1 Aspen Plus概述及其在化工设计中发挥的作用

MIT最早于1970年后期研发了Aspen Plus系统(Advanced System for Process Engineering)，之后经过不断的发展日益完善，在软件供应商艾斯本技术有限公司推动下，将其作为一种产品投入市场。作为一种大型流程模拟软件，其功能非常强大，应用范围极广，具有多方面功能，不仅可以进行诊断工艺、工艺计算和化工设计工作，还能发挥化工模拟及管控经济效益的作用，在两大适用性极强的数据库的支持下，能够对多种技术进行整合，是当前世界范围内地位较高的一种流程模拟软件，发展前景十分广阔[1]。Aspen Plus软件系统在多个化工设计领域中均占据极高的比重，利用该软件进行化工分离工程、化工反应原理及热力学等计算分析时，大大改善了设计质量。现代化工领域需求专业工程设计能力高的综合性素质人才，在化工设计过程中，必须要利用Aspen Plus软件系统，将理论知识同实践应用结合起来，在充分理解化工设计基础知识的前提下，通过模拟软件来提升设计能力。

在化工设计方面，进行物料衡算时需要借助Aspen Plus软件，依托建立在计算机技术基础上的流程模拟方式，便于设计人员理解，为设计人员调整化工设计方案提供了坚实的技术基础，优化化工设计方案，更好的指导化工生产的进行。

2 Aspen Plus在化工设计物料衡算中的应用分析

如果应用传统的手工方式完成化工设计物料衡算，计算过程繁琐，同时还涉及到电力反应的发生，增大了计算难度，在进行过程物料衡算时，可以采取混合过程的方式，使过程更加简化。在研究Aspen Plus软件系统在化工设计物料衡算的应用过程中，应将盐工段模拟工艺设计同设计概算、施工图预算、施工预算这三项基础内容结合起来，进行Aspen Plus软件实战练习，依据计算电解质的方式衡算化盐工序，使化工设计人员充分的掌握物料衡算知识和实践化工设计技术[2]。

选取化工过程中物料衡算中的例子，以此为依据说明在物料衡算中Aspen Plus软件的实际应用。如：反应的条件为足量空气、催化剂（银）；反应原料为乙烯，生成物为环氧乙烷；反映类型为氧化反应；化学反应原理可以通过以下两种公式体现出来：C2H4+3O2→2CO2+2H2O 及2C2H4+O2→2C2H4O，其中前者为部分副反应，大部分为生成环氧乙烷的反应。参考以上反应状况，将反应原料的流量设置成1000mol/h，乙烯物质的量与化学容器内总物质的量比为10%，以乙烯为标准下的反映转化率是25%，选择性是80%，应用Aspen Plus过程模拟软件，分析和算出反应完全后的生成物的构成及流量大小。

基于以上分析，进行化工过程设计物料衡算计算时，首先要完成反应物料的编号工作，确定计算总体框架，写出物料平衡的平衡关系式，标明每种反应物料的组分摩尔分数之和必须等于1，结合实际反应工艺设备特点，应用变量的方法对反应中所有物料组分进行分析，对可变量进行相应的设定，计算方程可得最终生成物的流量。物料衡算的计算步骤较多，涵盖许多数学计算方法。具体应用到Aspen Plus过程模拟软件中时，在进入操作界面后，选取反应器单元的仿真设计，模拟反应器中发生的化学反应，结合已知反应条件，对反应物料的种类、流量进行设置，完成进料组分定义操作，并分别设定操作条件及反应方程式[3]。软件工作后得出的生成物的构成及流量大小同传统计算方法相同，表明Aspen Plus软件具有较高的准确性。

3 结语

由于化工行业的特殊性，其对设计人员的实践能力有着严格的要求，设计人员必须要具备良好的工程设计能力。在化工工程设计过程中，要充分发挥现代先进软件技术的优势，应用Aspen Plus系统来提高设计人员的工程实践水平。通过分析As?pen Plus在化工设计物料衡算中的应用，发现该软件大大简化了计算过程，运行速度极快，化工设计效果明显改善，可以取得良好的物料衡算效率，成为设计人员的首选的化工设计软件。

