ASPEN PLUS软件介绍

发布时间:2017-08-31 17:45来源:admin 0 点击收藏


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。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。

产品特点

数据库

物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。人们普遍认为AspenPlus 具有最适用于工业、且最完备的物性系统。许多公司为了使其物性计算方法标准化而采用Aspen Plus 的物性系统,并与其自身的工程计算软件相结合。

Aspen Plus数据库包括将近6000 种纯组分的物性数据

1. 纯组分数据库,包括将近6000 种化合物的参数。

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. Henry 常数库,包括水溶液中61 种化合物的Henry 常数参数。

4. 二元交互作用参数库,包括RidlichKwong SoavePeng RobinsonLee Kesler PlockerBWR Lee Starling,以及Hayden O’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。

5. 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。

6. 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。

7. 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。

8. 固体数据库,包括3314 种组分,主要用于固体和电解质的应用。

9. 水溶液数据库,包括900 种离子,主要用于电解质的应用。

Aspen Plus 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Aspen Plus 系统连接。

能力强

Aspen Plus 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。以Aspen Plus 的严格机理模型为基础,形成了针对不同用途、不同层次的AspenTech 家族软件产品,并为这些软件提供一致的物性支持。如:

Polymers Plus

Aspen Plus 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。

Aspen Dynamics

在使用Aspen Plus 计算稳态过程的基础上,转入此软件可接着计算动态过程。

Petro Frac

专门用于炼油厂的模拟软件。

Aspen HX-NET

Aspen Plus 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,Aspen Plus 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。

Aspen Zyqad

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。Aspen Plus 有接口可与之自动集成。

Aspen Online

在线工具,将Aspen Plus 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。

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。

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:

软件模块

对于气/液系统, Aspen Plus包含:

l 通用混合、物流分流、子物流分流和组分分割模块。

l 闪蒸模块:两相、三相和四相

l 通用加热器、单一的换热器、严格的管壳式换热器、多股物流的热交换器

l 液液单级倾析器

l 基于收率的、化学计量系数和平衡反应器。

l 连续搅拌釜、柱塞流、间歇及排放间歇反应器。

l 单级和多级压缩和透平

l 物流放大、拷贝、选择和传递模块

l 压力释放计算

l 精馏模型

l 简捷精馏

l 严格多级精馏

l 多塔模型

l 石油炼制分馏塔

l 板式塔、散堆和规整填料塔的设计和校核。

对于固体系统, Aspen Plus包含:

文丘里涤气器、静电除尘器、纤维过滤器、筛选器、旋风分离器、水力旋风分离器、离心过滤器、转鼓过滤器、固体洗涤器、逆流倾析器、连续结晶器等。

功能

Aspen PlusAspenTech工程套装软件(AES)的一个成员,它是一套非常完整产品,特别对整个工厂、企业工程流程工程实践和优化和自动化有着非常重要的促进作用。自动的把流程模型与工程知识数据库、投资分析,产品优化和其它许多商业流程结合。  Aspen Plus包括数据,物性,单元操作模型,内置缺省值,报告及为满足其它特殊工业应用所开发的功能。比如像电解质模拟,Aspen Plus主要的功能如下:

Windows交互性界面:界面包括工艺流程图形视图,输入数据浏览视图,独特的"NEXT"专家向导系统,来引导用户进行完整的、一致的流程的定义。

图形向导:帮助用户很容易地把模拟结果创建成图形显示。

EO模型:方程模型有着先进参数管理和整个模拟的灵敏分析或者是模拟特定部分的分析。序贯模块法和面向方程的解决技术允许用户模拟多嵌套流程。即使很小问题也能很快地、精确的解决,比如像塔的 divided sump simulation.

ActiveX (OLE Automation)控件. 可以和微软Excel Visual Basic 方便的连接,支持 OLE (对象链接与嵌入)功能,比如像复制,粘贴或链接。

全面的单元操作:包括气/液,气//液,固体系统和用户模型。

ACM Model Export选项:用户可以在 Aspen Custom Modeler ACM )创建模拟模型和编译。编译好的模型可以应用在 Aspen Plus 静态模拟中,可以是序贯模块法模式下或面向方程的解决方案的模式下。

热力学物性:物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。 Aspen plus 使用广泛的、已经验证了的物性模型,数据和 Aspen Properties 中可用估算方法,它涵盖了非常广泛的范围——从简单的理想物性流程到非常复杂的非理想混合物和电解质流程。内置数据库包含有8500种组分物性数据,包括有机物,无机物,水合物,和盐类;还有 4000 种二元混合物的 37,000 组二元交互数据,二元交互数据来自于 Dortmund 数据库,获得 DECHEMA 授权。

