工程套件——阿斯彭工程套件
■ ■1.靜態流程模擬軟件ASPEN PLUS
ASPEN PLUS是壹個大型通用流程模擬系統，起源於20世紀70年代末美國能源部在麻省理工學院組織的戰鬥，要求開發新的第三代流程模擬軟件。這個項目被稱為“過程工程高級系統”(簡稱ASPEN)。這個大型項目完成於1981年底。1982 Aspen Tech公司成立並商業化，被稱為ASPEN PLUS。經過15年的不斷改進、擴充和完善，這個軟件已經經歷了九個版本，成為國際上公認的標準大型流程模擬軟件，用戶近千人。世界上所有主要的化學和石化制造商以及著名的工程公司都是ASPEN PLUS的用戶。它以嚴格的機理模型和先進的技術贏得了用戶的信任，它具有以下特點:
首先，ASPEN PLUS有壹個公認的跟蹤記錄，它在壹個過程的整個制造生命周期中提供了巨大的經濟效益，包括研發、工程和生產。
其次，ASPEN PLUS使用最新的軟件工程技術，通過其Microsoft Windows圖形界面和交互式客戶端-服務器模擬結構，最大限度地提高工程生產率。
第三，ASPEN PLUS具有精確模擬各種實際應用的工程能力，包括煉油、非理想化學系統以及含有電解質和固體的過程。
第四，ASPEN PLUS是AspenTech集成智能制造系統技術的核心部分，它可以捕獲過程專業知識，並在您公司的整個過程工程基礎設施內充分利用它。
在實際應用中，ASPEN PLUS可以幫助工程師解決工程和操作的關鍵問題，如快速閃蒸計算、設計新流程、發現原油加工裝置的故障或優化乙烯裝置的操作。流程模擬的優勢如下:
◇計算過程的能量和質量平衡。
◇預測物流的流量、成分、性質。
◇預測操作條件和設備尺寸。
◇縮短設備的設計時間，允許設計人員快速測試各種設備的配置方案。
◇幫助改進當前流程。
◇在給定的範圍內優化工藝條件。
◇協助確定流程約束位置(消除瓶頸)。
◇回答問題“如果...\"
ASPEN PLUS的重要功能:
固體處理
嚴格的電解質模擬
油處理
數據回歸
◇數據擬合
最佳化
用戶子程序
■ 2.aspen Dynamics-動態過程模擬軟件
Aspen Dynamics是壹套基於Windows95/NT的動態建模軟件，可方便地用於工程設計和生產操作的全過程，模擬實際裝置操作的動態特性，從而提高裝置操作的靈活性和安全性，增加生產能力。
功能強大、簡單易用
Aspen Dynamics和普通的Windows應用程序壹樣，使用起來非常簡單，可以在幾分鐘內得到準確的動態結果。工程師可以使用拖放數據、復制、粘貼等功能，通過Excel與其他應用軟件共享數據。
這些方便的動態模型基於聯立方程建模技術，具有快速、準確和穩健的優點。Aspen Dynamics可用於實際工廠操作，如故障診斷、控制方案分析、可操作性分析和安全性分析。可以為塔開車、間歇過程、半間歇過程和連續過程建立精確的模型。
單壹型號適用於設計和生產的全過程。
Aspen Dynamics可以幫助用戶在裝置設計和生產運行的全過程中發揮最大的潛力。Aspen Dynamics與ASPEN PLUS緊密結合，使得穩態過程模型更有價值。從而降低開發投資和運營成本。
阿斯彭動態應用
Aspen Dynamics利用獨特的技術，幫助用戶準確解決傳統方法通常難以解決的實際應用問題。AspenTech開創了壹種全新的技術，解決相變、幹塔、容器溢流等復雜而令人頭疼的不連續過程的模擬問題。這種新方法不僅穩健，而且快速準確。同樣，由AspenTech公司總裁Joseph Boston先生開發的蒸餾過程穩態建模的專有技術- Inside-Out算法也已成功用於動態模擬。這些重大突破為Aspen Dynamics成為能夠快速可靠地處理設計和操作問題的商業軟件奠定了堅實的基礎。
利用Aspen Dynamics提高工藝設計質量
傳統的工藝設計方法主要依靠穩態分析，通常在工藝流程完成後才考慮操作性能和控制問題。使用Aspen Dynamics，我們可以在研究穩態性能的同時考慮可操作性。以下例子都是流程設計過程中遇到的，利用Aspen Dynamics可以成功解決這些設計問題。
