1.3Aspen Plus软件主要功能特点简介

稳态流程模拟软件AspenPlus作为工程套件的核心，因其具有完备的物性数据库、强大的接口及丰富的流程模拟功能，在全世界范围内得到最广泛的应用并带来巨大经济效益，其模型的可靠性被数以百万计实例证实。

1.3.1完备的物性数据库

物性方法和数据是模拟结果可靠与否的关键，AspenPlus具有被广泛认可的、最适用于工业且最完备的物性系统，许多公司为使其物性计算方法标准化而采用AspenPlus的物性系统。Aspen Plus的物性方法，涵盖从简单的理想物系到非常复杂的非理想混合物和电解质体系的广泛范围物系。

Aspen物性系统数据库有三类：Systemdatabanks（系统数据库），In-house databanks（内部数据库）和Userdatabanks（用户数据库）。

l 系统数据库

系统数据库是AspenProperties的一部分，有PURE、SOLIDS、AQUEOUS、INORGANIC、BINARY等数据库，包含有机物、无机物、水合物和盐类等纯组分物性、混合物的二元交互作用等数据。

PURE32：AspenV8.5和V8.6版本的纯组分数据库。包含2，154种纯组分（主要是有机物），是Aspen物性系统纯组分参数的主要来源。该数据库主要基于美国化工学会AIChE的DIPPR数据库，此外还包括AspenTech开发的参数、从AspenPCD数据库获取的参数及其它来源。数据库中的参数包括：通用常数（如临界温度和临界压力）、相变温度和性质（如沸点和三相点）、参考态性质（如焓和生成吉布斯自由能）、与温度有关的热力学性质参数（如液体蒸汽压）、与温度有关的传递性质系数（如液体粘度）、安全相关性质（如闪点和爆炸极限）、UNIFAC官能团信息、RKS和PR状态方程的参数、石油相关性质（如API比重、辛烷值、芳烃含量、氢含量和硫含量）及其它特定模型参数（如Rackett和UNIQUAC参数）。主要纯组分数据库的内容不断更新、扩展和改进。为了促进向上兼容性，保留了前版本的主要纯组分数据库，如PURE20-PURE28分别为V2006版Aspen-V8.4版Aspen的纯组分数据库。

NIST-TRC数据库：新增数据库。包含24，033种纯组分（主要为有机物），包括主要纯组分数据库中已有的约2，000种化合物（如PURE26）。该数据库根据美国标准与技术研究所（NIST）标准参考数据计划（SRDP）协议建立，其热物理和热化学性质数据由热力学研究中心（TRC）利用NIST热数据引擎（TDE）和NIST/TRC源数据归档系统收集并评估。NIST/TRC源数据库的这些数据在世界上是最全者之一。该数据库在AspenProperties Enterprise Database（物性企业数据库）中可用，但在LegacyDatabank（DFMS，赠送数据库）中不可用。

Aspen PCD：AspenPlus 8.5-6版本物性系统的纯组分数据库。含472个有机和无机化合物参数（主要为有机物）。

SOLIDS：强电解质、盐和其它固体的纯组分参数数据库。含3，314种固体化合物参数，主要用于固体和电解质的处理。

AQUEOUS：水溶液数据库。包括水溶液中约900种离子和分子的纯组分参数。主要用于电解质计算。

INORGANIC：无机物（气、液、固态）的热化学参数数据库。包括2，450种组分（大部分是无机化合物）的热化学参数，主要用于固体、电解质和冶金过程。

BINARY：二元交互作用参数库。包括Ridlich-kWong-Soave、Peng-Robinson、Lee-Kesler-Plocker、BWR-Lee-Starling以及Hayden O’Connell等方程的二元交互作用参数约40，000多个，涉及5，000种二元混合物。

COMBUST：燃烧数据库。包括燃烧产物中典型的59种组分和自由基的参数，专用于高温、汽相计算。

FACTPCD：FACT组分数据库。仅用于AspenPlus中Aspen/FACT/Chem app界面的特定纯组分或溶液相的参考物质，用于火法冶金工艺。

POLYMER：聚合物的纯组分参数。AspenPolymers和Aspen Properties中可用，用于聚合物。

SEGMENT：聚合物片段的物性参数。AspenPolymers和Aspen Properties中可用，用于聚合物片段。

INITIATO：聚合物引发剂的物性和热分解反应速率参数数据库。AspenPolymers和Aspen Properties中可用，用于聚合物引发剂。

ETHYLENE：乙烯生产过程中典型组分用于SRK物性方法的纯组分参数数据库。用于乙烯生产过程。

BIODIESEL：生物柴油生成过程中典型组分的纯组分参数数据库。用于生物柴油生产过程。

ELECPURE：胺生产过程中常见组分的纯组分参数数据库。用于胺生产过程。

HYSYS：AspenHYSYS物性方法所需的纯组分和二元交互作用参数数据库。用于AspenHYSYS物性方法建立的模型。

NRTL-SAC：包括代表常见溶剂片段的纯组分参数XYZE数据库。用于使用NRTL-SAC物性方法的计算。

PC-SAFT，POLYPCSF：使用基于PC-SAFT物性方法的纯组分和二元物性数据库。用于短链烃和常见小分子。

PPDS：客户安装的PPDS纯组分数据库。需得到国家工程实验室（NEL）PPDS数据库授权。

USERDATABANK1，USERDATABANK2：客户安装的数据库。

Aspen物理系统的计算都可使用系统数据库，默认自动从PURE、SOLIDS、AQUEOUS、INORGANIC和BINARY等数据库中检索属性参数。若要使用其它数据库，可在Components｜Specifications｜EnterpriseDatabase页面设置。不建议用户改动系统数据库。