1 Aspen Plus概述及其在化工设计中发挥的作用MIT最早于1970年后期研发了Aspen Plus系统(Advanced System for Process Engineering)，之后经过不断的发展日益完善，在软件供应商艾斯本技术有限公司推动下，将其作为一种产品投入市场。作为一种大型流程模拟软件，其功能非常强大，应用范围极广，具有多方面功能，不仅可以进行诊断工艺、工艺计算和化工设计工作，还能发挥化工模拟及管控经济效益的作用，在两大适用性极强的数据库的支持下，能够对多种技术进行整合，是当前世界范围内地位较高的一种流程模拟软件，发展前景十分广阔[1]。Aspen Plus软件系统在多个化工设计领域中均占据极高的比重，利用该软件进行化工分离工程、化工反应原理及热力学等计算分析时，大大改善了设计质量。现代化工领域需求专业工程设计能力高的综合性素质人才，在化工设计过程中，必须要利用Aspen Plus软件系统，将理论知识同实践应用结合起来，在充分理解化工设计基础知识的前提下，通过模拟软件来提升设计能力。在化工设计方面，进行物料衡算时需要借助Aspen Plus软件，依托建立在计算机技术基础上的流程模拟方式，便于设计人员理解，为设计人员调整化工设计方案提供了坚实的技术基础，优化化工设计方案，更好的指导化工生产的进行。2 Aspen Plus在化工设计物料衡算中的应用分析如果应用传统的手工方式完成化工设计物料衡算，计算过程繁琐，同时还涉及到电力反应的发生，增大了计算难度，在进行过程物料衡算时，可以采取混合过程的方式，使过程更加简化。在研究Aspen Plus软件系统在化工设计物料衡算的应用过程中，应将盐工段模拟工艺设计同设计概算、施工图预算、施工预算这三项基础内容结合起来，进行Aspen Plus软件实战练习，依据计算电解质的方式衡算化盐工序，使化工设计人员充分的掌握物料衡算知识和实践化工设计技术[2]。选取化工过程中物料衡算中的例子，以此为依据说明在物料衡算中Aspen Plus软件的实际应用。如：反应的条件为足量空气、催化剂（银）；反应原料为乙烯，生成物为环氧乙烷；反映类型为氧化反应；化学反应原理可以通过以下两种公式体现出来：C2H4+3O2→2CO2+2H2O 及2C2H4+O2→2C2H4O，其中前者为部分副反应，大部分为生成环氧乙烷的反应。参考以上反应状况，将反应原料的流量设置成1000mol/h，乙烯物质的量与化学容器内总物质的量比为10%，以乙烯为标准下的反映转化率是25%，选择性是80%，应用Aspen Plus过程模拟软件，分析和算出反应完全后的生成物的构成及流量大小。基于以上分析，进行化工过程设计物料衡算计算时，首先要完成反应物料的编号工作，确定计算总体框架，写出物料平衡的平衡关系式，标明每种反应物料的组分摩尔分数之和必须等于1，结合实际反应工艺设备特点，应用变量的方法对反应中所有物料组分进行分析，对可变量进行相应的设定，计算方程可得最终生成物的流量。物料衡算的计算步骤较多，涵盖许多数学计算方法。具体应用到Aspen Plus过程模拟软件中时，在进入操作界面后，选取反应器单元的仿真设计，模拟反应器中发生的化学反应，结合已知反应条件，对反应物料的种类、流量进行设置，完成进料组分定义操作，并分别设定操作条件及反应方程式[3]。软件工作后得出的生成物的构成及流量大小同传统计算方法相同，表明Aspen Plus软件具有较高的准确性。3 结语由于化工行业的特殊性，其对设计人员的实践能力有着严格的要求，设计人员必须要具备良好的工程设计能力。在化工工程设计过程中，要充分发挥现代先进软件技术的优势，应用Aspen Plus系统来提高设计人员的工程实践水平。通过分析As?pen Plus在化工设计物料衡算中的应用，发现该软件大大简化了计算过程，运行速度极快，化工设计效果明显改善，可以取得良好的物料衡算效率，成为设计人员的首选的化工设计软件。参考文献：[1]刘保柱，于凤文，朱菊香.Aspen Plus应用于化工原理课程设计的实践［J］.化工高等教育，2007，24(2):23-25.[2]路华清.Aspen one v7在分离工程教学中的应用［J］.广州化工，2011，38(11):230-231.[3]韦晓燕，谭军，胡万鹏，等.Aspen Plus软件在化工原理教学中的应用探索［J］.化工时刊，2012，26(6):69-70.

文章来源：《化工设计通讯》 网址: http://www.hgsjtxzz.cn/qikandaodu/2020/0910/479.html