Aspen Plus 7.2 在精餾設(shè)計中的應(yīng)用

摘 要：精餾是化工行業(yè)中應(yīng)用很廣泛的一種工藝操作。本文主要以Aspen Plus 7.2在精餾設(shè)計中的應(yīng)用為例，介紹了Aspen Plus 7.2在化工設(shè)計中的步驟和方法。

關(guān)鍵詞：Aspen Plus 7.2；精餾；化工設(shè)計

精餾是化工行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛的一種工藝操作，影響精餾效果的因素的方面很多。往往一個因素發(fā)生變化時，會引起一些其他因素隨之變化。由于化工模擬軟件Aspen Plus的存在，使得化工技術(shù)人員工作量減輕很多。

1 Aspen Plus的簡介

Aspen Plus是大型通用流程模擬系統(tǒng)，源于美國能源部七十年代后期在麻省理工學(xué)院（MIT）組織的會戰(zhàn)，開發(fā)新型第三代流程模擬軟件。該項目稱為“過程工程的先進(jìn)系統(tǒng)”（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。該軟件經(jīng)過20多年來不斷地改進(jìn)、擴充和提高，已先后推出了十多個版本，成為舉世公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)大型流程模擬軟件，應(yīng)用案例數(shù)以百萬計。全球各大化工、石化、煉油等過程工業(yè)制造企業(yè)及著名的工程公司都是Aspen Plus的用戶。

2 Aspen Plus 7.2對甲醇精餾的模擬

通過嚴(yán)格計算RadFrac精餾塔來分離甲醇和水的混合物。進(jìn)料組成為水63.2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），甲醇36.2%，流率為120000 lb/hr，壓力為18 psi （1 psi=6894.76 Pa），飽和液體進(jìn)料（進(jìn)料的汽相分率為0），精餾塔有38塊塔板，進(jìn)料在第23塊板上。塔頂壓力為16.1 psi，每板的壓力降為0.1 psi，塔頂為全凝器，蒸出流率為39885 lb/hr，回流比為1.3。選用NRTL-RK物性方法。計算：1）繪制Aspen Plus的過程流程圖；2）再沸器和冷凝器的熱負(fù)荷。

（1）從開始菜單中選擇“所有程序 /AspenTech/ProcessModeling V7.2/Aspen Plus User Interface”進(jìn)入 Aspen Plus Startup 界面，然后選擇“Blank Simulation”，進(jìn)入Aspen Plus的模界面。

（2）建立流程圖：在下方點擊選擇 Column 按鈕， 擇“RadFrac”模塊，在主窗口的空白處單擊，會出現(xiàn)精餾塔，然后點擊Material，當(dāng)鼠標(biāo)放在主窗口，在精塔上出現(xiàn)藍(lán)色和紅色箭頭，紅色箭頭表示一般物流，根據(jù)箭頭的方向繪制物流。最后在物流和精餾塔上點擊右鍵，對其進(jìn)行重命名，如圖1所示。

（3）在菜單欄點擊 ，會彈出參數(shù)輸入頁面，在左邊的任務(wù)欄列出了物性參數(shù)任務(wù)、模擬任務(wù)以及能量分析，單擊相應(yīng)的模塊，在上面的任務(wù)中填寫相應(yīng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)操作（進(jìn)行的時候，一定要將相應(yīng)模塊下的紅色任務(wù)填寫完全，直到全部變成藍(lán)色）。

（4）填寫物性參數(shù)：單擊左下方的Properties，在任務(wù)中選擇Components/Specitifications中，在主窗口中添加水和甲醇的物性參數(shù)。

（5）根據(jù)題目要求，點擊 來依次輸入已知的參數(shù)。直到輸出結(jié)果無誤。

（6）最后打開結(jié)果文件夾，單擊左下方的Blocks，可以看到圖2內(nèi)容，因此得到再沸器和冷凝器的熱負(fù)荷。

3 結(jié)語

本文簡要介紹了Aspen Plus 7.2軟件，并探討了其在精餾過程中的模擬實際應(yīng)用。通過已知條件就可以模擬出精餾的參數(shù)，方便進(jìn)行化工工藝的設(shè)計，同時也很方便對原有工藝進(jìn)行改進(jìn)，是化工設(shè)計人員很有必要學(xué)習(xí)的軟件。

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作者簡介

王濟陽（1995-），男，漢族，河南省濟源市人，學(xué)生，本科在讀，河南省鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)。