aspenone

中文名艾斯本技術有限公司，總部位於美國，為過程行業軟體與服務提供商（AspenTech, 納斯達克：AZPN）,其主要產品為Aspen Engineering Suite大型通用模擬系統。日前套用最廣泛的是其aspenONE軟體的V7.X版本。V10.0版本已最新發布。

基本介紹

• 中文名：艾斯本系列套件
• 外文名：AspenOne

介紹

AspenTech中文名艾斯本技術有限公司，總部位於美國，為過程行業軟體與服務提供商（AspenTech, 納斯達克：AZPN）,其主要產品為Aspen Engineering Suite大型通用模擬系統。日前套用最廣泛的是其aspenONE軟體的V7.X版本。V8.8版本已最新發布。

軟體啟動界面

Aspen Suite是一個生產裝置設計、穩態模擬和最佳化的大型通用流程模擬系統。Aspen Plus是大型通用流程模擬系統，源於美國能源部七十年代後期在麻省理工學院（MIT）組織的會戰，開發新型第三代流程模擬軟體。該項目稱為“過程工程的先進系統”（Advanced System for Process Engineering，簡稱ASPEN），並於1981年十多個版本，成為舉世公認的標準大型流程模擬軟體，套用案例數以百萬計。

最新版本的套件中新增加了ProII to aspen plus converter和ProII to aspen hysys converter兩個組件，可實現通過ProII的關鍵字檔案將由ProII建立的模型快速導入Aspen中。

產品組成

ASPEN PLUS

Aspen plus是大型通用流程模擬系統， 源起於美國能源部在七十年代後期在麻省理工學院MIT組織會戰，要求開發新型第三代流程模擬軟體。這個項目稱為"先進過程工程系統"（Advanced System for Process Engineering）簡稱ASPEN。這一大型項目於1981年底完成。1982年Aspen Tech公司成立將其商品化，稱為ASPEN PLUS。這一軟體經過15年不斷改進、擴充、提高，已經歷了九個版本，成為全世界公認的標準大型流程模擬軟體，用戶接近上千個。 全世界各大化工、石化生產廠家及著名工程公司都是ASPEN PLUS的用戶。它以嚴格的機理模型和先進的技術贏得廣大用戶的信賴，它具有以下特性：

第一,ASPEN PLUS有一個公認的跟蹤記錄，在一個工藝過程的製造的整個生命周期中提供巨大的經濟效益，製造生命周期包括從研究與開發經過工程到生產。

第二,ASPEN PLUS使用最新的軟體工程技術通過它的Microsoft Windows圖形界面和互動式客戶-伺服器模擬結構使得工程生產力最大。

第三，ASPEN PLUS擁有精確模擬範圍廣泛的實際套用所需的工程能力， 這些實際套用包括從煉油到非理想化學系統到含電解質和固體的工藝過程。

第四，ASPEN PLUS是AspenTech的集成聰明製造系統技術的一個核心部分， 該技術能在你公司的整個過程工程基本設施範圍內捕獲過程專業知識並充分利用。

在實際套用中，ASPEN PLUS可以幫助工程師解決快速閃蒸計算、設計一個新的工藝過程、 查找一個原油加工裝置的故障或者最佳化一個乙烯全裝置的操作等工程和操作的關鍵問題。 流程模擬的優越性有以下幾點：

進行工藝過程的能量和質量平衡計算。

預測物流的流率、組成和性質。

預測操作條件、設備尺寸。

縮短裝置設計時間，允許設計者快速地測試各種裝置的配置方案。

幫助改進當前工藝。

在給定的限制內最佳化工藝條件。

輔助確定一個工藝約束部位(消除瓶頸)。

回答 \"如果…那會怎樣\" 問題

ASPEN PLUS的重要功能：

固體處理

嚴格的電解質模擬

石油處理

數據回歸

數據擬合

最佳化

用戶子程式

ASPEN DYNAMICS

ASPEN DYNAMICS是一套基於Windows95/NT的動態建模軟體，可方便地用於工程設計與生產操作全過程，模擬實際裝置運行的動態特性，從而提高裝置的操作彈性、安全性，增加處理量。

