化工过程模拟实训--Aspen Plus教程(第二版)

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作者:
2017-10
版次: 2
ISBN: 9787122302519
定价: 79.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 571页
字数: 936千字
正文语种: 简体中文
861人买过
  • 《化工过程模拟实训——Aspen Plus教程》(第二版)以Aspen Plus V8.4为模拟软件,结合过程实例系统介绍了Aspen Plus的操作步骤以及应用技巧。本书内容相较第一版更加完善。全书共分为14章,第1章介绍化工过程模拟的基础知识;第2章介绍流程建立的基本操作步骤;第3章介绍物性方法;第4~8章介绍Aspen Plus中各单元操作模块应用方法和技巧;第9章介绍Aspen Plus中基本的流程选项和模型分析工具;第10章介绍复杂精馏过程模拟;第11章介绍工艺流程模拟的步骤和经验;第12章介绍流程以及RadFrac模块的收敛技巧和策略;第13章介绍石油蒸馏过程模拟;第14章介绍简单动态模拟。附录部分介绍了Activated Energy Analysis、Column Analysis以及CUP-Tower的功能与应用。每章节中的例题均有具体的说明与详尽的解题步骤,读者按书中的说明与步骤进行学习即可逐步掌握Aspen Plus软件的使用方法和技巧。本书中的典型例题配有演示视频,可通过扫描二维码观看。 

    本书可作为高等学校化工相关专业本科生和研究生的教学参考书,也可为石油与化工等领域从事过程开发、设计与生产管理的工程技术人员提供参考。 孙兰义,中国石油大学(华东)教授,长期从事化工流程模拟、优化与节能,节能型精馏技术的开发,反应精馏工艺过程开发,新型高效塔板与填料的开发,油品加氢反应器工程化等方面的研究,取得了一系列研究成果,发表相关论文五十余篇。主持多项国家和省部级课题,包括国家自然科学基金“自热回收精馏过程的优化与控制研究”、国家自然科学基金“隔壁塔与反应精馏耦合过程的设计与优化研究”、山东省优 秀中青年科学家科研奖励基金“催化精馏隔壁塔建模与优化控制研究”、教育部博士点基金“隔壁式催化精馏塔的性能研究”、中国石油科技创新基金“异丁烷脱氢制异丁烯高效催化剂及反应过程研究”等。 

     开发了甲醇气相脱水法制二甲醚、二甲醚制汽油、酯交换法合成碳酸二乙酯等多个工艺包,先后被多家公司采用。在新型高效塔板与填料方面,拥有近十项专利技术,先后用于百余座新建塔器设计与旧塔改造,“浮阀和固阀一体化的复合浮阀”荣获山东省专利奖三等奖。开发的塔器水力学计算软件CUP-Tower,被中石油、中石化旗下的多家设计院采用。对多家炼油厂的生产装置行了夹点分析与换热网络能量系统优化,取得了明显的节能降耗效果。 第1章绪论 

