技术方:谢佳华老师、包宗宏教授
业主方:全体学员

培训讲师:谢佳华(论坛ID: xiejiahua)

本次培训讲师谢佳华老师主要从事工艺模拟计算,精馏塔设计、技改,水力学设计和校核,换热器设计和现场技改。工艺包开发,工程设计以及废水废气处理。主要涉及氟化工、炼油化工和精细化工等行业的工艺处理装置,包括HFP装置、R22装置、LNG装置、重苯加氢装置、苯加氢装置、芳烃联合装置、催化干气制乙苯、酸水汽提装置、异丙醇脱水、甲胺装置、三乙胺废水回收、甲醇装置等。谢佳华老师被国内多家专业化工网站(如海川化工论坛、马后炮化工论坛)聘为技术版主(论坛ID:xiejiahua),负责ASPEN版块的技术交流。

特邀嘉宾讲师:

特邀讲师为谢佳华老师的授业恩师包宗宏教授。

包宗宏,男,博士,硕士生导师,南京工业大学化工分离研究所。主要从事化工分离过程的教学与研究工作。《化工计算与软件应用》作者。


培训课程大纲:

第一章

物性方法


物性方法的选择依据、工程设计的经验

物性数据集的定义(工程设计常用物性)

物性分析(工程常用物性分析、变通分析技巧)

物性估算(有机物估算、无机盐、有机盐估算:熔盐系统等)

物性数据回归(常规组分回归、中压-高压混合体系数据回归技巧、几种获得热力学平衡数据的方法)

几种电解质方程的使用

局部修改热力学方程技巧、定制特殊体系热力学方程

热力学方程选择对比案例分析

第二章

软件结构及功能详述

第三章

几种收敛模型的技巧


修改收敛方法

修改收敛算法

手动赋值技巧、自动赋初始值技巧

多循环嵌套系统定义计算顺序sequence技巧

第四章

常用模型分析工具


设计规定

灵敏度分析

计算器使用(在计算器中简单FORTRAN编程、EXCEL数据计算)

第五章

精馏塔设计


相图在分离方案选取中的应用

精馏塔工艺参数设计与优化

精馏塔设计技巧

现场精馏装置数据整定原则

简单水力学设计

动态精馏

第六章

软件使用技术答疑

备注:所有讲课内容可能会穿插进行,讲课顺序及内容可根据需求进行调整。讲课内容可根据实际项目进行案例讲解。


学员反馈:

① 其实和谢工他们很早就网络接触,也获得了很多知识,所以这次有机会能去南京参加谢工的面授。和大家谈谈这次培训的深刻体会吧!此次培训有几个层面的感受:1、自身基础知识很薄弱,无论是化原、化热还是软件操作上都有很大欠缺,也并未从实际中举一反三,理论联系实际。总以为next一路下去,最后一个results  available就万事大吉了,其实自身没有很大进步;2、说心里话,大家也别寄希望于培训一次就成高手,还需要自身日常积累。不仅夯实自身理论知识也要接触不同的行业。毕竟见的多了,自身的经验丰富许多。希望以后能和大家多多交流。不过这次被谢工虐的不轻!

② 首先,感谢谢老师的倾囊传授和各位前辈的热心帮助。其次,说下自己此次学习心得:我是做精馏(主要隔板塔)模拟优化设计的,化工科班出身,大学期间自我感觉热力学、物化等课程知识点掌握的还好。一直都有这个想法“我学这些知识有用吗?”。平时模拟时,也没考虑热力学分析这一块(仅简单分析下有无共沸),且亨利组分一直未手动加载(一路next)一直认为后边模拟优化才是关键。通过此次学习培训,我才一直到:学习的知识都是有用的,基础是关键。对于精馏来说,开始物系数据分析处理是影响后续结果可用性的关键。此外,简单的操作只是基础的基础,在后续科研过程中,应学会举一反三、多方位思考。总之,此次南京之行,自己思考及知识体系认识方面得到了质的提高~三天时间虽短,但意义深远。期待精馏专题培训。

③ 本人已工作2年,之前研究生学aspen的时候,特地去自学化工热力学   一共看过两个版本的  一个好像是马沛生的二版   一个就是冯新老师的这版 ,特别喜欢冯版的序言(本科的时候喜欢物理化学,也是有病) 。当然这两个版本也是学过就忘了,当时还对里面的公式结合高数(考完研好多微积分的公式都忘了)自己推导过一部分,觉得很有意思。可惜的是没坚持住看完,应该是看到混合物的处理那一块   化工热力学实在抽象,公式还多、复杂  ,上下标密密麻麻   一个不注意就理解不下去 比物理化学难学多了 学了个半途而废。 现在工作 正好用到aspen,做吸收塔计算,计算结果拿出来   领导和客户问我,你这个计算结果和实际情况能差多少,我就不敢回答了(没做物性参数的回归和校核,鬼知道差多少) 。没做过物性数据查找和处理(直接aspen默认)也没有定义亨利组分,看的仔细的领导会问 你这个氮气和氧气怎么吸收这麽多 根据经验 没有那摩多  结果计算只能做个次要的参考。