功能強大，簡單易用

Aspen Dynamics與普通的Windows應用程式一樣，使用起來非常簡單，幾分鐘之內便可得到精確的動態結果。工程師可以利用拖放數據、拷貝、貼上等功能將數據通過Excel與其他套用軟體共享。

這些套用方便的動態模型基於聯立方程的建模技術，具有快速、精確與魯棒性等優點。Aspen Dynamics能用於實際工廠操作：如故障診斷、控制方案分析、操作性分析和安全性分析等。對塔開車、間歇過程、半間歇過程和連續過程都可以建立精確的模型。

單一的模型適用於設計、生產的全過程

Aspen Dynamics可以幫助用戶在裝置設計和生產操作的全部過程中發揮最大的潛力。Aspen Dynamics與ASPEN PLUS緊密結合，讓穩態工藝模型進一步發揮價值。從而減少開發投資，降低操作費用。

Aspen Dynamics套用

Aspen Dynamics運用獨一無二的技術幫助用戶精確求解傳統方法通常難以解決的實際套用問題。對於相變、乾塔和容器溢流等複雜而頭痛的不連續過程的模擬問題，AspenTech已經獨創了一套嶄新的技術來解決這些難題，這套新方法不僅魯棒性高，而且快速精確。同樣，由AspenTech總裁Joseph Boston先生早期為精餾過程開發的穩態建模專有技術--Inside-Out算法也已成功地用於動態模擬。這些重大的突破為Aspen Dynamics 成為能快速、可靠地處理設計和操作問題的商業化軟體提供堅實的基礎。

利用Aspen Dynamics改善過程設計品質

傳統的過程設計方法主要依賴於穩態分析，對於操作性能和控制問題通常在工藝流程完成以後才去考慮。利用Aspen Dynamics則可以在研究穩態性能的同時來考慮可操作性。

用Aspen Dynamics解決操作問題

除了上面的設計問題以外，生產操作中的問題也會直接影響生產利潤。Aspen Dynamics能很好地處理諸如下面所述的各種問題。

我們對塔K-102的控制遇到了麻煩，是否需要改變控制方案或增設一隻進料罐以減少進料擾動？

我們知道對於不同的原料，最佳的進料位置應該不同，但我們並不想輕易切換進料板，因為這樣控制系統便無法在切換過程中保證產品的純度，在實施切換方案之前，我們是否能作出評估？

每當我們要對本工段的處理量作一個大幅度的改變，操作員和工程師必須連續調整14個小時，才能重新生產出合格產品，如何開發出一套控制方案使得這種處理量的調整是自動平滑地快速實現？

Aspen Dynamics的優點

Aspen Dynamics建立在一整套成熟的技術基礎上，AspenTech在提供商業化的動態模擬軟體產品方面，已經擁有十幾年的寶貴經驗。

Aspen Dynamics已經包容了一整套完整的單元操作和控制模型庫。Aspen Dynamics的單元操作模型建立在完善的高品質的ASPEN PLUS工程模型基礎之上。

Aspen Dynamics提供開放的用戶化的過程模型，這些模型對用戶完全透明，用Aspen Custom Modeler工具軟體可以針對特定的過程開發更詳細的用戶化模型。

Aspen Dynamics運用Properties Plus作精確可靠的物性計算，與穩態模擬建立在完全一致的基礎上。動態模擬能連續不斷地校正工作點附近局部物性回歸算式，從而保證高性能與模擬精度。

Aspen Dynamics運用成熟的隱式積分與數值方法來做魯棒性強、穩定性好的精確的動態流程模擬。

Aspen Dynamics不僅提供簡單物流平衡動態模擬法，還提供更精確的壓力平衡動態模擬法。壓力體系是在每一單元操作中，將壓力與流速取得關聯來展開，這一功能在氣體處理過程和壓縮機控制研究中具有重要的實用價值。