    1.1化工过程模拟/1 

    1.1.1化工过程模拟简介/1 

    1.1.2化工过程模拟的功能/1 

    1.1.3化工过程模拟系统构成/2 

    1.2Aspen Plus软件/2 

    1.2.1Aspen Plus简介/2 

    1.2.2Aspen Plus主要功能/3 

    第2章Aspen Plus入门 

    2.1图形界面/4 

    2.1.1Aspen Plus界面主窗口/4 

    2.1.2主要图标功能/5 

    2.1.3状态指示符号/5 

    2.1.4Aspen Plus专家系统(Next)/5 

    2.2Aspen Plus自带示例文件/6 

    2.3物性环境/7 

    2.4模拟环境/11 

    2.4.1设置全局规定/11 

    2.4.2建立流程图/12 

    2.4.3输入物流数据/15 

    2.4.4输入模块数据/16 

    2.5运行模拟/18 

    2.6查看结果/19 

    第3章物性方法 

    3.1Aspen数据库/21 

    3.2物性方法简介/26 

    3.2.1理想气体和理想液体/26 

    3.2.2REFPROP和GERG2008/27 

    3.2.3状态方程法/27 

    3.2.4活度系数法/35 

    3.2.5亨利定律/37 

    3.2.6电解质物性方法/41 

    3.2.7固体物性方法/42 

    3.2.8蒸汽表/42 

    3.2.9传递性质模型/43 

    3.3物性方法选择/44 

    3.3.1状态方程法和活度系数法比较/44 

    3.3.2常见体系物性方法推荐/45 

    3.3.3经验选取/47 

    3.3.4使用帮助系统进行选择/48 

    3.4物性方法和路线/49 

    3.5游离水、污水和严格三相计算/51 

    3.6物性参数和数据/56 

    3.7物性集/57 

    3.8物性分析/60 

    3.9物性参数估算/78 

    3.9.1纯组分物性参数估算/79 

    3.9.2与温度相关的物性模型参数估算/85 

    3.9.3二元交互作用参数估算/86 

    3.9.4UNIFAC官能团参数估算/92 

    3.10物性数据回归/92 

    3.11TDE简介/105 

    3.12焓值计算/116 

    3.13体积流量/119 

    3.14电解质组分/119 

    第4章简单单元模拟 

    4.1混合器/分流器/130 

    4.1.1混合器/130 

    4.1.2分流器/133 

    4.2倍增器/复制器/135 

    4.2.1倍增器/135 

    4.2.2复制器/137 

    4.3简单分离器/138 

    4.3.1两出口闪蒸器/138 

    4.3.2三出口闪蒸器/140 

    4.3.3液-液分相器/142 

    4.3.4组分分离器/144 

    4.3.5两出口组分分离器/145 

    第5章流体输送单元模拟 

    5.1概述/148 

    5.2泵/148 

    5.3压缩机/153 

    5.4多级压缩机/155 

    5.5阀门/159 

    5.6管道/161 

    5.7管线/163 

    第6章换热器单元模拟 

    6.1概述/170 

    6.2加热器/冷却器/170 

    6.3两股物流换热器/180 

    6.4多股物流换热器/194 

    第7章塔单元模拟 

    7.1概述/198 

    7.2精馏塔简捷设计/199 

    7.3精馏塔简捷校核/204 

    7.4精馏塔严格计算/205 

    7.5气体吸收模拟/221 

    7.6塔板和填料的设计与校核/224 

    7.6.1塔效率/224 

    7.6.2塔板和填料的设计与校核/226 

    7.7溶剂萃取模拟/231 

    7.8电解质模拟/235 

    第8章反应器单元模拟 

    8.1概述/242 

    8.2化学计量反应器/243 

    8.3产率反应器/248 

    8.4平衡反应器/250 

    8.5吉布斯反应器/252 

    8.6化学反应/254 

    8.7全混釜反应器/257 

    8.8平推流反应器/260 

    8.9间歇反应器/264 

    第9章过程模拟工具 

    9.1流程变量/271 

    9.2设计规定/273 

    9.3计算器与Fortran/276 

    9.4传递模块/278 

    9.5平衡模块/282 

    9.6灵敏度分析/285 

    9.7优化与约束条件/291 

    9.8数据拟合/296 

    第10章复杂精馏过程模拟 

    10.1萃取精馏/309 

    10.2共沸精馏/317 

    10.3变压精馏/329 

    10.4反应精馏/333 

    10.5三相精馏/341 

    10.5.1简单三相精馏/341 

    10.5.2三相反应精馏/343 

    10.6多效精馏/347 

    10.7隔壁塔/357 

    10.8热泵精馏/366 

    10.9内部热耦合精馏/377 

    10.10精馏塔热力学分析和水力学分析/384 

    10.11塔板数-热负荷(NQ)曲线/393 

    第11章工艺流程模拟 

    11.1带有循环的工艺流程/397 

    11.2工艺流程模拟经验总结/403 

