AspenPlus 是大型通用流程模拟系统,源起于美国能源部在七十年代后期在麻省理工学院 MIT 组织会战,要求开发新型第三代流程模拟软件。这个项目称为”先进过程工程系统”(Advanced System for Process Engineering)简称 "Aspen" 。这一大型项目于 1981 年底完成。1982 年 AspenTech 公司成立将其商品化,称为 "AspenPlus" 。这一软件经过 15 年不断改进、扩充、提高,已经历了九个版本,成为全世界公认的标准大型流程模拟软件,用户接近上千。全世界各大化工、石化生产厂家及著名工程公司都是 AspenPlus 的用户。它以严格的机理模型和先进的技术赢得广大用户的信赖,其具有以下特性:1. AspenPlus 有一个公认的跟踪记录,在一个工艺过程的制造的整个生命周期中提供巨大的经济效益,制造生命周期包括从研究与开发经过工程到生产。2. AspenPlus 使用最新的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最大。 3. AspenPlus 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. AspenPlus 是 AspenTech 的集成聪明制造系统技术的一个核心部分,该技术能在你公司的整个过程工程基本设施范围内捕获过程专业知识并充分利用。在实际应用中,AspenPlus 可以帮助工程师解决快速闪蒸计算、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。流程模拟的优越性有以下几点:- 进行工艺过程的能量和质量平衡计算- 预测物流的流率、组成和性质- 预测操作条件、设备尺寸- 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- 帮助改进当前工艺- 在给定的限制内优化工艺条件- 辅助确定一个工艺约束部位(消除瓶颈)- 回答 “如果…那会怎样” 问题AspenPlus 的重要功能:- 固体处理 - 严格的电解质模拟 - 石油处理 - 数据回归 - 数据拟合 - 优化 - 用户子程序
了解详情方便易用的动态建模工具Aspen Dynamics 是一套基于 Windows95 / NT 的动态建模软件,可方便地用于工程设计与生产操作全过程,模拟实际装置运行的动态特性,从而提高装置的操作弹性、安全性,增加处理量。功能强大,简单易用Aspen Dynamics 与普通的 Windows 应用程序一样,使用起来非常简单,几分钟之内便可得到精确的动态结果。工程师可以利用拖放数据、拷贝、粘贴等功能将数据通过 Excel 与其他应用软件共享。这些应用方便的动态模型基于联立方程的建模技术,具有快速、精确与鲁棒性等优点。Aspen Dynamics 能用于实际工厂操作:如故障诊断、控制方案分析、操作性分析和安全性分析等。对塔开车、间歇过程、半间歇过程和连续过程都可以建立精确的模型。单一的模型适用于设计、生产的全过程Aspen Dynamics 可以帮助用户在装置设计和生产操作的全部过程中发挥最大的潜力。Aspen Dynamics与ASPEN PLUS紧密结合,让稳态工艺模型进一步发挥价值。从而减少开发投资,降低操作费用。Aspen Dynamics 应用Aspen Dynamics 运用独一无二的技术帮助用户精确求解传统方法通常难以解决的实际应用问题。对于相变、干塔和容器溢流等复杂而头痛的不连续过程的模拟问题,AspenTech 已经独创了一套崭新的技术来解决这些难题,这套新方法不仅鲁棒性高,而且快速精确。同样,由 AspenTech 总裁 Joseph Boston 先生早期为精馏过程开发的稳态建模专有技术 "Inside-Out" 算法也已成功地用于动态模拟。这些重大的突破为 Aspen Dynamics 成为能快速、可靠地处理设计和操作问题的商业化软件提供坚实的基础。利用 Aspen Dynamics 改善过程设计品质传统的过程设计方法主要依赖于稳态分析,对于操作性能和控制问题通常在工艺流程完成以后才去考虑。利用 Aspen Dynamics 则可以在研究稳态性能的同时来考虑可操作性。以下这些实例都是在工艺流程设计过程中碰到的,运用 Aspen Dynamics 能成功地处理这些设计难题。在精馏塔系中,为了节能要考虑换热网络的集成设计,但是由稳态设计取得的方案是否具有可操作性呢?当处理量提高或降低后又会怎么样?那些需要增加的加热器和冷却器又应如何放置才能保证系统的可操作性?当我们设计放热反应器和它的冷却器系统时,我们必须针对多种情况检验所设计的系统。当进料中包含过多的反应物时会怎么样?当添加的催化剂过量时又会发生什么情况?如果冷却系统失灵,应该在多少时间内切断进 料才能避免反应事故和超压危险?