Aspen Dynamics中的任務語言（Task Lanuage）使用戶能定義基於時間或事件驅動的輸入改變。例如：將輸入流量在某一時刻逐漸增加或減少；當容器滿時關閉進料流量。

Aspen Dynamics支持Microsoft OLE互動操作特徵，比如複製/貼上/連結和OLE自動化。這些功能方便了與其他應用程式之間的數據交換，也可讓用戶建立象MsExcel那樣的用戶操作界面。Aspen Dynamics 也兼容VBScript描述語言，讓用戶自動重複複雜的任務，比如運行一系列實例研究。

ASPEN CUSTOM MODELER

Aspen Custom Modeler是一套建立在聯立微分一代數方程組求積分解基礎上的動態模擬系統。它包括一套單元操作的動態模型庫（其中中各種控制和閥門模型）。它使用和Aspen Plus一樣的物性資料庫（PROPERTIES PLUS），這樣可使穩態及動態模擬計算結果保持一致性。它與一些其它工具軟體有接口：

MATLAB接口：這種過程控制設計工具相聯接可以開發控制策略；

G2接口：可以與這種人工智慧工具軟體結合開發操作工仿真培訓器及工廠診斷系統；

各種DCS接口：例如CENTUM，TDC，RTPMS（IBM）等DCS接聯，來用現場數據更新動態模型，指導生產。

Aspen Custom Modeler常用的幾個方面是：

1、提高可操作性：包括開車方案，正常操作規程；

2、改進安全性：包括釋放系統，事故分析；

3、改進過程控制方案：測試可能的控制方案，研究先進控制策略；

4、開發用戶模型及最佳化過程操作。

由於解算動態模型的微分方程組時，初值條件好壞非常關鍵，因此，計算之前必須輸入一組穩態初值作為計算起始點。這種穩態初值通常由Aspen Plus模擬結果提供。

ASPEN PINCH

Aspen Pinch是一個基於過程綜合與集成的夾點技術的計算軟體。它套用工廠現場運算元據或者Aspen Plus模擬計算的數據為輸入，來設計能耗最小、操作成本最低的化工廠和煉油廠過程流程。新版本中改名為Energy analyzer。它的典型作用有以下幾個方面：

1、老廠節能改造的過程集成方案設計；

2、老廠擴大生產能力的\"脫瓶頸\"分析；

3、能量回收系統（例如換熱器網路）的設計分析；

4、公用工程系統合理布局和最佳化操作（包括加熱爐、蒸汽透平、燃氣透平、製冷系統等模型在內）。

採用這種夾點技術進行流程設計，根據一些大型石化公司經驗，一般對老廠改造，可以節能20%左右，投資回收期一年左右；對新廠設計往往可節省操作成本30%，並同時降低投資10-20%。

ASPEN PINCH新功能（1998年5月）：

與模擬軟體Aspen Plus及Pro II 均可集成；

許多用戶界面上的改進，完全Window化；

網路Pinch（技術改造自動化設計）；

有目標連結嵌入OLE功能；

熱量及電力用戶圖形界面；

對help及用戶手冊做了改進；

SPLIT

SPLIT是ASPEN最最佳化的蒸餾工具，SPLIT使工程師能更快地找到並且評估可行的分離方案，即使對於高度非理想共沸混合物也可以決定最優的塔順序。SPLIT可以使新的操作方案的產生，避免長期浪費的實驗以及求解困難的分離問題所產生的錯誤。SPLIT可以用於規劃初始的概念設計和已經存在工藝的改造。典型的套用包括：