Aspen Plus提供一套功能强大的模型分析工具,最大化工艺模型的效益:

收敛分析:自动分析和建议优化的撕裂物流、流程收敛方法和计算顺序,即使是巨大的具有多个物流和信息循环的流程,收敛分析非常方便。

Calculator models 计算模式: 包含ad-hoc 计算与 内嵌的 FORTRAN Excel 模型接口。

灵敏度分析:非常方便地用表格和图形表示工艺参数随设备规定和操作条件的变化而变化。

案例研究: 用不同的输入进行多个模拟,比较和分析。

Design Specification 功能: 自动计算操作条件或设备参数,满足指定的性能目标。

数据拟合:将工艺模型与真实的装置数据进行拟合,确保精确的和有效的真实装置模型。

优化功能:确定装置操作条件,最大化任何规定的目标,如收率、能耗、物流纯度和工艺经济条件。

开放的环境:可以很容易地和内部产品互相整合,或者是第三方软件。可以是实用微软的Excel FORTRAN 或者 Aspen Custom Modeler来创建模型,Aspen plus 支持工业标准,比如 CAPE- OPEN IK-CAPE Aspentech CAPE-OPEN 实验室网络的会员。

详细的换热器设计和核算

Heatx使 Aspen plus 与下面软件有接口:TASC/Aspen Hetran the Aspen B-JAC and HTFS 管壳式换热器设计 ,multitude 换热器 , 套管换热器 )

ACOL/Aspen Aerotran the Aspen B-JAC and HTFS (空冷器设计)

新版本软件将上述所有换热器模块整合为EDRExchanger Designing and Rating)软件模块。

接口选项

下面选择拓展了Aspen Plus的应用范围,增强了流程生命周期的管理。

Aspen Split选项:AspenTech提供一个工具,它可以用来进行有非理想气液平衡行为的化学混合物分离的蒸馏方案概念设计。如果用户有Split授权,可以使用它显示单塔可行的分离限制,并且设计出这种混合物分离的先进方案。Split概念设计工具可以应用在Aspen plus流程图环境中,并且可以直接使用设计结果数据初始化严格的塔模拟。

Aspen OLI接口:基于OLI 系统的先进技术,使 Aspen Plus 能够对复杂的电解液系统进行分析,扩展了 OLI 数据库和热力学性质,包括了超过 3,000 的电解种类。

Aspen OnLine 选项:允许 Aspen Plus 模型和工厂数据连接,并被驱动。它使用户可以把从流程模型中获得的工程知识应用到工厂实际操作环境中。

Aspen PEP Process Library选项:提供了特殊化工行业或聚合体产品的预建模型。这些模型都是基于 SRIC 的过程经济评估细节和流程。

Aspen PlusHTRI接口:提供 Aspen Plus HTRI 的接口。

Aspen Plus Optimizer选项:闭环实时优化系统,自动创建利润和流程优化以及大范围Aspen Plus模型的数据回归。它为实时解决方案提供了健壮的收敛求解方法,并且支持Web网传输,所以工厂工程师可以通过连续的工艺优化来最大化利润。

Aspen Plus SPYRO Equation Oriented接口:Aspen Plus 可以使用 SPYRO 的乙烯裂化模型,Aspen Plus equation-oriented 功能和乙烯裂化专家技术可以帮助工程师创建高精度乙烯工厂模型,这样很适合实时工厂优化,来增加操作利润。

Aspen Plus TSWEET接口:提供 Aspen Plus TSWEET软件的接口。

目标

Aspen Plus在整个工艺装置的从研发、工程到生产生命周期中,提供了经过验证的巨大的经济效益。它将稳态模型的功能带到工程桌面,传递着无与伦比 的模型功能和方便使用的组合。利用Aspen Plus公司可以设计、模拟、故障诊断和管理有效益的生产装置。

创新理念

AspenTech公司的工程软件产品已被用于设计和改进工厂和工艺流程,以使装置全生命操作周期的回报得以最大化;制造与供应链软件产品则让企业提高工厂与供应链的利润。把此两大产品系列结合在一起则创造出了企业运营管理(Enterprise Operations Management,简称EOM)解决方案,它是一个能让过程工业制造商显著改进操作性能的集成化的企业级系统。


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