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AspenPlus简介AspenPlus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。AspenPlus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”（AdvancedSystemforProcessEngineering，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AspenPlus。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。AspenPlus流程模拟的优越性有以下几点：1、进行工艺过程的能量和质量平衡计算。2、预测物流的流率、组成和性质。3、预测操作条件、设备尺寸。4、缩短装置设计时间，允许设计者快速地测试各种装置的配置方案。5、帮助改进当前工艺。6、在给定的限制内优化工艺条件。7、辅助确定一个工艺约束部位(消除瓶颈)。一、具有完备的物性数据库：1.纯组分数据库，包括将近6000种化合物的参数。主要有：分子量、Pitzer偏心因子、临界性质、标准生成自由能、标准生成热、正常沸点下汽化热、回转半径、凝固点、偶极矩、比重等。同时还有：理想气体热容方程式的参数、Antoine方程的参数、液体焓方程系数。对UNIQAC和UNIFAC方程的参数也收集在数据库中，在计算过程中，只要所计算的组分在物性数据库中存在，则可自动从数据库中取出基础物性进行传递物性和热力学性质的计算。一、具有完备的物性数据库：2.电解质水溶液数据库，包括约900种离子和分子溶质估算电解质物性所需的参数。3.固体数据库，包括约3314种固体的固体模型参数。4.Henry常数库，包括水溶液中61种化合物的Henry常数参数。5.二元交互作用参数库，包括Ridlich－KwongSoave、PengRobinson、LeeKeslerPlocker、BWRLeeStarling，以及HaydenO’Connell状态方程的二元交互作用参数约40,000多个，涉及5,000种双元混合物。6.PURE10数据库，包括1727种纯化物的物性数据，这是基于美国化工学会开发的DIPPR物性数据库的比较完整的数据库。7.无机物数据库，包括2450种组分（大部分是无机化合物）的热化学参数。8.燃烧数据库，包括燃烧产物中常见的59种组分和自由基的参数。AspenPlus是唯一获准与DECHEMA数据库接口的软件。该数据库收集了世界上最完备的气液平衡和液液平衡数据，共计二十五万多套数据。用户也可以把自己的物性数据与AspenPlus系统连接。二、产品线比较长，集成能力很强AspenPlus是Aspen工程套件（AES）的一个组份。AES是集成的工程产品套件，有几十种产品。PolymersPlus：在AspenPlus基础上专门为模拟高分子聚合过程而开发的层次产品，已成功地用于聚烯烃、聚酯等过程。AspenDynamics：在使用AspenPlus计算稳态过程的基础上，转入此软件可接着计算动态过程。PetroFrac：专门用于炼油厂的模拟软件。AspenHX-NET：AspenPlus可以为夹点技术软件直接提供其所需要的各流段的热焓、温度和压力等参数。B-JAC/HTFS：换热器详细设计（包括机械计算）的软件包，AspenPlus可以在流程模拟工艺计算之后直接无缝集成，转入设备设计计算。AspenZyqad：这是一个工程设计工作流集成平台，可以供多种用户环境下将概念设计、初步设计、工程设计直到设备采购、工厂操作全过程生命周期的各项工作数据、报表及知识集成共享。AspenPlus有接口可与之自动集成。