aspenplus教程(上)
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。
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。
Aspen_Plus史上最全最好的教程
Slide 2 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第2页
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。
第10页
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。
Slide 9 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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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。
AspenPlus史上最全最好的教程
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
Aspen Plus具有最先进的计算方 法 Aspen Plus具有最先进的流程收敛方法
Aspen Plus具有最先进的数值计算方法，能使循环物流和设计规定迅 速而准确地收敛。这些方法包括直接迭代法(Wegstein)、正割法(Secant) 、拟牛顿法、Broyden法等。这些方法均经AspenTech进行了修正。例如 ，修正后Secant法可以处理非单调的设计规定。Aspen Plus可以同时收敛 多股撕裂（Tear）物流、多个设计规定，甚至收敛有设计规定的撕裂物 流。这些特点对解决高度交互影响的问题时特别重要。
培训讲义2: Aspen Plus界面介 绍
培训讲义2: Aspen Plus界面介 绍
培训讲义2: Aspen Plus界面介 绍
培训讲义2: Aspen Plus界面介 绍
培训讲义2: Aspen Plus界面介 绍
培训讲义2: Aspen Plus界面介 绍
培训讲义2: Aspen Plus界面介 绍
Aspen Plus可以进行过程优化计算
应用Aspen Plus的优化功能，可寻求工厂操作条件的最优值，以达 到任何目标函数的最大值。对约束条件和可变参数的数目没有限制，可 以将任意工程或技术经济变量作为目标函数，如利润和生产率。用户在 选取操作参数限制范围时，具有很大的灵活性。 Aspen Plus的一大特点 是能将流程模拟和优化同时收敛，这样使得收敛更加迅速而可靠。
Hetran/Aerotran
在线应用
RTO Option/Aspen OnLine
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。
aspen使用入门第6讲plus换热器的模拟(60页)
■ 换热器方位 Exchanger orientation
■ 密封条数 Numberof sealing strip pairs
■ 管程流向 Direction of tubeside flow
■ 壳内径
Inside shell diameter
■ 壳/管束间隙 Shell to bundle clearance
5.3.2 换热器计算方程
■ 换热器的标准方程是： Q=U× A× LMTD 这里LMTD是对数平均温差，此方程用于纯逆流 流动的换热器。
■ 通用方程是： Q=U× A× F × LMTD 这里F是校正因子，考虑了偏离逆流流动的程度
■ 在Setup Specifications页上用LMTD Correction Factor区域输入LMTD校正因子。
Block Options
替换这个模块的物性、模拟选项、诊断消息水平和报告选项的全 局值。
Results
浏览结果、质量和能量平衡、压降、速度和区域分析汇总。
Detailed Results
浏览详细的壳程和管程的结果以及关于翅片管、折流挡板和管嘴 的信息。
Dynamic
规定动力学模拟的参数。
5.3.1 HeatX—计算类型
TEMA壳体类型
壳体尺寸
■ Geometry Shell页也包含了两个重要的壳 体尺寸：
· 壳体内径 · 壳体到管束的最大直径的环形面积
Outer Tube Limit 管束外层的最大直径
Shell Diameter 壳体直径
Shell to Bundle Clearance 壳层到管束的环形面积
HeatX——管程参数（2）
HeatX——管程参数（3）
ASPENPLUS第1章
第1章ASPEN PLUS 性质方法概述 ....................................................................................... 1-1 热力学性质方法................................................................................................................... 1-1 状态方程方法............................................................................................................... 1-2活度系数方法............................................................................................................... 1-7状态方程模型..............................................................................................................1-15活度系数模型..............................................................................................................1-22传递性质方法..............................................................................................................1-23非常规组分焓计算......................................................................................................1-25脚注..............................................................................................................................1-26第1章ASPEN PLUS 性质方法概述所有的单元操作模型都需要性质计算而生成结果。
