ASPEN PLUS培训资料
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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最全最简单教程
在已知反应动力学的情况下，可以用更精确的模型，如连续搅拌釜式反 应模型（RCSTR）或活塞流反应模型（RPLUG）。 RBATCH反应模型可处理单相或两相的动态反应，可选用连续进料和出 料。 RGIBBS是根据GIBBS自由能极小的基本原理，它能描述单相化学平衡 、相平衡，也能同时描述化学平衡和相平衡，可以处理固、液多相系统 。RGIBBS能自动决定实际存在的相数。
适合中国人的Aspen Plus教程
Slide 1 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第1页
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
Slide 9 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第9页
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。 由于Aspen Plus系统采用了先进的PLEX数据结构，对于组分数、进出 口物流数、塔的理论板数以及反应数目均无限制，这是Aspen Plus的一 项独特优点，非其它过程模拟软件所能比拟。 此外，所有模型都可以处理固体和电解质。单元操作模型库约由50种单 元操作模型构成。
Slide 12 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第12页
Aspen Plus的单元操作模型及其主要功能
Slide 13 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
适合中国人的Aspen Plus教程
Slide 1 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第1页
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
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第9页
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。 由于Aspen Plus系统采用了先进的PLEX数据结构，对于组分数、进出 口物流数、塔的理论板数以及反应数目均无限制，这是Aspen Plus的一 项独特优点，非其它过程模拟软件所能比拟。 此外，所有模型都可以处理固体和电解质。单元操作模型库约由50种单 元操作模型构成。
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第12页
Aspen Plus的单元操作模型及其主要功能
Slide 13 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
Aspen官方中文培训资料
其它课题(续)
23. RadFrac 收敛 - 困难塔的收敛技巧 24. 外部 Fortran - 使用外部子程序定制工艺流程 25. 多变量控制器课程练习
2019年1月10日星期四
®
Introduction to Aspen Plus
Slide 7
©1997 AspenTech. All rights reserved.
2019年1月10日星期四
®
Introduction to Aspen Plus
Slide 22
©1997 AspenTech. All rights reserved.
苯流程定义课程练习
目的: 建立一个图形化的流程
-选择相应的单元模块图标 -更改模块和物流的名称
VAP1
COOL FL1 FEED COOL
17. 整个装置模型课程练习 - 模拟一个甲醇装置
2019年1月10日星期四
®
Introduction to Aspen Plus
Slide 5
©1997 AspenTech. All rights reserved.
其它的课题
18. 维护 Aspen Plus 模拟 - 管理Aspen Plus 文件便于存储 和检索数据 19. 定制你的工艺流程外观 - 建立工艺流程图
©1997 AspenTech. All rights reserved.
异丙基苯流程定义
RECYCLE REACTOR COOL FEED REAC-OUT COOL-OUT
SEP
Flash2 Model
PRODUCT
RStoic Model
Heater Model
Filename: CUMENE.BKP
Aspen_Plus教程
Slide 8 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第8页
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。
Slide 12 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第12页
AspenPlus史上最全最好的教程ppt课件