？在精餾塔系統中，為了節能要考慮換熱網絡的壹體化設計，但穩態設計得到的方案是否可行？吞吐量增加或減少時會發生什麽？那些需要增加的加熱器和冷卻器如何放置才能保證系統的可操作性？
？當我們設計放熱反應器及其冷卻系統時，我們必須針對許多情況對所設計的系統進行檢查。當進料含有太多反應物時會發生什麽？催化劑加多了會怎麽樣？如果冷卻系統失效，應切斷進料多長時間，以避免反應事故和超壓危險？
？當我們設計壹個新的過程時，這個過程將包括多個反應器、塔和反應物循環流。根據我們在類似過程中的經驗，預計整個工廠的控制將面臨嚴峻的挑戰。我們需要快速評估各種工藝方案的可操作性。我們能否使用單壹技術來評估穩態性能和控制系統質量，以加快工藝設計流程？
用Aspen Dynamics解決運營問題
除了以上的設計問題，生產操作中的問題也會直接影響生產利潤。Aspen Dynamics可以很好地處理如下各種問題。
？我們在塔臺K-102的控制上遇到了麻煩。我們是否需要改變控制方案或增加壹個進料罐來減少進料擾動？
？我們知道對於不同的原料，最佳的投料位置應該是不同的，但是我們不想輕易的切換投料盤，因為切換過程中控制系統無法保證產品的純度。我們可以在實施切換方案之前進行評估嗎？
？每當我們要對這個車間的生產能力進行大的改動時，操作人員和工程師都必須連續調整14小時，才能再次生產出合格的產品。如何開發壹種控制方案，使這種吞吐量調整自動、平穩、快速？
Aspen Dynamics的優勢
Aspen Dynamics基於壹套成熟的技術，AspenTech在提供商業動態模擬軟件產品方面擁有十多年的寶貴經驗。
Aspen Dynamics包含壹套完整的單元操作和控制模型庫。Aspen Dynamics的單元操作模型是基於完善的、高質量的ASPEN PLUS工程模型。
Aspen Dynamics提供開放和定制的流程模型，這些模型對用戶完全透明。Aspen Custom Modeler可用於為特定流程開發更詳細的定制模型。
Aspen Dynamics使用Properties Plus計算準確可靠的物性，與穩態模擬完全壹致。動態模擬可以不斷修正工作點附近局部物性的回歸公式，從而保證高性能和模擬精度。
Aspen Dynamics采用成熟的隱式積分和數值方法進行精確的動態過程模擬，魯棒性強，穩定性好。
Aspen Dynamics不僅提供了簡單的物流平衡動態模擬方法，還提供了更精確的壓力平衡動態模擬方法。壓力系統是將各單元操作中的壓力和流量關聯起來開發的，在氣體處理過程和壓縮機控制的研究中具有重要的實用價值。
Aspen Dynamics中的任務語言使用戶能夠定義基於時間或事件驅動的輸入更改。例如:在某壹時刻逐漸增加或減少輸入流量；當容器裝滿時，關閉進料流。
Aspen Dynamics支持Microsoft OLE互操作功能，如復制/粘貼/鏈接和OLE自動化。這些函數方便了與其他應用程序的數據交換，也允許用戶建立類似MsExcel的用戶界面。Aspen Dynamics還兼容VBScript描述語言，允許用戶自動重復復雜的任務，例如運行壹系列案例研究。
■ 3.aspen custom modeler-動態模型開發軟件
Aspen Custom Modeler是壹個基於聯立微分代數方程積分解的動態模擬系統。它包括單元操作的動態模型庫(包括各種控制和閥門模型)。它使用與Aspen Plus相同的屬性數據庫，可以保持穩態和動態模擬結果的壹致性。它與其他壹些工具和軟件相連接:
MATLAB接口:可連接該過程控制設計工具，開發控制策略；
G2接口:可以結合這個人工智能工具軟件開發操作員模擬訓練器和工廠診斷系統；
各種DCS接口:如CENTUM、TDC、RTPMS(IBM)等DCS連接，用現場數據更新動態模型，指導生產。
Aspen Custom Modeler常用於幾個方面:
1.提高可操作性；包括啟動方案和正常操作程序；
