Aspen Plus工藝流程模擬軟件

Aspen Plus ---生產裝置設計、穩態模擬和優化的通用工藝流程模擬系統
中油奧特科技有限公司 自2003年起即負責Aspen Plus流程模擬軟件在國內的推廣和銷售，全面負責Aspen Plus軟件在中國的推廣、培訓和技術支持
Aspen Plus通用流程模擬系統，源于美國能源部七十年代后期在麻省理工學院（MIT）組織的會戰，開發第三代流程模擬軟件。該項目稱為：Advanced System for Process Engineering（簡稱ASPEN），并于1981年底完成。1982年為了將其商品化，成立了AspenTech公司，并稱之為Aspen Plus軟件。該軟件經過20多年來不斷地改進、擴充和提高，已先后推出了十多個版本。Aspen Plus軟件具有以下特性：
1. Aspen Plus在一個工藝過程的整個生命周期中提供巨大的經濟效益，包括從研究與開發經過工程到生產的全過程。
2. Aspen Plus使用軟件工程技術，通過它的Microsoft Windows圖形界面和交互式客戶-服務器模擬結構使得工程生產力優化。
3. Aspen Plus擁有精確模擬范圍廣泛的實際應用所需的工程能力，這些實際應用包括從煉油到非理想化學系統到含電解質和固體的工藝過程。
4. Aspen Plus是AspenTechh的工程軟件套件中的重要組成部分，該技術能在用戶公司的整個過程工程基礎設施范圍內捕獲過程專業知識并充分利用。
5. 在實際應用中，Aspen Plus可以幫助工程師解決諸如快速閃蒸計算、設計一個新的工藝過程、查找一個原油加工裝置的故障或者優化一個乙烯全裝置的操作等工程和操作的關鍵問題。

Aspen Plus功能

Aspen Plus是AspenTech工程套裝軟件中的一個成員，它是一套完整產品，對整個工廠、企業工藝流程的工程實踐和優化有著非常重要的促進作用。Aspen Plus自動地把流程模型與工程知識數據庫、投資分析、產品優化和其它許多商業流程相結合。

Aspen Plus包括數據，物性，單元操作模型，內置缺省值，報告及為滿足其它特殊工業應用所開發的功能，如電解質模擬、固體模擬等。Aspen Plus主要功能如下：

Windows交互性界面：包括工藝流程圖視圖，輸入數據瀏覽視圖，"NEXT"專家向導系統。引導用戶進行完整的、一致的流程定義。

圖形向導 ：幫助用戶很容易地把模擬結果輸出成各種圖形顯示。

EO模型：Aspen Plus中的EO模型可以進行整個模擬的靈敏度分析或者是針對特定部分的分析。序貫模塊法和面向方程的解法允許用戶模擬多重嵌套流程。
ActiveX (OLE Automation)控件：可以和微軟 Excel 和 Visual Basic 方便地連接，支持 OLE（對象鏈接與嵌入）功能，比如復制，粘貼或鏈接。
全面的單元操作：包括氣/液，氣/液/液，固體系統和用戶自定義模型。
ACM Model Export選項：用戶可以在 Aspen Custom Modeler （ ACM ）中創建模擬模型并進行編譯。編譯好的模型可以應用在 Aspen Plus 靜態模擬中，支持序貫模塊模式和面向方程模式。
熱力學物性：物性模型和數據是得到模擬結果的關鍵。 Aspen Plus 使用物性模型，數據以及 Aspen Properties 中可用的估算方法，它涵蓋了非常廣泛的范圍——從簡單的理想物性流程到非常復雜的非理想混合物和電解質流程。內置數據庫包含有8500種組分物性數據，包括有機物，無機物，水合物和鹽類；還有 4000 種二元混合物的 37,000 組二元交互作用數據，二元交互作用數據來自于 Dortmund 數據庫，并獲得 DECHEMA 授權。
收斂分析：自動分析和建議優化的撕裂物流、流程收斂方法和計算順序，即使是巨大的具有多個物流和信息循環的流程，收斂分析也非常方便。
Calculator Models 計算模式：包含 ad-hoc 計算與內嵌的 FORTRAN 和 Excel 模型接口。
靈敏度分析：Aspen Plus可以非常方便地用表格和圖形形式展示工藝參數隨設備規定和操作條件的變化趨勢。
案例研究：可以用不同的輸入進行多個模擬的比較分析。
Design Specification 設計模式: 自動計算滿足指定的性能目標所需要的操作條件或設備參數。
數據擬合：將工藝模型與真實的裝置數據相擬合，確保裝置模型的精確性和有效性。
優化功能：確定裝置操作條件從而優化指定的目標，如收率、能耗、物流純度和工藝經濟條件。
開放的環境：可以很容易地和AspenTech公司內部產品或者第三方軟件相整合，如 Excel，FORTRAN 或者 Aspen Custom Modeler（用于創建模型）。Aspen Plus 支持多個工業標準，如 CAPE-OPEN 和 IK-CAPE。
詳細的換熱器設計和核算
Aspen Plus 與下列換熱器計算軟件間均有無縫接口：
- Aspen EDR - Shell and Tube Exchanger （管殼式換熱器設計）
- Aspen EDR - Air Cooled Exchanger （空冷器設計）
- Aspen EDR - Plate Exchanger （板式換熱器設計）
- Aspen EDR - Plate Fin Exchanger （板翅式換熱器設計）
- Aspen EDR - Fired Heater （加熱爐設計）
- Aspen EDR - Coil Heater （盤管式換熱器設計）

