第1章  Aspen Plus簡介 1
1.1  Aspen Plus的主要功能 1
1.2  Aspen Plus的主要特點 1

第2章  Aspen Plus入門——以閃蒸過程模擬為例 3
2.1  Aspen Plus軟件界面 3
2.2  物性輸入 5
2.3  建立流程模擬 7
2.4  查看結果 11
2.5  幫助文件 14

第3章  Aspen Plus中的物性方法和模型 16
3.1  物性方法 16
3.1.1  理想體繫 16
3.1.2  狀態方程模型 17
3.1.3  活度繫數模型 17
3.1.4  混合模型 17
3.1.5  亨利定律 17
3.1.6  特殊體繫的物性方法 17
3.2  物性方法選擇 18
3.3  自由水近似、污水近似和嚴格三相計算 19
3.4  物性分析 19
3.5  物性估算 28
3.6  數據回歸 33

第4章  過程分析與優化 40
4.1  靈敏度分析 40
4.2  設計規範 48
4.3  過程優化和約束 53
4.4  計算器 61

第5章  塔器分離過程模擬 66
5.1  精餾塔簡捷模擬 67
5.1.1  計算精餾塔理論塔板數 68
5.1.2  回流比與理論塔板數關繫 73
5.2  精餾塔嚴格模擬 75
5.2.1  精餾塔操作模擬 76
5.2.2  設計規範 78
5.2.3  最佳進料位置 83
5.2.4  NQ曲線 85
5.2.5  塔徑計算 87
5.2.6  板效率設定 90
5.2.7  收斂策略 92
5.3  吸收過程 96
5.4  萃取過程 101

第6章  反應器模擬 105
6.1  化學計量反應器 106
6.2  產率反應器 108
6.3  平衡反應器 110
6.4  吉布斯反應器 113
6.5  Aspen Plus中的反應類型 114
6.6  全混流反應器 116
6.7  平推流反應器 120
6.8  間歇反應器 126

第7章  換熱器模擬與設計 131
7.1  Heater 131
7.2  HeatX 134
7.2.1  換熱器基本結構 135
7.2.2  簡捷計算 135
7.2.3  調用EDR嚴格計算 140
7.3  EDR 147
7.4  再沸器設計（公用工程） 157
7.4.1  釜式再沸器 157
7.4.2  熱虹吸再沸器 167
7.5  冷凝器設計 179
7.5.1  水冷器設計 179
7.5.2  空冷器設計 184

第8章  復雜精餾模擬 186
8.1  萃取精餾 187
8.2  共沸精餾 193
8.3  變壓精餾 199
8.4  反應精餾 203
8.5  多效精餾 208
8.6  熱泵精餾 212
8.7  隔壁精餾 218

第9章  換熱網絡夾點分析 225
9.1  使用AEA設計換熱網絡 226
9.2  在Aspen Plus內直接進行夾點設計 242

第10章  經濟分析與評價 246
10.1  Aspen Plus中的經濟分析 246
10.2  APEA軟件的經濟分析 254

第11章  動態模擬 265
11.1  動態模擬概述 265
11.2  閃蒸罐動態模擬 266
11.3  反應器動態模擬 280
11.4  精餾塔動態模擬 287

第12章  特殊組分的模擬 298
12.1  電解質 298
12.2  離子液體 302
12.3  固體 307
12.3.1  常規固體 308
12.3.2  非常規固體 308