④ 软件是从2012年接触的,刚接触软件先通了遍化工热力学,然后对比热力学课本例题选了相应的物性方法,主要是多参数状态方程,有少许误差,那是真是兴奋啊,软件真厉害!后来慢慢的遇见设计中的问题经常用它模拟,再后来因为经常需要换热的计算,用它的时候,部分物性比如混合物粘度、导热系数、表面张力等又差别比较大,这时候又对软件产生怀疑。后来就一直认为只能模拟常规物质,尤其是纯物质比较准确,其它只能手算验证之后再应用。再后看到了物性回归,但是一想物性回归需要实验数据,受制条件,放弃了。在应用过程,我是比较看重的是应用过程,通过这次培训,收益真的太深刻了,因为讲到一个地方,尤其是物性、收敛技巧感慨颇多,真的受益匪浅。

⑤ 热力学重要性?
学习Aspen Plus期间,经常看到论坛有人说热力学很重要,具体为什么重要,我不清楚,别人好像也没有说清楚为热力学什么重要。为了学好Aspen Plus,试图强迫自己去学习化工热力学(手上有两本化学工业出版社的化工热力学书,马沛生主编和朱自强主编),自己看不下去或者没有发现其对Aspen plus的重要性,随后网上买了清华大学化学热力学教学视频,还是看不下去。最后,我放弃学了。

参加完了谢总的Aspen plus 三天培训班之后,才明白热力学作为Aspen plus计算基础,这个搞不好,后面全是空。谢总在培训班上用具体实例介绍热力学在Aspen Plus计算过程重要性,也让大家清楚知道其为什么重要。 

上完谢总的课后,我才想起我研究生期间测量过溶解度气液平衡数据,推导计算过活度、逸度方程,结果发表在Industrial & Engineering Chemistry Research期刊上,但是当时还没有搞清楚活度与逸度的区别,感觉什么都没有记住,只知道一堆数学公式。而谢总对活度与逸度几句话的讲解,让彻底我记住两者之间的区别。 

如何学习热力学?
刚刚再次翻看了马沛生主编和朱自强主编的化工热力学,还是觉得难学、难懂。
前几年重新翻看化学反应工程时,发现书中有个公式推导看不懂,可能省略某些步骤,于是查阅了其它中文版本的化学反应工程教材,发现其推导过程一样,某些步骤均被省略。后来找到英文化学反应工程,发现公式推导很详细,也易懂,书本中的例题通俗有趣,有助你引导读者继续读下去。中英文教材对比后发现,中文教材是英文教材翻译后精华浓缩版,且不同版本的中文教材相差很小,内容范围、难易程度差不多一样。
有时候想去学化工热力学,却不知道如何去学。

我个人觉得目前缺少一些入门级化工热力学教材,教材中应多些工程案例,从细微之处明确化工热力学重要性。编写教材的人需要站在读者角度考虑下,马沛生主编和朱自强主编的化工热力学在绪论里面讲述化工热力学重要性,个人觉得其描述太宏观,过宽泛,以致初学者感受不到具体重要在哪里。大家编写的教材不要看起来都一样。
培训班上,谢总结合自己的工程经验讲授化工热力学及相图知识,重点明确,通俗易懂。反观自己身边一些老师,工程经验丰富的老师一般不愿意上课,喜欢上课的老师往往工程经验少。
至此,为了掌握Aspen plus,我还是想学学化工热力,恳请谢总、各位朋友、专家指出一条明路。

期盼谢总的书早日出版。


⑥ 我和前面巫先生有相同的感受。因为公司业务拓展到做材料开发生产,除了Aspen应用的需要,还有很多场合会用到化工热力学。工作多年后重新学习它,但还是迷迷糊糊。后来看了一些翻译的美国优秀教材,内容从非常浅显的功和热内容讲起,由浅入深,推导过程比较详细而且穿插实例,学起来感觉比较好理解。谢老师这几天结合实际应用的重点讲解,有茅塞顿开的感觉。

