化工流程模拟实训：Aspen Plus教程 第4章简单单元模拟

化工过程模拟实训AspenPlus教程第二版课程设计1. 简介Aspen Plus是一种广泛使用的化工过程模拟软件，它可以模拟各种化学工艺操作和过程。

本教程将介绍如何使用Aspen Plus进行化工过程模拟实训。

本教程是第二版，增加了更多的实例和案例，以便读者更好地理解和应用Aspen Plus。

2. Aspen Plus基础在开始使用Aspen Plus前，需要了解以下基础概念：2.1 单元操作单元操作是指物料转化和传递过程中的基本操作，如反应、蒸馏、吸收、萃取等。

Aspen Plus提供了许多单元操作模块，可以用来构建整个流程。

2.2 组成组成是指物料的组成成分。

在Aspen Plus中，组成可以用化学式、分子式、元素符号等表示。

2.3 热力学热力学是指物料的能量状况。

在Aspen Plus中，可以使用不同的热力学库来模拟不同的物料。

2.4 流程图流程图是Aspen Plus中最基本的概念，所有的操作都可以在流程图中进行。

3. Aspen Plus实例3.1 空气分离实例空气分离是工业化学中常见的过程。

它可以通过液化空气来分离氮气和氧气。

在Aspen Plus中，可以使用cryogenic splitter模块来模拟这个过程。

1.创建流程图并选择cryogenic splitter模块。

2.设置物料组成和流量。

3.设置冷却剂和回收装置。

4.进行模拟并查看结果。

3.2 甲醇制备实例甲醇制备是另一个常见的化学工艺过程。

它可以使用甲烷和水制备甲醇。

在Aspen Plus中，可以使用reactor模块来模拟这个过程。

1.创建流程图并选择reactor模块。

2.设置物料组成和流量。

3.设置反应条件和反应器类型。

4.进行模拟并查看结果。

3.3 精制实例精制是化学工业中重要的过程，它可以使物料纯度更高。

在Aspen Plus中，可以使用distillation column模块来模拟这个过程。

1.创建流程图并选择distillation column模块。

化学行业中的流程模拟软件使用教程引言：在化学工业中，流程模拟软件是一种非常重要的工具，它可以有效地模拟化学过程和反应的整个流程，帮助工程师进行流程设计、参数优化、成本控制等工作。

本文将介绍几种常用的流程模拟软件以及它们的使用方法和注意事项，希望对从事化学行业的工程师和学生有所帮助。

一、ASPEN PlusASPEN Plus是一种常用的化学工程流程模拟软件。

它可以模拟各种化学反应，包括热力学、动力学以及多相反应等。

以下是使用ASPEN Plus的步骤：1. 定义组分：首先，需要定义系统中的化学组分，例如水、溶液或气体。

指定它们的物理性质，如密度、摩尔质量、熔点和沸点等。

2. 建立流程：然后，将反应器、分离器、冷却器等单元操作连接起来，建立流程图。

通过选取不同的单元操作模块，可以模拟各种化学过程，如加热、蒸发、尾气处理等。

3. 输入参数：在建立流程后，需要输入相应的操作参数，如温度、压力、流速等。

这些参数可以根据实际情况进行调整，以优化流程结果。

4. 运行模拟：确认所有参数设置正确后，可以运行模拟以获得流程的输出结果。

ASPEN Plus会生成各个单元操作的详细数据，如产率、转化率、能耗等。

5. 优化参数：通过对模拟结果的分析，可以对系统参数进行优化。

例如，可以调整反应器的温度、压力或者选择不同的分离器类型，以达到更好的工艺效果。

尽管ASPEN Plus是一种非常强大的软件，但在使用过程中需要注意以下几点：1. 认真学习：ASPEN Plus具有复杂的功能和接口，对初学者可能有一定的学习曲线。