鑑別是否存在共沸蒸餾，以提供對於分離問題的更深入的觀察。

分析混合物的行為，在設計之前確定蒸餾邊界。

選擇合適的夾帶，使混合物中的組分選擇更實際。

快速研究其它分離方案的可行性，決定連續的和批處理蒸餾過程的最優設計。

增加對於工藝的理解，在沒有大投資的情況下發現已有裝置操作的問題和瓶頸部位。

對於新的工藝，SPLIT的最大價值來自選擇最好的概念設計。在實際中，會使裝置避免分離系統的\"過\"設計，從而需要較少的資金就能達到希望的分離滿足產品的規定。對於已有的工藝，SPLIT可以使操作人員較好地理解分離界限和混合物的行為以及蒸餾系統內的較好的熱回收來提高裝置的操作表現。

SPLIT能判斷在給定的壓力下的混合物是否存在共沸並且決定它們的組成和溫度。對於高度非理想共沸混合物，SPLIT使工程師快速地開發適宜的分離順序，SPLIT生成共沸曲線和蒸餾線圖，可以對於混合物行為進行深入的觀察，包括共沸的存在和結果分離界限。SPLIT使用ASPEN PLUS提供的嚴格的物性。

SPLIT可以與AspenTech的工藝整合工具ADVENT親密結合，完成能量整合的研究。給出蒸餾順序，SPLIT可以鑑別熱回收的機會以最佳化工藝。

SPLIT可生成塔的操作曲線，提供溫度和熱的最小的能量分布圖，通過將各塔的目標值的加和，形成複合曲線，在全效率範圍內將另一分離順序方案進行比較。而且，塔的冷-熱負荷也可以進行匹配，以評估改變操作造成的影響。比如，塔的壓力和加熱/冷卻負荷，以最佳化能量使用。SPLIT也提供修正塔設計的功能，比如使用進料預加熱/冷卻，以及使用中間換熱器的潛力等。

新版本已將此模組整合進aspen plus中。

BATCH PLUS

間歇過程模擬軟體，新版本已整合到aspen plus中。

POLYMERS PLUS

Ploymers Plus（聚合物過程模型模擬）在工業過程套用廣泛，包括：

用反應動力學數據進行參數估計

分析關鍵工藝變數對產品質量的影響

考察工藝的選擇以增加裝置的生產能力

開發牌號轉換方案

探索可選擇的控制策略

對反應器的失控條件進行安全分析

培訓操作人員處理過程轉換和設備事故

Ploymers Plus的優點：

利用Ploymers Plus模型系統，一般的模擬計算目的都能達到。該軟體具有解決聚合物過程模型的複雜問題的能力。

1、組分特性

Ploymers Plus使用專門的鏈段來表現聚合物的特性。聚合物被描述成由一定數量的結構單元即鏈段組成。該方法提供了靈活的框架和常規框架，通過鏈段與其它分子結構屬性結合來跟蹤聚合物的結構特性。

該軟體還提供了通過鏈增長動力學模型來預測聚合物產品的分子量分布（MWD）的方法。通過流程中的每一股工藝物流來跟蹤MWD。

2、物性方法

Ploymers Plus在計算聚合物-單體混合物的物性和相平衡方面具有很強的能力。包括：

活性係數模型：Flory-Huggins，聚合物NRTL，UNIFAC和UNIFAC自由體積。

狀態方程模型：Sanchez-Lacombe，聚合物Soave-Redlich-Kwong和統計-流動理論（SAFT）

摩爾體積模型：熱容，生成熱，焓，粘度，Tg,Tm

聚合物、單體、鏈段和官能團的物性方法資料庫

3、聚合動力學

Ploymers Plus為主要的聚合過程提供了全面的動力學方法集。這種方法使得反應器中的運動被減弱。這就有可能將一單個反應機理用於多反應的反應器或將各種反應方案結合起來用於任何反應器。

4、聚合產品性質

Ploymers Plus計算和跟蹤聚合物產品性質如密度，熔融指數和特性粘度。可以與用戶關聯式結合使用，通過過程模擬來跟蹤使用期。

5、單元操作和流程

Ploymers Plus與Aspen Plus和Aspen Custom Modeler一起，提供了全面的模擬能力，包括很全面的單元操作模型，功能強大的收斂算法，參數估計能力和開放的用戶訂製結構。