l 内部数据库

若用户需要大量添加自己的组分或参数，可使用独立于系统数据库的内部数据库，此时需要AspenTech软件系统管理员创建并激活内部数据库。内部数据库主要包括：

INHSPCD：纯组分内部数据库。最多存放1，800中物质，40种参数，密码是INHSPCD。

INHSSOL：固体内部数据库。最多存放2，500中物质，25种参数，密码是INHSSOL。

INHSAQUS：溶液内部数据库。最多存放4，000中物质，40种参数，密码是INHSAQUS。

INHSBIN：二元内部数据库。最多存放100中物质，3，000个二元对，20种参数，密码是INHSBIN。

l 用户数据库

当某些数据不适用于所有Aspen物理系统用户时，可使用用户数据库。用户数据库由Aspen物性数据文件管理系统（DFMS）创建，可用于任何Aspen物性系统计算。

使用DFMS创建的任何内部或用户数据库，需安装在用户界面上。若用户使用AspenProperties的企业数据库，则可创建具有任何非冲突名称的数据库并使用。

1.3.2丰富的流程模拟功能

AspenPlus有丰富的流程模拟功能，简单介绍如下。

多种流程控制选项：AspenPlus包含ad-hoc计算与内嵌的FORTRAN和Excel模型接口，可实现多种流程控制选项。如DesignSpecification（设计规定）功能，可自动计算操作条件或设备参数，满足指定的性能目标；Calculator（计算器）功能，可通过输入流程内某些参数的表达式，实现变量值的自动计算及约束。

多种模型分析工具：AspenPlus具有多种模型分析工具，如Sensitivity（灵敏度分析）功能，可非常方便地用表格和图形表示工艺参数随设备规定和操作条件的变化而变化的情况；CaseStudy（工况分析）功能，可对不同的输入进行多个模拟、比较和分析；Data Fit（数据拟合）功能，可将工艺模型与真实的装置数据进行拟合，确保精确的和有效的真实装置模型；Optimization（优化）功能，可确定装置操作条件，最大化任何规定的目标，如收率、能耗、物流纯度和工艺经济条件。

图形向导：AspenPlus的图形向导功能，能帮助用户很容易地把模拟结果创建成图形显示。如二元物系和三元物系的相图，精馏塔各塔板上的温度、压力、流量、组成分布曲线，温焓图等都能很方便地获得。

收敛分析：Aspen Plus可自动分析和建议优化的撕裂物流、流程收敛方法和计算顺序，对巨大的、具有多物流和循环的流程来说，收敛分析非常方便。

EO模型：AspenPlus的Equation-Oriented（联立方程）模型有着先进参数管理，其求解技术允许用户模拟多嵌套流程，使问题能够很快而精确地得到解决。

ACM Model Export选项：用户可在AspenCustom Modeler（ACM）创建模型并进行编译，编译好的模型可应用于AspenPlus稳态模拟，可用序贯模块法求解，也可用联立方程法求解。

1.3.3开放的环境

AspenPlus具有开放的环境，可以很容易地和Aspen系列产品或第三方软件互相整合，如可用Excel、FORTRAN或AspenCustom Modeler来编写用户语句及创建用户模型。另外，Aspen还有DETHERM数据库、乙烯裂化模型SPYRO和换热器设计软件EDR等接口，可在线进入DETHERM数据库，并很方便地使用SPYRO模型及EDR软件等。

Active X功能：AspenPlus支持 OLE（对象链接与嵌入）功能，比如像复制，粘贴或链接。

支持工业标准：AspenPlus支持比如CAPE- OPEN和IK-CAPE等工业标准，Aspen Tech是CAPE-OPEN实验室网络的会员。

支持规模工作流：根据模型复杂程度，AspenPlus可模拟从简单的单一装置到巨大的多工程师共同开发和维护的整厂流程。

Aspen OnLine在线工具：将AspenPlus 离线模型与DCS 或装置数据库管理系统连接，用实际装置数据自动校核模型，并利用模型计算结果指导生产。

Aspen PEP ProcessLibrary选项：AspenPlus提供了基于SRIC过程经济评估细节和流程的特殊化工行业或聚合物产品的预建模型。

Aspen Plus Optimizer选项：AspenPlus的闭环实时优化系统，可自动创建利润和流程优化以及大范围AspenPlus模型的数据回归。为实时解决方案提供了强收敛求解方法，并支持Web网传输，从而使工厂工程师可以通过连续的工艺优化来最大化利润。

Aspen Plus SPYROEquation Oriented接口：AspenPlus可使用SPYRO的乙烯裂化模型。EO算法和乙烯裂化专家技术可帮助工程师创建高精度乙烯工厂模型，适合实时工厂优化以增加操作利润。

DETHERM数据库接口：AspenPlus是唯一获准与世界上数据量最大最权威的化工数据库—德国化学工程及生物技术协会DECHEMA数据库的子数据库DETHERM（热物性数据库）接口的软件。该数据库迄今已纳入140，000个纯组分和混合物的6.59百万套热物性数据。AspenPlus热力学模型中的二元交互作用参数，很多都采用该数据库提供数据，用户可在AspenPlus用户界面上通过Internet直接接入DETHERM数据库。