2.提高安全性:包括放行系統和事故分析；
3.完善過程控制方案:測試可能的控制方案，研究先進的控制策略；
4.開發用戶模型並優化流程操作。
由於在求解動力學模型的微分方程時，初始條件非常重要，所以在計算前必須輸入壹組穩態初始值作為起點。這種穩態初始值通常由Aspen Plus模擬結果提供。
■ 4.Aspen夾點系統節能軟件
Aspen Pinch是壹個基於過程綜合和集成Pinch技術的計算軟件。它以工廠的現場操作數據或Aspen Plus模擬的數據為輸入，設計能耗和操作費用最低的化工廠和煉油廠的工藝流程。其典型作用有以下幾個方面:
1，老廠節能改造過程集成方案設計；
2.老廠擴能中的\ "擺脫瓶頸\ "分析:
3.能量回收系統(如換熱網絡)的設計與分析；
4.公共工程系統(包括加熱爐、汽輪機、燃氣輪機和制冷系統的模型)的合理布局和優化運行。
根據壹些大型石化公司的經驗，這種夾點技術可以節能20%左右，投資回收期壹年左右。新工廠的設計往往可以節省30%的運營成本，減少投資10-20%。
ASPEN PINCH新功能(1998 May):
可與模擬軟件Aspen Plus、Pro II集成；
許多用戶界面的改進完全是窗口式的；
網絡夾點(技術改造自動化設計)；
有壹個嵌入了OLE函數的目標鏈接；
熱電用戶圖形界面；
幫助和用戶手冊得到了改進；
■ 5.精餾系統的拆分優化軟件
SPLIT是ASPEN優化的蒸餾工具。SPLIT使工程師能夠更快地找到並評估可行的分離方案，甚至可以確定高度非理想* * *沸騰混合物的最佳色譜柱順序。拆分可以使壹個新的操作方案產生，避免長時間的浪費實驗和解決困難的分離問題導致的錯誤。SPLIT可用於規劃初始概念設計和現有流程的轉換。典型應用包括:
◇識別是否存在* * *沸騰蒸餾，以便對分離問題進行更深入的觀察。
◇分析混合物的行為，並在設計前確定蒸餾邊界。
◇選擇合適的夾帶量，使混合物中組分的選擇更加實用。
◇快速研究其他分離方案的可行性，確定連續和間歇精餾過程的最優設計。
◇增加對工藝的了解，不需要大投入就能發現現有裝置運行中的問題和瓶頸。
對於新技術來說，拆分的最大價值來自於選擇最佳的概念設計。在實際應用中，它將使裝置避免分離系統的“過度設計”，從而以較少的資金達到預期的分離效果，滿足產品要求。對於現有流程，SPLIT可以使操作人員更好地了解分離邊界和混合物的行為，更好地回收精餾系統中的熱量，提高裝置的操作性能。
SPLIT可以判斷混合物在給定壓力下是否有* * *沸騰，並確定它們的組成和溫度。對於高度非理想的* * *沸騰混合物，SPLIT使工程師能夠快速制定合適的分離順序，SPLIT生成* * *沸騰曲線和蒸餾線圖，可以深入觀察混合物行為，包括* * *沸騰的存在和結果分離邊界。SPLIT使用ASPEN PLUS提供的嚴格物理屬性。
SPLIT可以與AspenTech的過程集成工具ADVENT緊密結合，完成能量集成的研究。給定蒸餾順序，SPLIT可以識別熱量回收的機會，以優化流程。
SPLIT可以生成塔的操作曲線，提供溫度和熱量的最小能量分布圖，將各塔的目標值相加形成復合曲線，在全效率範圍內比較另壹個分離序列方案。此外，還可以匹配塔的冷-熱負荷，以評估改變操作的影響。例如塔壓和加熱/冷卻負荷，以優化能量使用。SPLIT還提供了修改塔設計的功能，例如使用進料預熱/冷卻，以及使用中間熱交換器的可能性。
■ 6.間歇加間歇過程模擬軟件
■ 7.polymers Plus-聚合物工藝模擬軟件
？Ploymers Plus廣泛用於工業過程，包括:
◇利用反應動力學數據進行參數估計
◇分析關鍵過程變量對產品質量的影響
◇調查工藝的選擇，以提高工廠的生產能力。
制定品牌轉換方案。
探索替代控制策略
◇對反應器失控情況進行安全分析。
◇培訓操作人員處理工藝轉換和設備事故。
？Ploymers Plus的優勢:
使用Ploymers Plus模型系統，可以達到通用的模擬目的。該軟件具有解決聚合物過程模型復雜問題的能力。