⑦ 基础不同,从事的工作不同,感受可能都有比较大的差别,我比较赞同麦子说的“对于在校的学生,直接向他们灌输物性的重要性有可能起不到重要的作用”。像我这样对这个软件应用理解不到位的,在教学过程举得例子也不可能像谢老师讲解的这么容易让人接受,会起到不好的效果,学习会更加不理解,所以在教学时候可能更加注重操作步骤的讲解,学生学习的东西是要应用的,但是对于在校学生对这个软件的认识是有限的,学习使用时基本上是会下一步,会操作,最后没有错误就完成了,如果上来就是实践应用,学生很难理解。对这个软件在使用时的关键问题不清楚,希望谢老师这样的人才可以给高校的学生多指导一下,对他们来说不只是学了软件,对整个专业课程体系的关系及重要性都会有很大的启发。谢老师就要多付出些时间和精力了。

此次培训大部分是研究院和企业人员,从事的工作不同,基础不同,感受可能都有比较大的差别,我比较赞同麦子说的“对于在校的学生,直接向他们灌输物性的重要性有可能起不到重要的作用”。像我这样对这个软件应用理解不到位的,在教学过程举得例子也不可能像谢老师讲解的这么容易让人接受,会起到不好的效果,学习会更加不理解,所以在教学时候可能更加注重操作步骤的讲解,学生学习的东西是要应用的,但是对于在校学生对这个软件的认识是有限的,学习使用时基本上是会下一步,会操作,最后没有错误就完成了,如果上来就是实践应用,学生很难理解。对这个软件在使用时的关键问题不清楚,希望谢老师这样的人才可以给高校的学生多指导一下,对他们来说不只是学了软件,对整个专业课程体系的关系及重要性都会有很大的启发。谢老师就要多付出些时间和精力了。


⑧ 作为设计人员以我自身经历来谈一下此次培训感受:在我大学本科时期,化工热力学和化学反应工程这两门课程是我觉得最难学的课程。各种各样的热力学方程、形形色色的物性参数看的人眼花缭乱,记也记不住、理解也理解不了,老师讲课的时候感觉就像是在听天书。为了应付考试、只能是硬着头皮死记硬背一些知识点,意识不到化工热力学对于化工实际生产的重要性。参加工作以后,进入了化工设计院,我发现要想从根本上搞懂化工这一行,不是简单的用CAD、PDSOFT等做些描图、配管等简单、技术水平低的施工图设计就可以的,必须从化学反应的本质进行深入研究、向研究工艺包方向转变,而这正需要精通ASPEN。在自学的时候只是看着各种教材、学会了软件的使用方法(物性方法热力学参数校正那里都是采用系统默认)、能做一些简单流程的模拟计算(大多都一直点下一步、结果能够收敛就完事大吉了)。但真正到了比较大的项目的时候、做出来的结果却和实际相差很大。在培训前正好手头有个项目,需要进行一部分的核算、我们自己模拟了一个催化精馏塔,需要把甲醇从塔顶馏中,而实际结果却是甲醇一直在塔底,修改回流比等各种方法都调不过来。在培训期间,我们带着这个问题请教了谢老师,谢老师一分析各物料物性就说是物性的问题,虽然物性方法选对了、但热力学二元交互参数那块却没有校正,经过谢老师的调试、甲醇果然从塔顶馏出了。通过这个例子,我们也是真切感受到化工热力学在工程设计中的重要性、非常感谢谢老师的这次培训,让我们受益终身。


⑨ 经过这几天的培训,受益匪浅,对谢老师和包老师两位老师表示感谢!作为aspen plus的初学者,我仅谈一点浅显的认识。学习这个软件最初只是为了本科教学用,实战经验并不多,虽然以前在化工厂也搞过初步的设计,但是完全没有用到aspen。经过这次培训才知道aspen的博大精深,不仅仅是简单模拟,而且还可以模拟的这么精准,极具实际用途,尤其是动态模拟部分,对于装置的技术升级改造至关重要。在aspen 本科教学中,限于课时少和学生的知识基础,往往只能教授最简单的入门,学生照葫芦画瓢,只有在参加化工设计大赛时才稍微意识到它的作用。对于化工专业的学生,本科教学开设了物理化学和化工热力学,这两门课有部分重叠,结合本次培训,感觉在化工热力学教学中存在如下问题:1、学生学习的时候主要是以考试为导向,很难认识到学习的知识就业后到底有什么用,用在什么地方。2、很多授课老师是从毕业后直接从学校到学校,往往实践经验不够丰富,甚至不会aspen的使用,在教课的时候就难以结合实际案例,理清重点。所以有必要把化工热力学和aspen的教学加以整合,穿插进行,这就对授课老师有更高的要求。

非常期待包老师的书的和马后炮化工相关书籍的出版。同时也非常欢迎谢老师方便时能来我们学校讲座!另外,一个小小的建议,在培训中感觉很多地方跟不上,比如动态模拟,像这种环节是否可以做个录屏以便慢慢参详。