Aspen Plus單元操作

對于氣/液系統， Aspen Plus包含：
- 通用混合、物流分流、子物流分流和組分分割模塊
- 閃蒸模塊：兩相、三相閃蒸
- 通用加熱器、單一的換熱器、嚴格的管殼式換熱器、多股物流的熱交換器
- 液液單級傾析器
- 基于收率的、化學計量系數和平衡反應器。
- 連續攪拌釜、柱塞流、間歇及排放間歇反應器。
- 單級和多級壓縮和透平
- 物流放大、拷貝、選擇和傳遞模塊
- 壓力釋放計算
精餾模型
- 簡捷精餾
- 嚴格多級精餾
多塔模型
- 石油煉制分餾塔
- 板式塔、散堆和規整填料塔的設計和校核
對于固體系統，Aspen Plus包含：
- 文丘里滌氣器、靜電除塵器、纖維過濾器、篩選器、旋風分離器、水力旋風分離器、離心過濾器、轉鼓過濾器、固體洗滌器、逆流傾析器、連續結晶器等。

Aspen Plus接口選項

下列接口拓展了Aspen Plus的應用范圍，增強了流程生命周期的管理能力。

Aspen Split 選項：是AspenTech提供的一個工具，它可以用來進行有非理想氣液平衡行為化學混合物分離的蒸餾方案概念設計。如果用戶有Split授權，可以使用它顯示單塔可行的分離限制，并且設計出這種混合物分離的方案。Split概念設計工具可以應用在Aspen Plus流程圖環境中，并且可以直接使用設計結果數據初始化嚴格的塔模擬.
Aspen OLI 接口：基于 OLI 系統的技術，使 Aspen Plus 能夠對復雜的電解液系統進行分析。Aspen Plus 擴展了 OLI 數據庫和熱力學性質，包括了超過 3,000 種的電解質種類。
Aspen OnLine 選項：允許 Aspen Plus 模型和工廠數據連接，并被后者驅動。它使用戶可以把從流程模型中獲得的工程知識應用到工廠實際操作環境中。
Aspen PEP Process Library 選項： 提供了特殊化工行業或聚合體產品的預建模型。這些模型都是基于 SRIC 的過程經濟評估細節和流程。
Aspen Plus HTRI 接口：提供 Aspen Plus 與 HTRI 的接口。
Aspen Plus Optimizer：閉環實時優化系統，自動創建利潤和流程優化以及大范圍Aspen Plus模型的數據回歸。它為實時解決方案提供了魯棒的收斂求解方法，并且支持Web端傳輸。工廠工程師可以通過連續的工藝優化來優化利潤。
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 功能和乙烯裂化專家技術可以幫助工程師創建高精度乙烯工廠模型，這樣很適合實時工廠優化，進而增加操作利潤。
Aspen Plus TSWEET 接口： 提供 Aspen Plus 和 TSWEET 軟件的接口。

目標：優化流程設計

Aspen Plus 為整個工藝裝置的從研發、工程到生產的全生命周期提供幫助。它將穩態模型的功能帶到工程桌面，提供了模型功能和方便使用的組合。利用Aspen Plus，公司可以設計、模擬、故障診斷和管理高效益的生產裝置。

AspenTech：創新理念

AspenTech公司的工程軟件產品已被用于設計和改進大量工廠和工藝流程。把此兩大產品系列結合在一起則創造出了企業運營管理（Enterprise Operations Management，簡稱EOM）解決方案。