AspenOnline在线工具，将AspenPlus离线模型与DCS或装置数据库管理系统联结，用实际装置的数据，自动校核模型，并利用模型的计算结果指导生产。三、包含两种算法唯一将序贯（SM）模块和联立方程（EO）两种算法同时包含在一个模拟工具中。序贯算法提供了流程收敛计算的初值，采用联立方程算法，大大提高了大型流程计算的收敛速度，同时，让以往收敛困难的流程计算成为可能。节省了工程师计算的时间。四、结构完整除组分、物性、状态方程之外，还包含以下单元操作模块。1、混合器和分流器模块2、组分分离器、闪蒸罐和液-液分离器的操作模型3、换热器和加热器和冷却器的操作模型4、蒸馏塔及液-液萃取塔操作模型5、反应器的操作模型6、压力变送设备操作模型7、物流控制器模型8、固体处理的单元操作9、用户模型（用户定义的单元操作模型）1、混合器和分流器模块1、Mixer（物流混合器）2、FSplit（分流器）3、SSplit（子物流分流器）Mixer（物流混合器）目的：把多股物料流汇合成一股物流。用于：混合三通型、物流混合操作、增加热流、增加功流。FSplit（分流器）目的：把入口物流分成多个规定的出口物流。用于：分流器、Bleed(排气)阀SSplit（子物流分流器）目的：把每个入口子物流分成多个规定的出口物流。用于：分流器、流体固体分离器。2、组分分离器、闪蒸罐和液-液分离器的操作模型1、Flash2（两股出口流的闪蒸罐）2、Flash3（三股出口流的闪蒸罐）3、Decanter（液-液倾析器）4、Sep（组分分离器）5、Sep2（两股出口流的组分分离器）Flash2（两股出口流的闪蒸罐）目的：用严格气-液或气-液-液平衡把进料分成两股出口物流。用于：闪蒸罐、蒸发器、分液罐、单级分离器Flash3（三股出口流的闪蒸罐）目的：用严格气-液-液平衡把进料分成三股出口物流。用于：倾析器，有两个液相的单级分离器Decanter（液-液倾析器）目的：把进料分成两股液体出口物流。用于：倾析器、有两个液相和没有气相的单级分离器。Sep（组分分离器）目的：根据规定的流率或分流分率把入口物流组分分成多股出口物流。用于：组分分离操作，例如蒸馏和吸收，当分离的细节不知道或不重要时。Sep2（两股出口流的组分分离器）目的：根据规定的流率、分率或纯度，把入口物流组分分成两股出口物流。用于：组分分离操作例如蒸馏和吸收，当分离的细节不知道或不重要时。3、换热器和加热器和冷却器的操作模型1、Heater（加热器或冷却器）2、HeatX（两股物流的换热器）3、MHeatX（多股物流的换热器）4、Hetran（管壳式换热器）5、Aerotran（空冷换热器）Heater（加热器或冷却器）目的：确定出口物流的热和相态条件。用于：加热器、冷却器、冷凝器等等。HeatX（两股物流的换热器）目的：在两个物流之间换热。用于：两股物流的换热器。当知道几何尺寸时，核算管壳式换热器。MHeatX（多股物流的换热器）目的：在多股物流之间换热。用于：多股热流和冷流换热器、两股物流的换热器、LNG换热器Hetran（管壳式换热器）目的：提供B-JACHetran管壳式换热器程序界面。用于：管壳式换热器，包括釜式再沸器。Aerotran（空冷换热器）目的：提供B-JACAerotran空冷换热器程序界面。用于：错流式换热器包括空气冷却器。4、蒸馏塔及液-液萃取塔操作模型1、DSTWU（使用Winn-Underwood-Gilliland方法设计简捷法蒸馏）2、Distl（使用Edmister方法进行简捷法蒸馏核算）3、SCFrac（复杂的多个石油分馏单元的简捷精馏）4、RadFrac（严格分馏）5、MultiFrac（严格法多塔精馏）6、PetroFrac（石油炼制分馏）7、RateFrac*（基于流率的蒸馏）8、Extract（严格液-液萃取）注意：*RateFrac需要一个单独的许可并用于只有ASPEN公司的特殊许可协议才能购买它的客户DSTWU（使用Winn-Underwood-Gilliland方法设计简捷法蒸馏）目的：确定最小回流比最小级数或者实际回流比实际级数。