当我们设计一个新流程,这个流程中会包含多台反应器、塔和反应物循环流,基于我们对于类似过程的经验,预期全装置的控制会面临严重的挑战,我们需要快速评价各种工艺流程方案的可操作性,是否可以用单一的技 术来评估稳态性能和控制系统品质以加速工艺设计过程?用 Aspen Dynamics 解决操作问题除了上面的设计问题以外,生产操作中的问题也会直接影响生产利润。Aspen Dynamics 能很好地处理诸如下面所述的各种问题。我们对塔 K-102 的控制遇到了麻烦,是否需要改变控制方案或增设一只进料罐以减少进料扰动?我们知道对于不同的原料,最佳的进料位置应该不同,但我们并不想轻易切换进料板,因为这样控制系统便无法在切换过程中保证产品的纯度,在实施切换方案之前,我们是否能作出评估?每当我们要对本工段的处理量作一个大幅度的改变,操作员和工程师必须连续调整14个小时,才能重新生产出合格产品,如何开发出一套控制方案使得这种处理量的调整是自动平滑地快速实现?Aspen Dynamics 的优点Aspen Dynamics 建立在一整套成熟的技术基础上,AspenTech 在提供商业化的动态模拟软件产品方面,已经拥有十几年的宝贵经验。Aspen Dynamics 已经包容了一整套完整的单元操作和控制模型库。Aspen Dynamics 的单元操作模型建立在完善的高品质的 AspenPlus 工程模型基础之上。Aspen Dynamics 提供开放的用户化的过程模型,这些模型对用户完全透明,用 Aspen Custom Modeler 工具软件可以针对特定的过程开发更详细的用户化模型。Aspen Dynamics 运用 Properties Plus 作精确可靠的物性计算,与稳态模拟建立在完全一致的基础上。动态模拟能连续不断地校正工作点附近局部物性回归算式,从而保证高性能与模拟精度。Aspen Dynamics 运用成熟的隐式积分与数值方法来做鲁棒性强、稳定性好的精确的动态流程模拟。Aspen Dynamics 不仅提供简单物流平衡动态模拟法,还提供更精确的压力平衡动态模拟法。压力体系是在每一单元操作中,将压力与流速取得关联来展开,这一功能在气体处理过程和压缩机控制研究中具有重要的实用价值。Aspen Dynamics 中的任务语言(Task Lanuage)使用户能定义基于时间或事件驱动的输入改变。例如:将输入流量在某一时刻逐渐增加或减少;当容器满时关闭进料流量。Aspen Dynamics 支持 Microsoft OLE 交互操作特征,比如复制/粘贴/链接和 OLE 自动化。这些功能方便了与其他应用程序之间的数据交换,也可让用户建立象 Ms Excel 那样的用户操作界面。Aspen Dynamics 也兼容 VBScript 描述语言,让用户自动重复复杂的任务,比如运行一系列实例研究。
了解详情Aspen Custom Modeler 是一套建立在联立微分一代数方程组求积分解基础上的动态模拟系统。它包括一套单元操作的动态模型库(其中中各种控制和阀门模型)。它使用和 AspenPlus 一样的物性数据库(PROPERTIES PLUS),这样可使稳态及动态模拟计算结果保持一致性。它与一些其它工具软件有接口:- Matlab接口:这种过程控制设计工具相联接可以开发控制策略- G2 接口:可以与这种人工智能工具软件结合开发操作工仿真培训器及工厂诊断系统- 各种 DCS 接口:例如Centum,TDC,RTPMS(IBM)等 DCS 接联,来用现场数据更新动态模型,指导生产Aspen Custom Modeler 常用的几个方面是:1. 提高可操作性:包括开车方案,正常操作规程2. 改进安全性:包括释放系统,事故分析3. 改进过程控制方案:测试可能的控制方案,研究先进控制策略4. 开发用户模型及优化过程操作由于解算动态模型的微分方程组时,初值条件好坏非常关键,因此,计算之前必须输入一组稳态初值作为计算起始点。这种稳态初值通常由 AspenPlus 模拟结果提供。
了解详情Aspen Energy Analyzer 是一个基于过程综合与集成的夹点技术的计算软件。它应用工厂现场操作数据或者 Aspen Plus 模拟计算的数据为输入,来设计能耗最小、操作成本最低的化工厂和炼油厂过程流程。它的典型作用有以下几个方面:1. 老厂节能改造的过程集成方案设计2. 老厂扩大生产能力的”脱瓶颈”分析3. 能量回收系统(例如换热器网络)的设计分析4. 公用工程系统合理布局和优化操作(包括加热炉、蒸汽透平、燃气透平、制冷系统等模型在内)采用这种夹点技术进行流程设计,根据一些大型石化公司经验,一般对老厂改造,可以节能 20% 左右,投资回收期一年左右;对新厂设计往往可节省操作成本 30%,并同时降低投资 10% - 20%。
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