化工设计概论论文.doc

成绩 西北大学化工学院 题 目： Aspen Plus 软件 的应用介绍 院 系： 化工学院 专 业： 化学工程与工艺 姓 名： 吴 灏 学 号： 2011115087 指导老师： 陈立宇 二〇一 年 六 月 本文介绍了化工流程模拟软件 Aspen Plus 的主要功能及成功应用实例，应用实例表明，在化工生产中应用Aspen Plus软件不仅可以优化生产，而且还可以对某设备和整套生产装置的操作参数进行模拟分析，提高生产装置技术管理水平，从而产生巨大的经济效益。 关键词： Aspen Plus软件；应用；经济效益 经过一学期化工设计概论的理论课程学习，我了解了有关工艺设计的基本理论，并掌握了化工厂设计的基本内容、方法和步骤。在化工工艺设计的过程中，我学习了诸多化工软件如：ChemCAD、Aspen Plus等下面我就对Aspen Plus做一个简单的介绍Aspen Plus化工模拟系统目前是举世公认的标准大型流程模拟软件。它用严格和必威体育精装版的计算方法，进行单元和全过程的计算，为企业提供准确的单元操作模型，还可以评价已有装置的优化操作或新建、改建装置的优化设计，用户还能够在工艺计算的同时估算基建费用和操作费用进行过程的技术经济评价。目前这套系统已广泛应用于化工、炼油、石油化工、煤炭、冶金、环保、动力、节能、医药、食品等许多工业领域。 1. Aspen Plus的应用背景 Aspen Plus 是一大型通用化工流程模拟软件[1]Aspen是“Advanced system for Process engineering”的英文简称，中文意思是指先进过程工程系统。它起源于美国能源部于七十年代后期组织开发的一大型流程模拟系统 。2001年，中石化总公司从Aspen Tech公司将此软件以5年的租期租赁下来，在整个集团公司范围内进行推广使用，目的就是要让广大石油化工专业技术人员把模拟优化技术用好，用出效益实践证明，此软件在生产设计过程中发挥了十分重要的作用，产生了巨大的经济效益 但生产厂的工程技术人员认为这类软件只是给设计单位用的，原因是他们不知道Aspen Plus软件的功能和用途为了加快Aspen Plus软件在生产厂的推广使用，提高生产装置技术管理水平和经济效益，现将Aspen Plus软件的主要功能及成功应用实例介绍如下。 2. Aspen Plus的功能及用途 2.1 Aspen Plus 的功能特点Aspen Plus因为具有工业上最适用且完备的物性系统，作为计算机辅助性软件能精确模拟出实际化工过程而得到广泛应用。Aspen Plus具有以下特点[2-4]： (1)拥有一套完整的单元操作模型，用于模拟各种操作过程，从单个操作单元到整个工艺流程的模拟。 (2)具有工业上最适用而完备的物性系统，其具备一套完整的基于状态方程和活度系数方法的物性模型 ，共105种5000多种纯组分的物性数据及数据库；同时还提供灵活的数据回归系统，使用实验数据来求物性参数，可以回归实际应用中的任何类型的数据，计算任何模型参数。 （3）进行公益过程严格的能量和质量平衡问题，并预测操作条件、设备尺寸。 (4)提供流程模拟所需的多种功能，快速而可靠地收敛流程，便于快速准确的进行流程优化计算。 (5)作工艺计算的同时进行经济评价，用户能够估算基建费用和操作费用，进行过程的技术经济评价。经济评价可以应用于任何阶段，从工艺过程的研究开发、设计、工厂建设以及工厂操作过程等。 2.2 Aspen Plus 的介绍2.1 故障诊断 生产装置在开车和生产中经常会出现异常故障，过去遇到此类问题，就要凭借技术人员及操作人员的经验及对现象的分析，找出可能的原因并制定相应的对策，再逐一进行调试，验证有时甚至需要多次多方面查证，费事费工又费力，严重影响装置的安稳运行。使用Aspen Plus软件进行模拟诊断，则可以安全快捷准确地找到问题的症结所在，模拟出多套解决方案，择优选用，使装置恢复正常运行。 2.2.2 消除瓶颈 过去要标定一套生产装置，可能要耗资上百万元，耗时半到一个月，这是生产车间最头痛的工作 现在我们可以利用Aspen Plus软件对装置中的大部分设备进行快速准确的模拟标定，找出瓶颈部位，充分利用原有设备，制定合理的改造方案。 2.2.3 优化生产，提高效益 Aspen Plus软件有几种优化功能，可以利用它来优化生产装置的操作工况例如：我们可以以经济效益产品产量投资为目标函数，应用Aspen Plus软件，进行模拟计算，找出生产装置的最优操作参数。 当然，Aspen Plus软件的功能和