因此，建议用户在使用之前认真学习软件的操作手册和教程，并进行一些实践演练。

2. 数据质量：输入数据的准确性对于模拟结果的可靠性至关重要。

因此，在输入数据时需要注意使用合适的物性数据和化学反应机理。

3. 模型验证：在进行真实的工程设计之前，应该对模拟结果进行验证。

这可以通过与实际操作数据的比较来完成，以确保模拟结果的准确性。

化工流程模拟AspenPlus实例教程第二版教学设计前言化工流程模拟软件AspenPlus是化工专业学生必须掌握的核心软件之一。

本教程旨在帮助学生更好地理解和掌握AspenPlus，达到合格的工程师所需的技能。

本教程主要面向化工专业大学生，通过实例教授AspenPlus软件的使用方法，提高学生的分析和模拟化工过程的能力。

通过学习AspenPlus软件，让学生更好地掌握化工过程设计的方法，帮助学生更好地实现化工过程的优化和控制。

教学目标本教程的主要教学目标是：1.通过实例教授AspenPlus的使用方法，让学生掌握AspenPlus的常用功能，能够建立流程模拟模型。

2.帮助学生理解化工流程的基本原理，了解化工流程的主要流程和步骤。

3.通过实例演示，让学生了解化工流程的优化和控制方法，提高学生的工程实践能力。

教学内容第一章：AspenPlus的基本操作在本章中，我们将学习AspenPlus的基本操作方法，包括软件的安装、软件的界面介绍、模型的建立和参数的设置等内容。

第二章：化学工艺流程的建模在本章中，我们将学习如何在AspenPlus中建立化学工艺流程模型。

包括物料平衡的建立、化学反应的设置、热力学模型的选择以及反应器和分馏塔等的建模方法。

第三章：化学工艺过程的优化在本章中，我们将学习如何使用AspenPlus进行化学工艺流程的优化。

包括利用流程模拟来确定最佳操作参数、提高生产效率、降低生产成本等内容。

第四章：化学工艺过程的控制在本章中，我们将学习如何使用AspenPlus进行化学工艺流程的控制。

包括利用流程模拟进行控制策略的制定、建立控制器模型、进行控制系统仿真等内容。

教学策略本教程采用案例教学法和问题学习法相结合的教学策略。

通过向学生提供需要解决的问题，让学生参与到教学过程中，激发学生的学习兴趣，提高学生的参与度和自主学习能力。

在实例教学中，我们将通过模拟化工过程，让学生尝试利用AspenPlus进行模拟，并根据实际情况进行优化和控制。

《化工过程模拟与ASPEN软件应用》课程考核大纲一、课程编号4300918二、课程类别专业任选课三、编写说明本大纲根据《化工过程模拟与ASPEN软件应用》课程教学大纲的要求编写，它是化学工程与工艺专业《化工过程模拟与ASPEN软件应用》（32学时）课程考核的基本依据，适用于化学工程与工艺专业。