6、Windows用戶界面

直觀的用戶界面是Ploymers Plus的重要特色，最大限度地發揮了產品的能力。它還包括Microsoft的OLE/COM技術。提供了全面的與Windows互動操作的能力，並支持開放式結構。

B-JAC

ASPEN B-JAC是換熱器設計的集成工具

ASPEN B_JAC是由三個程式組成的集成的軟體：ASPEN HETRAN是用於管殼層的熱設計、核算及模擬；ASPEN AEROTRAN用於空冷換熱器的熱設計、核算及模擬；ASPEN TEAMS用於管殼層的機械設計和核算。

ASPEN B_JAC程式是ASPEN工程軟體包的一部分，該軟體包是一套用於工藝過程設計、模擬及分析的綜合工具。ASPEN B_JAC是與ASPEN PLUS穩態模擬軟體集成在一起的。工程師用該程式可以描述整個工藝過程中實際換熱器性能。

ASPEN B-JAC最最佳化換熱器設計及性能

ASPEN B_JAC程式是用來設計在成本和性能方面最有效的換熱器。程式提供詳細的投資成本估算，包括材料及建築成本。換熱器部件的設計與國際設計代碼是一致的。設計計算結果和圖形可以直接給製造者用來換熱器的製造。

與ASPEN PLUS集成使得工程師能夠確定換熱器瓶頸，預測當工藝條件發生變化的換熱器的性能，降低維護費用。工程師可以在裝置生命周期的各個階段使用該工具，從工藝過程方案設計到詳細的設備設計到裝置的操作。

ASPEN B_JAC的優點

ASPEN B_JAC程式提供了一整套工具用來設計、核算及模擬各種管殼式、空冷式換熱器。ASPEN HETRAN和ASPEN TEAMS能夠模擬所有主要的TEMA管殼式換熱器的加熱、冷凝及蒸發過程。ASPEN AEROTRAN能夠模擬矩形管束換熱器包括強制式或吸入式空冷器以及加熱爐及煙氣節能器的對流段。

ASPEN HETRAN和ASPEN AEROTRAN有三種操作方式：

第一是設計方式（design），程式搜尋滿足熱負荷規定及操作約束的最佳換熱器。

第二是核算方式（rate），它用於確定在指定操作條件下換熱器是如何表現的。

第三是模擬方式（simulate），它確定在使用了所有傳熱面積情況下，冷熱側出口溫度、壓力及組成。

ASPEN HETRAN和ASPEN AEROTRAN有一個高級的最佳化算法能夠找到滿足所有工藝要求的、成本最低的換熱器。程式在最佳化過程中進行詳細的成本計算。用戶可以互動式的分析最佳化路徑和評價可選的設計方案。

ASPEN HETRAN和ASPEN AEROTRAN確定合理的換熱器設計。在熱設計過程中做一個初步的機械設計來檢查部件是否衝突和代碼依從。

ASPEN TEAMS做一個完整的機械設計包括綜合應力分析及外部負載計算，它包括詳細的代碼依從計算，詳細材料及人工成本估算、比例放大製造圖。

ASPEN B-JAC圖形用戶界面是一個全32位應用程式，它支持WINDOWS互動操作功能，界面引導用戶執行數據輸入、執行及評價結果等各個步驟。程式支持多種語言、機械設計代碼及材料標準。程式包括內置的資料庫，資料庫中存有化學性質、建築材料、製造標準及成本參數。每個資料庫都有分析多種設計工況的工具。

ASPEN B-JAC程式與ASPEN PLUS集成在一起，使得用戶可以在ASPEN PLUS流程中輸入一個ASPEN B-JAC模型。換熱器的性能是根據在ASPEN B-JAC的輸入檔案中指定的詳細的換熱器幾何尺寸以及用ASPEN PLUS提供的物流及物性數據來計算的。流程結果可從ASPEN PLUS中瀏覽，詳細結果可以從ASPEN B-JAC中瀏覽。

