Aspen Plus工艺流程模拟软件

Aspen Plus ---生产装置设计、稳态模拟和优化的通用工艺流程模拟系统
中油奥特科技有限公司 自2003年起即负责Aspen Plus流程模拟软件在国内的推广和销售，全面负责Aspen Plus软件在中国的推广、培训和技术支持
Aspen Plus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，开发第三代流程模拟软件。该项目称为：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软件。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。Aspen Plus软件具有以下特性：
1. Aspen Plus在一个工艺过程的整个生命周期中提供巨大的经济效益，包括从研究与开发经过工程到生产的全过程。
2. Aspen Plus使用软件工程技术，通过它的Microsoft Windows图形界面和交互式客户-服务器模拟结构使得工程生产力优化。
3. Aspen Plus拥有精确模拟范围广泛的实际应用所需的工程能力，这些实际应用包括从炼油到非理想化学系统到含电解质和固体的工艺过程。
4. Aspen Plus是AspenTechh的工程软件套件中的重要组成部分，该技术能在用户公司的整个过程工程基础设施范围内捕获过程专业知识并充分利用。
5. 在实际应用中，Aspen Plus可以帮助工程师解决诸如快速闪蒸计算、设计一个新的工艺过程、查找一个原油加工装置的故障或者优化一个乙烯全装置的操作等工程和操作的关键问题。

Aspen Plus功能

Aspen Plus是AspenTech工程套装软件中的一个成员，它是一套完整产品，对整个工厂、企业工艺流程的工程实践和优化有着非常重要的促进作用。Aspen Plus自动地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相结合。

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，如电解质模拟、固体模拟等。Aspen Plus主要功能如下：

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

图形向导 ：帮助用户很容易地把模拟结果输出成各种图形显示。

EO模型：Aspen Plus中的EO模型可以进行整个模拟的灵敏度分析或者是针对特定部分的分析。序贯模块法和面向方程的解法允许用户模拟多重嵌套流程。
ActiveX (OLE Automation)控件：可以和微软 Excel 和 Visual Basic 方便地连接，支持 OLE（对象链接与嵌入）功能，比如复制，粘贴或链接。
全面的单元操作：包括气/液，气/液/液，固体系统和用户自定义模型。
ACM Model Export选项：用户可以在 Aspen Custom Modeler （ ACM ）中创建模拟模型并进行编译。编译好的模型可以应用在 Aspen Plus 静态模拟中，支持序贯模块模式和面向方程模式。
热力学物性：物性模型和数据是得到模拟结果的关键。 Aspen Plus 使用物性模型，数据以及 Aspen Properties 中可用的估算方法，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 组二元交互作用数据，二元交互作用数据来自于 Dortmund 数据库，并获得 DECHEMA 授权。
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，收敛分析也非常方便。
Calculator Models 计算模式：包含 ad-hoc 计算与内嵌的 FORTRAN 和 Excel 模型接口。
灵敏度分析：Aspen Plus可以非常方便地用表格和图形形式展示工艺参数随设备规定和操作条件的变化趋势。
案例研究：可以用不同的输入进行多个模拟的比较分析。
Design Specification 设计模式: 自动计算满足指定的性能目标所需要的操作条件或设备参数。
数据拟合：将工艺模型与真实的装置数据相拟合，确保装置模型的精确性和有效性。
优化功能：确定装置操作条件从而优化指定的目标，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AspenTech公司内部产品或者第三方软件相整合，如 Excel，FORTRAN 或者 Aspen Custom Modeler（用于创建模型）。Aspen Plus 支持多个工业标准，如 CAPE-OPEN 和 IK-CAPE。
详细的换热器设计和核算
Aspen Plus 与下列换热器计算软件间均有无缝接口：
- Aspen EDR - Shell and Tube Exchanger （管壳式换热器设计）
- Aspen EDR - Air Cooled Exchanger （空冷器设计）
- Aspen EDR - Plate Exchanger （板式换热器设计）
- Aspen EDR - Plate Fin Exchanger （板翅式换热器设计）
- Aspen EDR - Fired Heater （加热炉设计）
- Aspen EDR - Coil Heater （盘管式换热器设计）

Aspen Plus单元操作

对于气/液系统， Aspen Plus包含：
- 通用混合、物流分流、子物流分流和组分分割模块
- 闪蒸模块：两相、三相闪蒸
- 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
- 液液单级倾析器
- 基于收率的、化学计量系数和平衡反应器。
- 连续搅拌釜、柱塞流、间歇及排放间歇反应器。
- 单级和多级压缩和透平
- 物流放大、拷贝、选择和传递模块
- 压力释放计算
精馏模型
- 简捷精馏
- 严格多级精馏
多塔模型
- 石油炼制分馏塔
- 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。

Aspen Plus接口选项

下列接口拓展了Aspen Plus的应用范围，增强了流程生命周期的管理能力。

Aspen Split 选项：是AspenTech提供的一个工具，它可以用来进行有非理想气液平衡行为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 系统的技术，使 Aspen Plus 能够对复杂的电解液系统进行分析。Aspen Plus 扩展了 OLI 数据库和热力学性质，包括了超过 3,000 种的电解质种类。
Aspen OnLine 选项：允许 Aspen Plus 模型和工厂数据连接，并被后者驱动。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 Plus HTRI 接口：提供 Aspen Plus 与 HTRI 的接口。
Aspen Plus Optimizer：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鲁棒的收敛求解方法，并且支持Web端传输。工厂工程师可以通过连续的工艺优化来优化利润。
Aspen Plus SPYRO Equation Oriented 接口： Aspen Plus 可以使用 SPYRO 的乙烯裂化模型，Aspen Plus 的 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，进而增加操作利润。
Aspen Plus TSWEET 接口： 提供 Aspen Plus 和 TSWEET 软件的接口。

目标：优化流程设计

Aspen Plus 为整个工艺装置的从研发、工程到生产的全生命周期提供帮助。它将稳态模型的功能带到工程桌面，提供了模型功能和方便使用的组合。利用Aspen Plus，公司可以设计、模拟、故障诊断和管理高效益的生产装置。

AspenTech：创新理念

AspenTech公司的工程软件产品已被用于设计和改进大量工厂和工艺流程。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。