全球各大化工全球各大化工石化石化炼油等过程工炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是业制造企业及著名的工程公司都是aspenaspenplusplus的用以以aspenaspenplusplus严格机理模型为基础严格机理模型为基础还逐步发展起来还逐步发展起来4455aspenaspen工程系列软件工程系列软件计计划划研研发发概念概念设计设计工工艺设计艺设计详细设计详细设计施工施工开车开车操作操作资产资产管理管理经济评价投资估算进度管理热交换器设计稳态动态模拟和优化物性数据和模型在线应用工艺知识和数据管理comthermoaspenpropertiesaspenolidethermhysysaspenplusoptimizerdynamicscustommodeleraspenwebmodelshetranaerotranhtfsaspenhetranaerotranteamsrtooptionaspenonlineconceptdistilhxnetaspensplitpinchwaterutilitiespinchwaterutilitiesaspenicarusaxsysaspenzyqadaspenfcccatrefhydrocrackerhydrotreatertraflowflarenetpolymersplusaspenplusdynamicscustommodelerbasysbdkprocessmanualsprocesstoolsaspenplusbatchpluschromatographyaspenadsim医药精细化工石油精制管道聚合物工艺合成和分析按功能分类生命周期66aspenplusaspenplus具有最完备的物性系具有最完备的物性系统统物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键
AspenPlus培训综合案例教程
化 学 反 应 在 250 根 内 径 25mm 的 反 应 管 内 进 行 ， 反 应 管 外 用 2000C的高温燃气加热，传热系数为200W/m2K。由于制造反应管的 材料限制，反应管内最高温度不得超过1200C，最大压强不得超过 0.3MPa，反应管长度不得超过10m。原料甲烷的流量为10000kg/hr， 压力0.3MPa。 求：
工艺操作参数如下：
（1）乙苯进料流率200kmol/h，压力250kpa，温度45℃；过热蒸汽 （250kpa 、720℃）与乙苯的摩尔比为15:1。
（2）采用绝热反应器，反应热有过热蒸汽带入，压降为0.2bar。 （3）冷却冷凝器出口温度为40 ℃； （4）粗苯乙烯塔：65块理论板，操作压力0.6bar，要求苯乙烯回
量4.5t/h。 要求： （1）物料甲醇的换热温度达到125℃； （2）物料苯的换热温度达到125℃； （3）试利用优化模块，模拟计算各流股换热后的温度，以及各换热器的面积； （4）各换热器的传热系数用相态法计算。 （5）目标函数为总换热面积最小。
2.换热系统的优化模拟
HOT1
COL1 HEATX1
化计算，以确定各塔最合适的操作回流比和最佳加料位置。 （5）分别采用板式塔和填料塔，对各塔进行流体力学计算，以确
定各塔的直径。
2.换热系统的优化模拟
在产生乙苯过程中，反应器出来的物流如下：温度350℃，压力3.5bar， 流量12t/h，组成为苯25%W、甲苯15%W、乙苯10%W、对二甲苯10%W、苯乙烯 5%W、异丙苯15%W、正丙苯10%W、丁苯10%W。该物料与如下两股物流进行换 热： （1）含甲醇95%W、含水5%W的物料，温度15℃ ，压力3.5bar，流量4.5t/h； （2）含苯95%W、含甲苯3%W、含水2%W的物料，温度25℃ ，压力3.5bar，流
AspenPlus史上最全最好的教程
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
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
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培训讲义2: Aspen Plus界面介 绍
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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
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
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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
Aspenplus 入门必备资料
Aspenplus 入门必备资料1. 概述入门是初学aspen plus软件最重要也是最难的一关。
原因是主要有两方面，一是大多数aspen初学者都是通过自学的，很少人有经过正式培训，或在学校正式上过相关课程；二是国内正式出版的有关aspen的书很少，有那么一两本也是最简单的泛泛的介绍，是对用户手册的概括，或是对软件自带实例的直接翻译，要么不够详细和缺乏深度，要么缺少自己的经验。
究其原因是aspen在国内用户十分有限，仅在几个大石化公司使用，真正接触到正版aspen的人很少很少，缺少广泛的市场和商业交流。
~3 G* f0 N, @8 L* H但自学aspen的人热度很高，尤其是化工过程相关专业的研究生，没有系统地学习过aspen就要用其做课题，边学边做，买不到正式的出版书籍资料，那么就只好在网上找，网上的相关资料铺天盖地，似乎很多，但面对巨大的繁杂的资料信息，却不知从何处开开始。
真的入门难了。
其实学习aspen和其它知识一样，不在于资料众多，而在于全而精。
现就我个人经验为初学提供一些入门方法，供参考。
4 ]8 K4 B0 c3 j, p( V 2. Aspen plus 学习资料精通软件的人都知道，不管是那一种软件应用软件，两个方面是必须要掌握的，一是软件界面和操作方法；二是软件的内涵的东西，即软件能做的事情，如何做。
