打开已有的模拟1.3New对话框:1.3.1Simulations（模拟类型）：根据过程类型模拟用的单位制选用，最常用的是General with Metric Units/或Chemicals with Metric Units1.3.2Run Type（运行类型）：默认为Flowsheet（流程图），根据需要可以选择其它类型。
1.3.3Connect to Engin对话框: Local PC（勾选save as default connect后，以后再运行程序，就不会再出现这个对话框了）1.3.4以上任务完成后将会进入到工艺流程窗口。
ASPEN PLUS 软件讲座 (1)
• 在含有原始数据的结果表上，按 Plot Wizard 按钮可得到其它二元 曲线图。
17
物性集
• Property Set - A method of accessing properties so that they can be used or tabulated elsewhere • 用物性集可以报告热力学性质、传递性质和其它 性质值
• 预先定义的物性集
– HXDESIGN, THERMAL,TXPORT,VLE,VLLE
• 自定义物性集
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7. 压力改变模块:流体输送模型
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泵
– Aspen Plus reference
• Unit Operation Models Reference
– Chapter 6: Pressure Changers » Pump Reference
4
1. ASPEN概述
• 具有完备的物性数据库和物性计算方法
• 包括丰富的操作模块
– 混合器/分流器; 分离器;换热器;塔;反应器;压力变换器; 固体操作;用户模型等
• 从单一的装置到整厂流程
– 稳态模拟
– 序贯（SM）模块和联立方程（EO）两种算法
5
2. 安装和界面
• Aspen2006网络版
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Accessing Variables
• An accessed variable is a reference to a particular flowsheet quantity, e.g. temperature of a stream or duty of a block.
Aspen Plus 上机指南1
Aspen Plus上机指南1——用RADFRAC模拟蒸馏塔要求：设计一个收率可达95%，而且在蒸馏物中乙烯纯度可达99%的的C2分离器。
进料条件如下：Component Hydrogen- H2Methane-CH4 Ethylene-C2H4Ethane-C2H6 Propylene- C3H6-2 Mole Fraction0.000140.001620.757460.240030.00075我们将用DSTEU模型来模拟操作条件，在P=18 bar, RR=3.1和basis=100 lbmol/hr 的条件下运行，DSTEU模型，DSTEU模型可以作为一个用部分冷凝器或全冷凝器且单进物料双产物蒸馏塔的捷径。
然后，将利用这些计算结果做一个RADFRAC分析，RadFrac 是一个严格模型用于模拟所有类型的多级气-液精馏操作，需要用到一个全冷凝器，同时设置乙烯的蒸馏纯度为99%。
运用DSTWU模型模拟的步骤如下1．在流程图窗口插入一个DSTWU塔，一股进料物流从塔左侧进入，两股产品物流从塔上下侧流出，如下图所示：注意：物流编号随后将很重要，所以保证你做的图和下图保持一致2．点击NEXT按扭，然后输入“DSTWU Distillation Example”作为标题。
3．点击NEXT按扭，然后你将进入到组分-说明窗口。
4．输入进料物流的组分，如下图：5．点击NEXT按扭，将出现物性方法窗口，选择PENG-ROB方法.6．点击NEXT按扭两次，然后点击OK，然后就进入了物流1-输入-说明窗口。
7．输入下列数据：Pressure 18 barVapor Fraction 0Composition Basis Mole FractionHYDROGEN 0.00014METHANE 0.00162ETHANE 0.24003ETHYLENE 0.75746PROPYLEN 0.00075Total Mole Flow 100 lbmol/hr8．点击NEXT按扭，将出现模块-B1-输入-说明窗口。
ASPENPLUS入门培训教程
ASPENPLUS入门培训教程一、ASPENPLUS的基本概念1.原料：系统中输入的化学物质，可以是单个组分或多个组分的混合物。
2.组件：系统中独立存在的化学物质，可以是纯物质或混合物。
3.流程单元：用于描述系统中的物理过程，如反应器、分离器等。
4.平衡：确定系统中各组分的分布，满足质量守恒和能量守恒的原理。
5.数据回归：根据给定的数据点，在回归模板中进行拟合，得到合适的模型。
6.数据丢失：由于计算机存储限制，超过一定节点的数据将被丢弃。
二、ASPENPLUS的基本操作步骤1.创建工程：打开ASPENPLUS软件，选择“建立新流程模型”，输入工程的名称和路径，选择适当的模板。
2.添加组分：点击“组分”按钮，输入组分的名称和性质，可以选择从数据库中添加已有组分。
3.添加流程单元：点击“流程单元”按钮，选择合适的单元，可以通过拖拽方式添加到工作区。
4.连接流程单元：使用“连接”按钮，将各个流程单元连接起来，建立物料和能量的流动路径。
5.设置条件：点击流程单元上的条件按钮，设置合适的温度、压力等操作条件。