    11.3模拟实例——乙苯催化脱氢制苯乙烯/404 

    11.4模拟实例——甲苯甲醇侧链烷基化制苯乙烯/412 

    习题/424 

    第12章收敛和故障诊断 

    12.1序贯模块法流程收敛/432 

    12.1.1流程循环与设计规定/432 

    12.1.2收敛选项/434 

    12.1.3断裂物流/440 

    12.1.4收敛模块/440 

    12.1.5收敛嵌套顺序/440 

    12.1.6计算顺序/446 

    12.1.7流程排序/446 

    12.1.8查看结果/447 

    12.1.9控制面板信息/448 

    12.2流程收敛故障诊断/451 

    12.2.1影响流程收敛的主要因素/451 

    12.2.2流程收敛策略/451 

    12.2.3断裂物流收敛问题/452 

    12.2.4设计规定收敛问题/453 

    12.2.5计算器模块收敛问题/454 

    12.2.6优化模块收敛问题/454 

    12.2.7计算顺序和收敛问题/454 

    12.3RadFrac模块收敛/459 

    12.3.1RadFrac模块求解策略/459 

    12.3.2RadFrac模块收敛问题/463 

    12.3.3RadFrac模块收敛故障排除建议/465 

    12.3.4自定义收敛方法/468 

    第13章石油蒸馏过程模拟 

    13.1石油及油品的物理性质/472 

    13.1.1密度和API重度/472 

    13.1.2特性因数/473 

    13.1.3其他性质/473 

    13.2石油蒸馏类型/474 

    13.3原油评价数据库/476 

    13.4石油馏分物性估算方法/476 

    13.5石油馏分在模拟中的处理方法/477 

    13.5.1逐一定义虚拟组分/478 

    13.5.2通过石油蒸馏曲线生成虚拟组分/478 

    13.5.3石油馏分的混合/487 

    13.6石油蒸馏模拟示例/493 

    13.6.1预闪蒸塔设定与模拟/495 

    13.6.2常压塔模拟/502 

    习题/513 

    第14章动态模拟入门 

    14.1概述/515 

    14.2稳态模型导入动态模拟/518 

    14.3闪蒸罐动态模拟/523 

    14.4反应器动态模拟/530 

    14.4.1利用反应器热负荷控制反应温度/531 

    14.4.2利用冷却介质温度控制反应温度/535 

    14.4.3利用冷却介质流量控制反应温度/536 

    14.5精馏塔动态模拟/538 

    14.5.1温度控制结构/538 

    14.5.2浓度控制结构/545 

    14.6隔壁塔动态模拟/547 

    附录 

    附录1Activated Energy Analysis示例/551 

    附录2Column Analysis示例/560 

    附录3CUP-Tower简介/567 

    参考文献/571 

     

    例题演示视频 

    (扫二维码观看,建议在WiFi环境下使用) 

    例2.1演示视频/7 

    例3.7演示视频/65 

    例3.11演示视频/80 

    例3.15演示视频/97 

    例4.5演示视频/139 

    例5.1演示视频/149 

    例6.2演示视频/173 

    例6.4演示视频/181 

    例7.1演示视频/199 

    例7.3(1)~(4)演示视频/206 

    例8.6演示视频/261 

    例9.1演示视频/274 

    例9.5演示视频/286 

    例10.1视频演示/309
  • 内容简介:
    《化工过程模拟实训——Aspen Plus教程》(第二版)以Aspen Plus V8.4为模拟软件,结合过程实例系统介绍了Aspen Plus的操作步骤以及应用技巧。本书内容相较第一版更加完善。全书共分为14章,第1章介绍化工过程模拟的基础知识;第2章介绍流程建立的基本操作步骤;第3章介绍物性方法;第4~8章介绍Aspen Plus中各单元操作模块应用方法和技巧;第9章介绍Aspen Plus中基本的流程选项和模型分析工具;第10章介绍复杂精馏过程模拟;第11章介绍工艺流程模拟的步骤和经验;第12章介绍流程以及RadFrac模块的收敛技巧和策略;第13章介绍石油蒸馏过程模拟;第14章介绍简单动态模拟。附录部分介绍了Activated Energy Analysis、Column Analysis以及CUP-Tower的功能与应用。每章节中的例题均有具体的说明与详尽的解题步骤,读者按书中的说明与步骤进行学习即可逐步掌握Aspen Plus软件的使用方法和技巧。本书中的典型例题配有演示视频,可通过扫描二维码观看。 

    本书可作为高等学校化工相关专业本科生和研究生的教学参考书,也可为石油与化工等领域从事过程开发、设计与生产管理的工程技术人员提供参考。
  • 作者简介:
    孙兰义,中国石油大学(华东)教授,长期从事化工流程模拟、优化与节能,节能型精馏技术的开发,反应精馏工艺过程开发,新型高效塔板与填料的开发,油品加氢反应器工程化等方面的研究,取得了一系列研究成果,发表相关论文五十余篇。主持多项国家和省部级课题,包括国家自然科学基金“自热回收精馏过程的优化与控制研究”、国家自然科学基金“隔壁塔与反应精馏耦合过程的设计与优化研究”、山东省优 秀中青年科学家科研奖励基金“催化精馏隔壁塔建模与优化控制研究”、教育部博士点基金“隔壁式催化精馏塔的性能研究”、中国石油科技创新基金“异丁烷脱氢制异丁烯高效催化剂及反应过程研究”等。 