四、课程考四、核要求与知识点第一章绪论1. 识记：（1）化工过程模拟；（2）Aspen Plus软件。

2. 理解：（1）Aspen Plus软件。

3. 掌握或运用：（1）Aspen Plus软件。

第二章图形界面与流程建立1. 识记：（1）流程建立过程。

2. 理解：（1）流程建立过程。

3. 掌握或运用：（1）流程过程建立。

第三章物性方法1. 识记：（1）Aspen Plus数据库。

2. 理解：（1）Aspen Plus中的主要物性模型，物性方法的选择和物性数据回归。

3. 掌握或运用：（1）Aspen Plus数据库、Aspen Plus中的主要物性模型和物性方法的选择。

第四章简单单元模拟1. 识记：（1）简单单元模拟。

2. 理解：（1）混合器/分流器、两种调节器和简单分离器的参数操作。

3. 掌握或运用：（1）混合器/分流器、两种调节器和简单分离器的参数操作。

第五章流体输送单元模拟1. 识记：（1）流体输送单元模拟概述。

2. 理解：（1）泵Pump、压缩机Compr、多级压缩机MCompr、阀门Valve、管段Pipe、管线系统Pipeline的参数设定。

3. 掌握或运用：（1）泵Pump、压缩机Compr、多级压缩机MCompr、阀门Valve、管段Pipe、管线系统Pipeline的参数设定。

第六章换热器单元模拟1. 识记：（1）换热器单元模拟概念。

2. 理解：（1）换热器Heater、换热器HeatX和换热器MHeatX的模拟操作。

3. 掌握或运用：（1）换热器Heater、换热器HeatX和换热器MHeatX的模拟操作。

第8卷第1期1996年3月 江　苏　石　油　化　工　学　院　学　报JOU RNAL O F J I AN GSU I N ST ITU T E O F PETROCH E M I CAL T ECHNOLO GYV o l.8,N o1M ar.1996用A SPEN PLU S模拟分析石油化工流程王洪元【摘　要】　依靠现有生产设备进一步挖潜增效,走依靠内涵发展生产的道路是中国石化总公司战略目标之一,石油化工流程模拟技术是实现这一目标的有力工具,A SPEN PLU S是当今最先进的石油化工流程模拟软件代表。

本文通过用A SPEN PLU S对氯乙烯(V C M)生产过程的模拟分析,介绍A SPEN PLU S的功能和特点和用A PSEN PLU S模拟分析石油化工流程的一般步骤和方法,最后论述了对A SPEN PLU S进行二次开发应用的一些技术关键及其对策。

【关键词】　石油化工过程　计算机模拟　A SPEN PLU S软件1　概 述石油化工流程模拟是指采用数学方法来描述炼油和化工静态过程,通过计算机进行物料平衡、热平衡、化学平衡、压力平衡等计算,进行设备尺寸估算和能量分析,作出经济评价。

在生产中,它主要有三方面的作用:(1)为改进装置操作条件,降低操作费用,提高产品质量,实现优化运行提供依据;(2)指导装置开工,节省开工费用,缩短开工时间;(3)分析装置“瓶颈”,为设备检修与设备更换提供依据。

中国石化总公司系统内现有装置1000套左右,加上与其配套的水、电、汽等公用工程,形成了一个规模宏大的生产系统。

依靠现有生产设备进一步挖潜增效,走依靠内涵发展生产道路是总公司战略目标之一,石油化工流程模拟技术是实现这一目标的有力工具。

鉴此,总公司于1993年与国际著名工业流程模拟软件A SPEN PLU S开发商美国A SPEN T ECH I N C1签订了合作开发协议,并与其合资建立了SA T ech申迪软件有限公司,旨在总公司内推广使用石油化工流程模拟技术。

Aspen Plus 化工流程模拟应用学号：姓名：一、化工过程模拟系统的构成模拟系统的组成部分通用流程模拟系统（以稳态流程模拟为例）一般至少有以下几个组成部分：①单元操作和反应过程模块如精馏、换热、闪急蒸馏、蒸馏、流体输送等以及各种反应模块。

调用这些基本单元操作模块，在计算机中可以搭成各种各样模拟流程，来描述实际工艺流程。

②物性估算系统包含基础物性数据库和估算关联模型。

前者存贮各种化合物的基本物性数据，如分子量、密度、临界压力、临界温度、标准沸点、偏心因子等，以便计算时调用；后者是为计算各种物质（纯物质和混合物）在给定条件下的各种物性所需的估算方程式。