6. 进行模拟：点击“Simulate”按钮，ASPEN PLUS将基于设定条件进行流程模拟，得到计算结果。
7.数据回归：根据需要，对模拟结果进行数据回归，拟合出合适的模型。
8.优化操作：根据实际需求，对模型进行优化，获得最佳的操作条件和产品质量。
三、ASPENPLUS的应用实例1.原料配方优化：根据已知的原料组分和性质，优化配方中各组分的含量，以得到最佳的产品质量。
2.反应器设计：根据反应物的特性和反应器的形式，通过模拟和优化，确定反应器的体积和操作条件。
3.分离过程优化：根据不同组分之间的物理特性，优化分离过程中的操作条件，提高产品的纯度和产率。
4.能源系统优化：根据能源的供给和需求，优化能源系统中各个单元的操作条件，提高能源利用效率。
5.可行性研究：通过ASPENPLUS模拟，评估新工艺流程的可行性和经济性，为工艺设计提供科学依据。
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 Interface2）选用Template3）选用单元操作模块：Model4）连结流股：Streams5）设定全局特性：Setup Global Specifications6）输入化学组分信息 Components7）选用物性计算方法和模型 Property Methods & Models8）输入外部流股信息 External Steams9）输入单元模块参数 Block Specifications10）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 Exit4、选用 Template1）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 Units2）Run Type 过程仿真用 Flowsheet5、设置全局特性 Setup Globe Spec1）标题 Title2）度量单位 Units of Measurement 输入数据 Input data 输出结果 Outpu t results3）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 calculation6、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 components8、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。
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使用Aspen Plus的基本步骤(2)
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
使用Aspen Plus的基本步骤(3)
物性计算方法和模型 (5)
组份类型划分为三种： 1.化学品 体系 Chemical 2.烃类体系 Hydrocarbon 3.特殊类型 Special ( water only, amines, Sour water, carboxylic acids, HF, electrolyte)
物性计算方法和模型 (6)
饱和蒸气压下在单一溶剂中的亨利系数 由下式计算 *,l ln HiA T , p A a b T c ln T iA iA iA 2 diAT eiA T 式中的纯组分饱和蒸气压用Antoine公式 计算。
亨利组分 (4)
亨 利 组 分 在 Components 大 类 下 的 Henry Comp子类目录里创建一个对象来 定义。 为对象设定ID后，将在工作条件下 表现为可溶性不凝气体选择到右侧的列 表框中。
创建你的第一个AspenPlus仿真模型
建立以下过程的 Aspen Plus仿真模 型： 将 1000 m3/hr 的 低 浓 酒 精 （ 乙 醇 30%w，水 70%w，30 C，1 bar）与700 m3/hr 的 高 浓 酒 精 （ 乙 醇 95%w ， 水 5%w，20 C，1.5 bar）混合。 求混合后的温度和体积流量。
2. 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。
选用单元操作模块 Model Blocks
选用单元操作模块 Model Blocks
3. 选图标： 每一种单元操作模块可以用不同的图 标表示。可根据流程图的需要和自己的喜 好选择表示模块的图标。
CAPD基础 第一讲
ASPEN Plus
使用入门
第一讲 入门基础
• Aspen Plus简介 • Aspen Plus 基本概念 • 使用Aspen Plus的基本步骤 • 最简单的单元模块 • 创建你的第一个Aspen Plus仿真模型
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。 • 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。
选用
Template （2）
设定全局特性 （1）
1. 标题 Title 2. 度量单位 Units of Measurement 输入数据 Input data 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
物性计算方法和模型 (1)
Aspen Plus 提供了丰富的物性计算 方法与模型，我们必须根据物系特点和 温度、压力条件适当选用。可以利用 Tools 菜单下的 Property Method Selection Assistant 工具帮助我们缩小适用方法的 范围。 Aspen Plus 的在线帮助也可以提供 有用的详细信息。