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。
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教材
教材
第2章 图形界面与流程建立
作者：毕欣欣 孙兰义
图形界面与流程建立
2.1 图形界面 2.2 建立流程模拟 2.3 输入数据 2.4 运行模拟 2.5 查看结果
数据浏览 按钮
2.1 图形界面
标题栏
菜单栏
Next按钮 模拟初始化 结果显示
流程显示窗口
模块库
2.1 图形界面
主要图标功能介绍
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主持项目——Advanced System for Process Engineering（ASPEN） 1982年将其商品化，成立AspenTech公司，并称之为Aspen Plus
根据化工过程的数据，采用适当的模拟软件，将由多个单元 操作组成的化工流程用数学模型描述，模拟实际的生产过 程，并在计算机上通过改变各种有效条件得到所需要的结 果 分为稳态模拟和动态模拟两类，本书介绍稳态模拟
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
图标 说明 下一步Next 数据浏览Data Browser 控制面板Run Control Panel 初始化Reinitialize 开始运行Start 结果显示Check results
功能 指导用户进行下一步的输入 浏览、编辑表和页面 显示运行过程，并进行控制 重新计算，不使用上次的计算结果 输入完成后，开始计算 显示模拟计算的结果
1 对工艺过程进行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行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
2.2 建立流程模拟
保存文件
设置保存类型： 点击菜单栏Tools∣Options， General ∣ Save options 设置文件的 保存类型 *.apw，文档文件，二进制存储， 包含输入规定、模拟结果和中间 收敛信息； *.bkp，运行过程的备份文件， ASCⅡ存储，包含输入规定、结果 信息； *.apwz，综合文件，二进制存储， 包含模拟过程中的所有信息。
点击File∣Save As，选择存储位置， 给文件命名
2.2 建立流程模拟
建立流程图
物流、模块的名称： 菜单栏Tools∣Options， Flowsheet页面 Stream and Block labels 去掉复选框的第一项和第三 项，对于物流和模块，用户 自行定义标识名称，不采用 系统生成的默认标识
2.2 建立流程模拟
放置模块
输入模块名称
从模块库Model Library中点击 Reactors，选择 RStoic模块
2.2 建立流程模拟
连接物流
输入物流名称
点击Material STREAMS的下拉箭 头，选择物流Material
2.2 建立流程模拟
添加其他模块和物流
完成后单击
NEXT按钮
条件： 原料FEED， 105℃，0.25MPa , 苯、丙烯摩尔流率各18kmol/hr 反应器REACTOR， 绝热操作，0.1MPa，丙烯转化率90%， 反应方程式：
冷凝器COOLER，出口C温6H度654℃C，3H压6降为0C.79kHPa12
分离器SEP，绝热操作，压降为0
步骤
2.2 建立流程模拟
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 进行过程优化计算
12 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
2.1 图形界面
状态指示符号
符号
意义 该表输入未完成 该表输入完成 该表中没有输入，是可选项 对于该表有计算结果 对于该表有计算结果，但有计算错误 对于该表有计算结果，但有计算警告 对于该表有计算结果，但生成结果后输入发生改变
2.2 建立流程模拟
• 例 2.1 苯和丙烯反应生成异丙苯，求产品PRODUCT中异丙 苯的摩尔流率
ASPEN-PLUS教程
第1章 绪论
作者：毕欣欣 孙兰义
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
本例选择状态 方程方法RKSOAVE
完成后单击 NEXT按钮
2.3 输入数据
输入物流参数
输入进料FEED 条件参数
通常只对进料物 流输入流股信息
总流量
完成后单击 NEX输入模块参数
COOLER模块
完成后单击 NEXT按钮
输入出口温度、 压降、热负荷 三项中的两项 本题输入温度 54℃，压降 0.7MPa
输入压力＞0，表
全局设置
2.3 输入数据 完成后单击 NEXT按钮
2.3 输入数据
输入组分
输入组分
Find（查找）功能
2.3 输入数据
-表示C9H12的 同分异构体
利用该功能可根据组 分名、分子式、组分 类别、分子量、沸点、 或CAS号查找组分。
2.3 输入数据
选择物性方法
物性方法的选 择对于模拟的 准确性来说至 关重要，是模 拟的一个关键 步骤
建立流程图
启动Aspen Plus 保存文件 添加模块及物流
输入数据
全局设置 输入组分 物性方法
进料参数 模块参数
运行模拟
查看结果
2.2 建立流程模拟
启动Aspen Plus
选择模板General with Metric Units 运行类型Run Type选择 Flowsheet
启动User Interface，选用 Template