     开发了甲醇气相脱水法制二甲醚、二甲醚制汽油、酯交换法合成碳酸二乙酯等多个工艺包,先后被多家公司采用。在新型高效塔板与填料方面,拥有近十项专利技术,先后用于百余座新建塔器设计与旧塔改造,“浮阀和固阀一体化的复合浮阀”荣获山东省专利奖三等奖。开发的塔器水力学计算软件CUP-Tower,被中石油、中石化旗下的多家设计院采用。对多家炼油厂的生产装置行了夹点分析与换热网络能量系统优化,取得了明显的节能降耗效果。
  • 目录:
    第1章绪论 

    1.1化工过程模拟/1 

    1.1.1化工过程模拟简介/1 

    1.1.2化工过程模拟的功能/1 

    1.1.3化工过程模拟系统构成/2 

    1.2Aspen Plus软件/2 

    1.2.1Aspen Plus简介/2 

    1.2.2Aspen Plus主要功能/3 

    第2章Aspen Plus入门 

    2.1图形界面/4 

    2.1.1Aspen Plus界面主窗口/4 

    2.1.2主要图标功能/5 

    2.1.3状态指示符号/5 

    2.1.4Aspen Plus专家系统(Next)/5 

    2.2Aspen Plus自带示例文件/6 

    2.3物性环境/7 

    2.4模拟环境/11 

    2.4.1设置全局规定/11 

    2.4.2建立流程图/12 

    2.4.3输入物流数据/15 

    2.4.4输入模块数据/16 

    2.5运行模拟/18 

    2.6查看结果/19 

    第3章物性方法 

    3.1Aspen数据库/21 

    3.2物性方法简介/26 

    3.2.1理想气体和理想液体/26 

    3.2.2REFPROP和GERG2008/27 

    3.2.3状态方程法/27 

    3.2.4活度系数法/35 

    3.2.5亨利定律/37 

    3.2.6电解质物性方法/41 

    3.2.7固体物性方法/42 

    3.2.8蒸汽表/42 

    3.2.9传递性质模型/43 

    3.3物性方法选择/44 

    3.3.1状态方程法和活度系数法比较/44 

    3.3.2常见体系物性方法推荐/45 

    3.3.3经验选取/47 

    3.3.4使用帮助系统进行选择/48 

    3.4物性方法和路线/49 

    3.5游离水、污水和严格三相计算/51 

    3.6物性参数和数据/56 

    3.7物性集/57 

    3.8物性分析/60 

    3.9物性参数估算/78 

    3.9.1纯组分物性参数估算/79 

    3.9.2与温度相关的物性模型参数估算/85 

    3.9.3二元交互作用参数估算/86 

    3.9.4UNIFAC官能团参数估算/92 

    3.10物性数据回归/92 

    3.11TDE简介/105 

    3.12焓值计算/116 

    3.13体积流量/119 

    3.14电解质组分/119 

    第4章简单单元模拟 

    4.1混合器/分流器/130 

    4.1.1混合器/130 

    4.1.2分流器/133 

    4.2倍增器/复制器/135 

    4.2.1倍增器/135 

    4.2.2复制器/137 

    4.3简单分离器/138 

    4.3.1两出口闪蒸器/138 

    4.3.2三出口闪蒸器/140 

    4.3.3液-液分相器/142 

    4.3.4组分分离器/144 

    4.3.5两出口组分分离器/145 

    第5章流体输送单元模拟 

    5.1概述/148 

    5.2泵/148 

    5.3压缩机/153 

    5.4多级压缩机/155 

    5.5阀门/159 

    5.6管道/161 

    5.7管线/163 

    第6章换热器单元模拟 

    6.1概述/170 

    6.2加热器/冷却器/170 

    6.3两股物流换热器/180 

    6.4多股物流换热器/194 

    第7章塔单元模拟 

    7.1概述/198 

    7.2精馏塔简捷设计/199 

    7.3精馏塔简捷校核/204 

    7.4精馏塔严格计算/205 

    7.5气体吸收模拟/221 

    7.6塔板和填料的设计与校核/224 

    7.6.1塔效率/224 

    7.6.2塔板和填料的设计与校核/226 

    7.7溶剂萃取模拟/231 

    7.8电解质模拟/235 

    第8章反应器单元模拟 

    8.1概述/242 

    8.2化学计量反应器/243 

    8.3产率反应器/248 

    8.4平衡反应器/250 

    8.5吉布斯反应器/252 

    8.6化学反应/254 

    8.7全混釜反应器/257 

    8.8平推流反应器/260 

    8.9间歇反应器/264 

    第9章过程模拟工具 

    9.1流程变量/271 