前者比较简单，后者较为专业，会涉及很多专业知识。
那么我们就要从这两个方面入手学习，可先将手中的海量资料分成两大类。
不管那一类，aspen用户手册是都会涉及的，也就是说首先必须有一本《用户指南》（《user guide》）。
, 初学者拿到的有关aspen资料，如《用户指南》中文版大多是10.0版本的，那个版本译的较早，应该说译的不是很专业，有能力的人应该读原文。
2.1 Aspen界面与基本操作方法软件首先要解决的界面和基本操作方法，这是第一关。
这方面的资料很多，可以看《用户指南》的相关介绍，也可看一些入门的教程，不管什么入门资料，开篇都要讲一些界面和操作。
ASPEN内部培训资料及使用经验
第14页
使用Aspen Plus的基本步骤
开始运行 1）启动Aspen Plus User Interface 2）选用Template(s
4）连结流股：Streams 使用数据浏览器
5）设定全局特性：Setup Global Specifications
第11页
Aspen Plus简介
第12页
Aspen Plus界面介绍
运行程序名
标题栏 菜单栏 下一步 工具栏
模式选择键
状态显示区 模型库 模型菜单表 第13页 流程图窗口
Aspen Plus界面介绍
向上一级 回上次界面 回下次界面 单位集选择 上张表 下张表 评论 状态 下一步
菜单树
状态显示区 描述区
14）退出 Exit
第16页
使用Aspen Plus的基本步骤
新建 New 1）选用 Template 2）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 3）Run Type 过程仿真用 Flowsheet
第17页
使用Aspen Plus的基本步骤
4 ChemCAD
5 ECSS化工之星 6 HTFS 7 HTRI 8 FRI
第3页
Aspen Plus简介
Aspen Plus是一个生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟 系 统 。 Aspen Plus 是 大 型 通 用 流 程 模 拟 系 统 ， 源 于 美 国 能 源 部 1976~1981年在麻省理工学院（MIT）组织、55 个高校和公司参与开发 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 。
第4讲 ASPEN PLUS 换热器的模拟及HTFS的使用 ASPEN与化工过程模拟培训课件
No No No No
Default No
在严格法模型 中可采用
Yes Default Yes
Yes Yes Yes Yes Default Yes
Yes Yes Yes Default
Yes Default
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。
HeatX——圆缺挡板（2）
圆缺挡板需输入以下参数： 所有壳程中的挡板总数 No. of baffles, all passes 挡板切割分率 Baffle cut (fraction of shell diameter) 管板到第一挡板的间距 Tubesheet to 1st baffle spacing 挡板间距 Baffle to baffle spacing 壳壁/挡板间隙 Shell-baffle clearance 管壁/挡板间隙 Tube-baffle clearance
5.3 两股物流的换热器
功能：在两个物流之间换热
用途：当知道几何尺寸时，对管壳式换热器 进行设计、核算、模拟
HeatX输入规定
窗口名称 Setup
Options Geometry User
Subroutines Hot-Hcurves Cold-Hcurves Block Options Results Detailed Results Dynamic
在简捷法核算模型中，HeatX模型不计算膜
系数，在严格法核算模型中，如果你在传
热系数计算方法中使用膜系数或换热器几
何尺寸，HeatX计算传热系数，使用：
hc = 冷流膜系数
1=1+1
Default No
在严格法模型 中可采用
Yes Default Yes
Yes Yes Yes Yes Default Yes
Yes Yes Yes Default
Yes Default
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。
HeatX——圆缺挡板（2）
圆缺挡板需输入以下参数： 所有壳程中的挡板总数 No. of baffles, all passes 挡板切割分率 Baffle cut (fraction of shell diameter) 管板到第一挡板的间距 Tubesheet to 1st baffle spacing 挡板间距 Baffle to baffle spacing 壳壁/挡板间隙 Shell-baffle clearance 管壁/挡板间隙 Tube-baffle clearance
5.3 两股物流的换热器
功能：在两个物流之间换热
用途：当知道几何尺寸时，对管壳式换热器 进行设计、核算、模拟
HeatX输入规定
窗口名称 Setup
Options Geometry User
Subroutines Hot-Hcurves Cold-Hcurves Block Options Results Detailed Results Dynamic
在简捷法核算模型中，HeatX模型不计算膜
系数，在严格法核算模型中，如果你在传
热系数计算方法中使用膜系数或换热器几
何尺寸，HeatX计算传热系数，使用：
hc = 冷流膜系数
1=1+1