例如状态方程、计算液相活度系数的关联式、计算热焓和自由能的关联式等，物性估算系统用以为单元操作模块计算提供所需要的各种物性数据。

③数学方法程序主要有两大类数学程序：一类是系统分解方法，能够使大系统自动分隔和断裂，并排出单元模块的计算顺序；另一类是加速迭代计算收敛和其他通用的数学方法。

④执行系统具有输入语言自动翻译、模拟程序装配和结果打印等功能。

二、Aspen Plus模拟的主要步骤1．建立模型——常用内置模板有:空气分离模板、化学工艺、气体加工、石油、固体等。

此外，还要选择模拟的运行类型，flow sheet类型最常用。

如果不进行流程模拟则可选择其他的运行类型,如化验数据分析、数据回归、性质分析等。

2. 定义流程——Aspen Plus中的单元操作模型主要有：混合器和分流器、分离器、换热器、塔反应器、压力变送器、控制器、固体以及用户模型。

3. 计算的全局信息——全局信息主要有：运行类型、平衡要求、有效相态、诊断信息、全局的温度压力限制、物流类及子物流、度量单位选择以及最终的报告形式等。

4. 规定组分——Aspen Plus拥有强大的组分数据库，除了标准的内置数据库外,用户还可使用自己的数据库。

注意，在处理固体组分时，定义组分是否恰当会直接影响到最后的模拟结果。

Aspen Plus和HYSYS流程模拟高级培训一、组织结构主办单位：中国化工企业管理协会二、Aspen Plus培训时间地点：时间：2015年7月15日-18日（15日全天报到）（16、17、18）三天培训地点: 山东省*青岛市三、HYSYS培训时间地点：时间：2015年7月19日-7月22日（19日全天报到）地点: 山东省*青岛市、培训主要内容1、Aspen Plus软件知识及新增功能2、图形界面与流程建立操作方法和步骤3、Aspen Plus物性方法及应用3.1、Aspen Plus数据库及主要物性模型3.2、物性方法的选择、定义物性集3.3、物性分析、物性估算、物性数据回归及电解质组分4、简单单元模拟：混合器/分流器、两种调节器、简单分离器5、流体输送单元模拟：泵Pump、压缩机Compr、多级压缩机MCompr、阀门Valve、管段Pipe、管线系统Pipeline6、换热器单元模拟6.1、换热器Heater、换热器HeatX、换热器MHeatX6.2、换热器的设计与校核、要点等典型设计案例解析6.3、Aspen Plus与Aspen EDR、HTRI等软件的数据传递和调用7、分离单元模拟7.1、精馏塔的简捷设计模块DSTWU7.2、精馏塔的简捷校核模块Distl7.3、精馏塔的严格计算模块RadFrac7.4、塔板和填料的设计与校核7.5、连续萃取模块Extract7.6、吸收示例8、反应器单元模拟：化学计量、平衡、全混釜、平推流、间歇式反应器等9、流程选项和模型分析工具10、工艺流程模拟10.1、带循环的工艺流程10.2、典型工艺流程模拟及案例解析10.3、流程收敛11、运用Aspen Plus进行原油蒸馏过程模拟11.1、油品的性质11.2、石油馏分在模拟中的处理方法11.3、石油蒸馏模块PetroFrac12、复杂精馏过程的模拟12.1、反应精馏、三相精馏、萃取精馏、共沸精馏、多效精馏等模拟12.2、隔壁塔、精馏塔的热力学分析和水力学分析12.3、塔板数-热负荷（NQ）曲线12.4、流程收敛技巧和策略12.5、RadFrac模块的收敛13、Aspen Plus和其他Windows程序协同使用的方法三、培训主要内容1、HYSYS软件简介、物性方法、物性分析、软件结构及功能详述2、HYSYS的各种逻辑运算器、计算器以及优化工具的应用技巧3、Hysys中子流程技术的应用、Macro语言编辑器的应用4、HYSYS软件附加模块功能的应用技术5、HYSYS动态模拟技术、HYSYS数据拟合和数据回归6、Hysys各种反应器的特性及应用、反应器放大分析等7、利用OLE技术扩展Hysys功能的方法及技术8、神经网络技术在Hysys中的应用步骤及技巧9、油气集输系统案例应用及与实际结果的对比10、HYSYS油田地面工程建设中的应用11、HYSYS石油石化炼油方面的应用12 、HYSYS 增加了浮阀、填料、筛板等各种塔板的计算，使塔的热力学和水力学同时解决。