    9.2设计规定/273 

    9.3计算器与Fortran/276 

    9.4传递模块/278 

    9.5平衡模块/282 

    9.6灵敏度分析/285 

    9.7优化与约束条件/291 

    9.8数据拟合/296 

    第10章复杂精馏过程模拟 

    10.1萃取精馏/309 

    10.2共沸精馏/317 

    10.3变压精馏/329 

    10.4反应精馏/333 

    10.5三相精馏/341 

    10.5.1简单三相精馏/341 

    10.5.2三相反应精馏/343 

    10.6多效精馏/347 

    10.7隔壁塔/357 

    10.8热泵精馏/366 

    10.9内部热耦合精馏/377 

    10.10精馏塔热力学分析和水力学分析/384 

    10.11塔板数-热负荷(NQ)曲线/393 

    第11章工艺流程模拟 

    11.1带有循环的工艺流程/397 

    11.2工艺流程模拟经验总结/403 

    11.3模拟实例——乙苯催化脱氢制苯乙烯/404 

    11.4模拟实例——甲苯甲醇侧链烷基化制苯乙烯/412 

    习题/424 

    第12章收敛和故障诊断 

    12.1序贯模块法流程收敛/432 

    12.1.1流程循环与设计规定/432 

    12.1.2收敛选项/434 

    12.1.3断裂物流/440 

    12.1.4收敛模块/440 

    12.1.5收敛嵌套顺序/440 

    12.1.6计算顺序/446 

    12.1.7流程排序/446 

    12.1.8查看结果/447 

    12.1.9控制面板信息/448 

    12.2流程收敛故障诊断/451 

    12.2.1影响流程收敛的主要因素/451 

    12.2.2流程收敛策略/451 

    12.2.3断裂物流收敛问题/452 

    12.2.4设计规定收敛问题/453 

    12.2.5计算器模块收敛问题/454 

    12.2.6优化模块收敛问题/454 

    12.2.7计算顺序和收敛问题/454 

    12.3RadFrac模块收敛/459 

    12.3.1RadFrac模块求解策略/459 

    12.3.2RadFrac模块收敛问题/463 

    12.3.3RadFrac模块收敛故障排除建议/465 

    12.3.4自定义收敛方法/468 

    第13章石油蒸馏过程模拟 

    13.1石油及油品的物理性质/472 

    13.1.1密度和API重度/472 

    13.1.2特性因数/473 

    13.1.3其他性质/473 

    13.2石油蒸馏类型/474 

    13.3原油评价数据库/476 

    13.4石油馏分物性估算方法/476 

    13.5石油馏分在模拟中的处理方法/477 

    13.5.1逐一定义虚拟组分/478 

    13.5.2通过石油蒸馏曲线生成虚拟组分/478 

    13.5.3石油馏分的混合/487 

    13.6石油蒸馏模拟示例/493 

    13.6.1预闪蒸塔设定与模拟/495 

    13.6.2常压塔模拟/502 

    习题/513 

    第14章动态模拟入门 

    14.1概述/515 

    14.2稳态模型导入动态模拟/518 

    14.3闪蒸罐动态模拟/523 

    14.4反应器动态模拟/530 

    14.4.1利用反应器热负荷控制反应温度/531 

    14.4.2利用冷却介质温度控制反应温度/535 

    14.4.3利用冷却介质流量控制反应温度/536 

    14.5精馏塔动态模拟/538 

    14.5.1温度控制结构/538 

    14.5.2浓度控制结构/545 

    14.6隔壁塔动态模拟/547 

    附录 

    附录1Activated Energy Analysis示例/551 

    附录2Column Analysis示例/560 

    附录3CUP-Tower简介/567 

    参考文献/571 

     

    例题演示视频 

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    例2.1演示视频/7 

    例3.7演示视频/65 

    例3.11演示视频/80 

    例3.15演示视频/97 

    例4.5演示视频/139 

    例5.1演示视频/149 

    例6.2演示视频/173 

    例6.4演示视频/181 

    例7.1演示视频/199 

    例7.3(1)~(4)演示视频/206 

    例8.6演示视频/261 

    例9.1演示视频/274 

    例9.5演示视频/286 

    例10.1视频演示/309
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