Distl（使用Edmister方法进行简捷法蒸馏核算）目的：确定以回流比、级数、馏出与进料比为基准的分离程度。SCFrac（复杂的多个石油分馏单元的简捷精馏）目的：确定产品组成、和流率、每段的级数使用分馏指数的热负荷。RadFrac（严格分馏）目的：执行各塔严格核算和设计计算。MultiFrac（严格法多塔精馏）目的：对一些复杂的多塔执行严格核算和设计计算。PetroFrac（石油炼制分馏）目的：对石油炼制应用中的复杂塔执行严格核算和设计计算。用于：预闪蒸塔、常压原油单元、减压单元、催化裂化主分馏器、延迟焦化主分馏器、减压润滑油分馏器、乙烯装置初馏塔和急冷塔组合。RateFrac*（基于流率的蒸馏）目的：对各和多塔执行严格核算与设计基于不平衡计算不需要效率和HETPs。用于：蒸馏塔、吸收塔、汽提塔、反应系统、热整合单元、石油应用例如原油和减压单元、吸收/汽提塔组合。Extract（严格液-液萃取）目的：使用一个溶剂模拟一个液体物流的逆流抽提。用于：液-液抽提塔。5、反应器的操作模型1、Rstoic（化学计量反应器）2、RYield（收率反应器）3、REquil（平衡反应器）4、RGibbs（Gibbs自由能最小的平衡反应器）5、RCSTR（连续搅拌釜式反应器）6、RPlug（活塞流反应器）7、Rbatch（间歇反应器）Rstoic（化学计量反应器）用途：具有规定反应程度和转化率的化学计量反应器模型。适用于：反应动力学不知道或不重要但化学计量数和程度是已知的反应器。RYield（收率反应器）用途：具有规定收率的反应期模型。适用于：化学计量和反应动力学不知道或不重要但收率分布已知的反应器。REquil（平衡反应器）用途：通过化学计量计算实现化学和相平衡。适用于：化学平衡和相平衡同时发生的反应器RGibbs（Gibbs自由能最小的平衡反应器）用途：通过Gibbs自由能最小实现化学和相平衡。适用于：化学平衡和相平衡同时发生的反应器对固体溶液和气-液-固系统计算相平衡。RCSTR（连续搅拌釜式反应器）用途：模拟连续搅拌釜式反应器适用于：带反应速率控制和平衡反应的单相、两相或三相搅拌釜式反应器，在任何基于已知的化学计量和动力学的相态。RPlug（活塞流反应器）用途：模拟活塞流反应器。适用于：带反应速率控制的单相两相或三相活塞流反应器在任何基于已知的化学计量和动力学相态。Rbatch（间歇反应器）用途：模拟间歇或半间歇的反应器。适用于：带反应速率控制的单相两相或三相间歇和半间歇的反应器在任何基于已知的化学计量和动力学的相态。6、压力变送设备操作模型1、Pump(泵或水力学透平机）2、Compr（压缩机或透平机）3、MCompr（多级压缩机或透平机）Pump(泵或水力学透平机）用途：当需要或已知功率时改变物流压力。适用对象：泵或水力学透平机。Compr（压缩机或透平机）用途：当需要或已知功率时改变物流压力。适用对象：多变压缩机、多变正位移压缩机、等熵压缩机等熵透平机。MCompr（多级压缩机或透平机）用途：通过级间带冷却器的各级改变物流压力级间冷却器可以有液相凝出物流。适用对象：多级多变压缩机、多变正位移压缩机、等熵压缩机、等熵透平机。6、压力变送设备操作模型1、Valve(阀、阀的压降2、Pipe(管线、单管段）3、Pipeline(管线系统、多段管线）Valve(阀、阀的压降）用途：模拟通过阀的压降适用对象：控制阀和压力变化。Pipe(管线、单管段）用途：模拟通过一单管段的压降。适用对象：恒定直径的管线（可包括管件）。7、物流控制器模型1、Mult（物流倍增器）2、Dupl（物流复制器）3、Clchng（物流组变化器）Mult（物流倍增器）目的：乘一个因子以使组分和总流率成倍增加。用途：通过因子按比例调节物流。Dupl（物流复制器）目的：把入口物流复制成任意数目