选用物性计算方法和模型 (2)
输入外部流股信息 (1)
1. 每一股外部流股都必须输入信息 2. 状态变量：温度、压力、流量 3. 组成：表达基准、数值
输入外部流股信息 (2)
输入单元模块参数 (1)
1. 每一各单元模块都必须输入模型参数 2. 模型参数的数量因模型而异，请认真理 解其物理意义。 3. 模型参数的合理选取对仿真结果的质量
乘法器 (Mult) 用于将一股输入流股 的流量缩放后作为输出流股，主要模型 参 数 为 缩 放 因 子 (Multiplication factor)。 复制器 (Dupl) 用于将一股输入流股 复制为多股完全相同的输出流股。 两种模块都归属于调节器类别 (Manipulators) 。
流股的缩放和复制 — Mult / Dupl
至关重要！
输入单元模块参数 (2)
选用单元操作模块 Model Blocks
1. 选类别： 共有“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。
选用单元操作模块 Model Blocks
选用单元操作模块 Model Blocks
连接流股 Connecting Streams
连接流股 Connecting Streams
3. 连接流股： 用鼠标点击两个配对的流股连接点， 即可完成连接。连接好流股后可根据流 程图的需要给流股重新命名，挪动连接 点的位置，以及调节连线的走向。
连接流股 Connecting Streams
运行程序 Running Project
设定全局特性 （2）
输入化学组分信息 (1)
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
输入化学组分信息 (2)
选用物性计算方法和模型 (1)
1. 过程类型 2. 基础方法 3. 亨利组分
Process type Base method Henry components
电解质组分 (4)
电解质组分 (5)
在弹出的对话 框中选出发生 电离的电解质 组份；选择氢 离子形式；并 确定是否包含 成盐反应，水 的电离反应， 以及成冰反应 。 然 后 点 击 Next 按钮。
电解质组分 (6)
对话框中 将列出水溶性 成份，可能存 在的盐类，和 所涉及的反应 方程式，包括 离解反应和电 离平衡反应。 可以删除 不需要的成分 和反应式。
启动
User Interface（2）
选用
Template （1）
1. 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 2. Run Type 过程仿真用 Flowsheet
以普通化学品体系为例，选择后弹出的对话框将 询问： 体系是否处于高 压？( > 10 bars ) 回答
Yes
No
物性计算方法和模型 (7)
对话框中给出了 选择物性计算方
法的参考意见。
如果你对有关的 方法不了解，可 以移动下拉条观 看对进一步帮助
信息的建议。
物性计算方法和模型 (8)
进 一 步 的 帮 助 信 息
亨利组分 (5)
亨利组分 (6)
创建了亨利组分对象后，还需在
Properties 大类下的 Parameters 子类下的 Binary Interaction 目录下的 Henry-1 对象
中输入亨利系数的温度关联系数（从 数据库里调用）。
亨利组分(7)
电解质组分 (1)
如果系统包含水和在水中会发生
物性计算方法和模型 (2)
点 击 高 亮 的 菜 单 条 目
物性计算方法和模型 (3)
阅读弹出的 对话框中的
说明，然后
点击右下方 的“Next” 按钮。
物性计算方法和模型 (4)
从两种帮助方式中选择一种： 1.指定组份类型 Specify component type 2.指定过程类型 Specify process type
查看结果 View Results
输出结果报告 Export Result
输出结果报告 Export Result
保存项目 Save Project
流股混合器 — Mixer
用于将多股流股混合，可以连接 多股输入流股，但只有一股输出流股。 注意区分适用于物流、热流和功 流的模块。 物流混合器有多种图标可选用。
1. 选流股类别： 共有三种流股 物流 Material Streams 热流 Heat Streams 功流 Work Streams 选择所需的类别。
连接流股 Connecting Streams
连接流股 Connecting Streams
2. 流股连接点： 选好流股类别后，将光标 移到绘图 区，单元模块上的流股连接点处出现箭头 标识，红色标识表示必需连接的流股，蓝 色标识表示根据需要选择连接的流股。
流股混合器 — Mixer
流量分配器 — FSplit
用于将一股输入流股或多股输入 流股混合后分割为多股输出流股。 注意区分适用于物流、热流和功 流的模块。 主要模型参数为每股输出流股的 分配率(Split)或流量(Flow)。
流量分配器 — FSplit
流量分配器 — FSplit
流股的缩放和复制 — Mult / Dupl
• 数据浏览器（Data Browser）。
• 流股（Stream）。
• 模块（Block）。
使用Aspen Plus的基本步骤(1)
1. 启动User Interface
2. 选用Template
3. 选用单元操作模块：Model Blocks 4. 连结流股：Streams 5. 设定全局特性：Setup Global Specifications
亨利组分 (1)
在操作条件下表现为不凝性气体的 组分被称为亨利组分(Henry Components), 其在液相中的溶解度用亨利定律描述。 fi Hi ai pii Hi i xi 混合溶剂中的亨利系数由下式计算