Aspen Plus 7.2 在精馏设计中的应用

摘 要：精馏是化工行业中应用很广泛的一种工艺操作。本文主要以Aspen Plus 7.2在精馏设计中的应用为例，介绍了Aspen Plus 7.2在化工设计中的步骤和方法。

关键词：Aspen Plus 7.2；精馏；化工设计

精馏是化工行业中应用非常广泛的一种工艺操作，影响精馏效果的因素的方面很多。往往一个因素发生变化时，会引起一些其他因素随之变化。由于化工模拟软件Aspen Plus的存在，使得化工技術人员工作量减轻很多。

1 Aspen Plus的简介

Aspen Plus是大型通用流程模拟系统，源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院（MIT）组织的会战，开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统”（Advanced System for Process Engineering，简称ASPEN），并于1981年底完成。1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公司，并称之为Aspen Plus。该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高，已先后推出了十多个版本，成为举世公认的标准大型流程模拟软件，应用案例数以百万计。全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus的用户。

2 Aspen Plus 7.2对甲醇精馏的模拟

通过严格计算RadFrac精馏塔来分离甲醇和水的混合物。进料组成为水63.2%（质量分数），甲醇36.2%，流率为120000 lb/hr，压力为18 psi （1 psi=6894.76 Pa），饱和液体进料（进料的汽相分率为0），精馏塔有38块塔板，进料在第23块板上。塔顶压力为16.1 psi，每板的压力降为0.1 psi，塔顶为全凝器，蒸出流率为39885 lb/hr，回流比为1.3。选用NRTL-RK物性方法。计算：1）绘制Aspen Plus的过程流程图；2）再沸器和冷凝器的热负荷。

（1）从开始菜单中选择“所有程序 /AspenTech/ProcessModeling V7.2/Aspen Plus User Interface”进入 Aspen Plus Startup 界面，然后选择“Blank Simulation”，进入Aspen Plus的模界面。

（2）建立流程图：在下方点击选择 Column 按钮， 择“RadFrac”模块，在主窗口的空白处单击，会出现精馏塔，然后点击Material，当鼠标放在主窗口，在精塔上出现蓝色和红色箭头，红色箭头表示一般物流，根据箭头的方向绘制物流。最后在物流和精馏塔上点击右键，对其进行重命名，如图1所示。

（3）在菜单栏点击 ，会弹出参数输入页面，在左边的任务栏列出了物性参数任务、模拟任务以及能量分析，单击相应的模块，在上面的任务中填写相应数据并进行相应操作（进行的时候，一定要将相应模块下的红色任务填写完全，直到全部变成蓝色）。

（4）填写物性参数：单击左下方的Properties，在任务中选择Components/Specitifications中，在主窗口中添加水和甲醇的物性参数。

（5）根据题目要求，点击 来依次输入已知的参数。直到输出结果无误。

（6）最后打开结果文件夹，单击左下方的Blocks，可以看到图2内容，因此得到再沸器和冷凝器的热负荷。

3 结语

本文简要介绍了Aspen Plus 7.2软件，并探讨了其在精馏过程中的模拟实际应用。通过已知条件就可以模拟出精馏的参数，方便进行化工工艺的设计，同时也很方便对原有工艺进行改进，是化工设计人员很有必要学习的软件。

参考文献

[1]李蓓.Aspen Plus在精馏操作分析中的应用[J].科技创新与应用，2013，（26）：32.

[2]薛科创，闫晓前.Aspen Plus 8.0在精馏设计中的应用[J].广东化工，2014，41（2）：107-108.

[3]吴红，李煜，王贤书等.Aspen plus在”物理化学”课程精馏分离中的教学应用[J].化学教育，2015，36（20）：74-78.

[4]王绍云，向阳，初广文等.甲醇精馏系统的模拟与优化研究[J].计算机与应用化学，2015，（4）：403-407.

作者简介

王济阳（1995-），男，汉族，河南省济源市人，学生，本科在读，河南省郑州大学化工与能源学院化学工程与工艺专业。