新版本已和HTFS、HTFS+一起整合到EDR（Exchanger Designing and Rating）中。

ASPEN ZYQAD

該軟體廣泛套用於流程工業的工程設計領域，作為多用戶系統它允許工程師在整個工程設計中，從初步的概念設計到詳細的工程設計直至工廠的實際運作，使用一個共享的由各種數據以及專業知識組成的資料庫，極大地提高工程設計的效率。

在初步的概念設計階段，該軟體通過從過程合成到CAD模擬的各種範圍的套用使得工程師能夠合作快速地進行開發以及不斷地進行系統評估，使得公司在沒有將主要的資金套用之前就可以最佳化它們的周期成本，提高工廠的操作水平。

在工程設計階段，該軟體允許工程的業主在套用與工程公司工作組之間共享數據，例如產生設備清單，達到最好的設計水平，結果是改進工程設計的質量以及統一性，並且使設計花費較少的時間。

在工廠的運行階段，該軟體可以使工程師獲得及處理套用的信息，並套用於改進的研究以及進一步的工程分析，也可以改進設計的結果。

ASPEN ONLINE

用於與與企業伺服器間的互動。

ASPEN PIMS

工廠計畫最佳化管理系統，這是一個功能強大，用戶友好的過程工業用的經濟計畫軟體包。它採用線性規劃（Linear Programming）LP技術來最佳化過程工業企業的運營計畫。它可套用於：

1、生產作業計畫最佳化；

2、後勤及供應鏈管理；

3、技術評價；

4、工廠各單元規模估算及擴產研究。

Aspen PIMS是由十幾種子程包組成的計畫調度軟體包，用戶可根據自己情況有所選擇。其中有幾種常用的:

1、PPIMS：多周期線性規劃模擬系統；

2、MPIMS：多工廠線性規劃模擬系統；

3、XPIMS：多周期、多工廠線性規劃模擬系統；

4、SDPIMS：供應和傳送線性規劃模擬系統；

5、PSS：PIMS的調度系統，它採用實時數據、人工智慧及動態逆向追蹤模擬（DBS）及最最佳化解答來模擬和調度最優的工廠運營。

6、Aspen PIMS ASSAYS：英國石油公司BP的原油化驗資料庫

7、SD PIPE：管網調度系統

Aspen HYSYS

HYSYS 軟體是世界著名油氣加工模擬軟體工程公司開發的大型專家系統軟體。該軟體分動態和穩態兩大部分。其動態和穩態主要用於油田地面工程建設設計和石油石化煉油工程設計計算分析。其動態部分可用於指揮原油生產和儲運系統的運行。對於油田地面建設該軟體可以解決以下問題：

（1）在油田地面工程建設中的套用

各種集輸流程的設計、評估及方案最佳化、站內管網、長輸管線及泵站、管道停輸的溫降、收發清管球及段塞流的預測、油氣分離、油、氣、水三相分離、油氣分離器的設計計算、天然氣水化物的預測、油氣的相圖繪製及預測油氣的反析點、原油脫水、原油穩定裝置設計、最佳化 天然氣脫水（甘醇或分子篩）、脫硫裝置設計、最佳化 天然氣輕烴回收裝置設計、最佳化、泵、壓縮機的選型和計算。

（2）在石油石化煉油方面的套用

1、常減壓系統設計、最佳化；

2、FCC 主分餾塔設計、最佳化；

3、氣體裝置設計與最佳化；

4、汽油穩定、石腦油分離和氣提、反應精餾、變換和甲烷化反應器、酸水分離器、硫和 HF 酸烷基化、脫異丁烷塔等設計與最佳化；

5、在氣體處理方面：可完成胺脫硫、多級冷凍、壓縮機組、脫乙烷塔和脫甲烷塔、膨脹裝置、氣體脫氫、水合物生成/抑制、多級、平台操作、冷凍迴路、透平膨脹機最佳化。