參考文獻 314

前言
《Aspen Plus實例教程》於2012年發行，受到了許多讀者的青睞。在此基礎上，編寫團隊於2015年編寫了第二版教材，並更名為《化工流程模擬Aspen Plus實例教程》。第二版教材自出版以來，便受到廣大化工科研與設計人員、高校師生的歡迎，榮獲2017年中國石油和化學工業優秀出版物獎教材獎一等獎、2021年北京高校優質本科教材等榮譽。如今，距離第二版教材的出版又過去了7年，隨著Aspen Plus軟件的不斷迭代升級，目前的最新版本較第二版教材所使用的V8.4版本在操作界面、使用方法及功能等方面都產生較大變化。另外，近年來雙碳背景下的化工行業也出現了新的熱點領域，在相關化工過程的模擬中遇到了新問題，而對這些新工藝、特殊組分的模擬也是讀者關注的學習內容。
綜上，為了改進第二版教材的問題與不足，滿足更廣大讀者的需要，編寫團隊在第二版教材的基礎上，以Aspen Plus V12.1版本為平臺，編寫了第三版教材。和之前版本相比，第三版教材更加注重對精餾塔、反應器、換熱器等重要模塊進行詳細、深入的講解，幫助讀者熟練掌握這些最基本的模塊與工具的使用方法與技巧。此外，本書在換熱網絡、復雜精餾、動態模擬、經濟分析等專業性內容方面也增加了大量篇幅，較之前版本更詳細地介紹了AspenONE繫列軟件中其他軟件的使用方法。為了方便讀者學習，編寫團隊還制作了教材配套的視頻及課件，供讀者學習時使用。相信通過本書的內容及配套資料，廣大化工行業的Aspen Plus用戶能夠更好地發揮Aspen Plus及AspenONE繫列中其他軟件的強大功能，解決實際問題。
本書由張晨、熊傑明、劉森主編，第1、2、3、6、10、12章由張晨編寫，第4、5、9章由熊傑明編寫，第7章由熊傑明、劉森共同編寫，第8、11章由劉森編寫。李江保、彭曉希、楊索和、周光正、劉陽等參加編寫和校核。
由於編者水平有限，如有不妥、不足、錯誤之處，希望讀者不吝批評指正。如果有讀者在閱讀本書的過程中發現問題，特別希望能把問題反映到郵箱zhangc@bipt.edu.cn，以便於後續修訂。

編者  
2023年1月




第一版前言
化工領域的研究開發、設計、技術改造、過程優化等，所涉及的知識面非常廣，面對任何一個實際問題，其模擬或設計計算往往非常復雜，工程技術人員單憑自己的力量難以完成。為此，有實力的研究單位、設計院、高校等，會引進一些先進的化工模擬軟件，將煩瑣的計算過程留給計算機和軟件解決，而工程技術人員則集中精力做好決策工作，這樣就可以成倍提高工作效率，大大縮短新產品研發、工程設計或技術改造的周期。 
在眾多化工過程模擬軟件中，目前功能最完善、應用最普遍的軟件之一，就是Aspen Plus。Aspen Plus是美國麻省理工學院（MIT）開發的第三代流程模擬軟件。該軟件經過30多年來不斷地改進、擴充和提高，成為舉世公認的標準大型流程模擬軟件，應用案例數以百萬計，全球各大化工、石化、煉油等過程工業制造企業及著名的工程公司都是Aspen Plus的用戶。Aspen Plus目前已先後推出了十多個版本，最新版本為V7.3。 
本書詳細介紹了Aspen Plus軟件中使用頻率最高的閃蒸過程模擬、靈敏度分析、精餾過程模擬、設計規定應用、過程優化、物性方法選擇及物性估算、吸收/汽提過程及精餾模塊的收斂算法、換熱器模擬與設計、反應器模擬等主要模塊。 
本書的服務對像主要包括三類，一類是沒有工程實踐經驗，也沒有化工模擬軟件的使用經驗的高校本科生和研究生，需要進行繫統的學習，特別是學習Aspen Plus實際應用；另一類是有很高的學術水平或豐富實踐經驗的工程技術人員，也知道模擬軟件能幫助自己解決很多實際問題，卻苦於不會使用這些軟件或相關模塊，或者沒有時間和精力去參加這些培訓，或者因遇到一個新問題需要用一個自己不熟悉的模塊或算法來解決而著急，希望能馬上解決實際問題；還有一類是原來會使用PRO/Ⅱ、HYSYS、ChemCAD或其他軟件的用戶，因某種原因需要用到Aspen Plus。為此，全書通過典型案例的詳細求解過程，展示Aspen Plus的主要功能和應用，過程簡單明了，讀者很容易領會。另外，在內容安排上，一方面盡量做到由淺入深，便於讀者繫統地學習和掌握；另一方面，也盡量照顧各章節的獨立性和完整性，便於有一定經驗的讀者跳過一些已經掌握的模塊或章節，集中精力學習不熟悉的模塊，以節約時間。
讀者可以借助本書作為入門性或提高用的參考教材。眾所周知，Aspen Plus功能非常強大、應用領域非常廣泛，本書不可能面面俱到。讀者在實際應用過程中必然會遇到新的或更專業的問題。為了解決這些問題，建議讀者一方面要充分利用Aspen Plus繫統中的幫助信息或案例，另一方面參考相關領域的專業圖書，或者參加相關領域的講座。
全書由熊傑明負責第2～9章的編寫，楊索和負責第1章、第10章的編寫工作。葛明蘭、遲姚玲、孫錦昌、何廣湘、易玉峰等老師，以及彭曉希、李夢晨等研究生為本書的編輯出版付出了努力，在此深表感謝！由於編者水平有限，不足之處在所難免，希望讀者批評指正。

編者
2012年9月