本书利用Aspen Plus和Aspen HYSYS模拟软件进行化工工艺设计和模拟的方法，介绍了化学工程设计的原理，并阐述了其在最常用的模拟软件中的应用实例。本书共分四篇：设计与模拟的简介、单元操作设计与模拟、工厂设计与模拟的常规组分与非常规组分。通过复杂的材料、聚合物和电解质的工艺过程模拟实例为复杂组分的模拟提供了实际应用的解决方案；通过同时演示Aspen Plus和Aspen HYSYS两种软件的模拟过程和模拟结果，对软件的模拟精度进行了比较。

流程设计与模拟简介1 计算机的引入-流程设计与模拟的辅助 31.1 流程设计 31.2 化工流程概念 41.3 技术概念 51.4 数据收集 61.4.1 物性数据 61.4.2 相平衡数据 61.4.3 反应平衡和反应动力学数据 61.5 现有工艺的模拟 61.6 工艺流程图的发展 71.7 流程模拟程序 71.7.1 序贯模块法与联立方程法 91.7.2 初识Aspen Plus 101.7.3 初识HYSYS 111.8 常规与非常规组分 111.9 流程优化与能量分析 141.10 流程经济评价 14参考文献 142 流程模拟通用程序 152.1 组分的选择 152.2 物性方程与相平衡 252.2.1 物性数据来源 252.2.2 相平衡模型 272.2.3 Aspen Plus中的物性方程的选择 312.2.4 Aspen HYSYS中的物性包的选择 352.2.5 纯组分物性分析 362.2.6 二元分析 382.2.7 三元共沸物搜索与分析 442.2.8 PT包络分析 472.3 化学与反应 482.4 工艺流程图 53参考文献 58单元操作的设计与模拟3 换热器 633.1 加热器与冷却器模型 633.2 换热器简单模型 663.3 换热器简单设计与评价 693.4 换热器详细设计与模拟 723.4.1 HYSYS 动态评价 743.4.2 使用UDR进行管壳式换热器设计 763.5 换热器的选型与经济性评价 77参考文献 824. 调压设备 854.1 泵、水轮机和阀门 854.2 压缩机和燃气轮机 884.3 管道压降计算 924.4 调压设备的选择与经济性评价 99参考文献 995 反应器 1015.1 化学反应器的热质平衡 1015.2 化学动力学与产率反应器模型 1015.3 化学平衡反应器模型 1065.3.1 Aspen Plus中的REquil模型 1085.3.2 Aspen HYSYS中的平衡反应器模型 1085.3.3 Aspen Plus中的RGibbs 模型和HYSYS中的Gibbs反应器模型1095.4 动力学反应器模型 1105.5 化学反应器的选择与经济性评价 122参考文献 1246 分离器 1256.1 单组分相分离 1256.2 精馏塔 1276.2.1 快捷精馏法 1286.2.2 严格精馏法 1316.3 共沸和萃取精馏 1366.4 反应精馏 1416.5 吸收与解吸 1456.6 萃取6.7 分离设备的选择和经济性评价 1506.7.1 精馏设备 1506.7.2 吸收设备 1516.7.3 萃取设备 152参考文献 1537 固体处理 1557.1 干燥器 1557.2 结晶器 1607.3 过滤器 1627.4 旋风分离器 1637.5 固体处理设备的选择与经济性评价 166参考文献 167第二篇练习 168工厂设计与模拟： 常规组分 1738 新工艺的简单概念设计 1758.1 材料与化学反应分析 1758.1.1 乙酸乙酯工艺 1758.1.2 苯乙烯工艺 1768.2 技术选择 1768.2.1 乙酸乙酯工艺 1768.2.2 苯乙烯工艺 1778.3 数据分析 1808.3.1 纯组分物性分析 1808.3.2 反应动力学和平衡数据 1818.3.3 相平衡数据 1858.4 Aspen 模拟 1888.4.1 乙酸乙酯工艺 1888.4.2 苯乙烯工艺 1888.5 工艺流程图和初步模拟 1888.5.1 乙酸乙酯工艺 1888.5.2 苯乙烯工艺 193参考文献 2009 已建工厂的流程模拟 2039.1 工艺方案的分析和模拟方案的合成 2039.2 从工艺操作和技术文件中获取输入数据 2059.3 选择物性方程 2069.4 模拟流程图 2079.5 模拟结果 2089.6 结果评估和实测数据比较 2089.7 建议的修改方案及其模拟 211参考文献 21410. 材料整合 21510.1 材料回收策略 21510.2 Aspen Plus 中的材料回收 21610.3 Aspen HYSYS 中的材料回收 21910.4 回收率的优化 22310.5 蒸汽需求模拟 23010.6 冷却水和其他冷却介质需求模拟 23210.7 气体燃料需求模拟 233参考文献 23711. 能量整合 23911.1 Aspen Plus的能量回收模拟 23911.2 Aspen HYSYS 的能量回收模拟 24211.3 废物流燃烧模拟 24411.4 热泵模拟 25011.5 Aspen软件中的热交换器网络能源分析工具 253参考文献 26112. 经济评价 26312.1 资本成本估算 26312.2 操作成本估算 26612.2.1 原材料 26712.2.2 实用工具 26812.2.3 操作人员 26912.2.4 其它制造成本 27012.2.5 总投资 27012.3 盈利能力分析 27012.4 Aspen 软件的经济评价工具 27412.4.1 经济评价按钮 27412.4.2 经济活跃 27512.4.3 APEA的详细经济评价参考文献 278第三篇练习 279工厂设计模拟： 非常规组分28313. 虚拟组分设计模拟 28513.1 石油含量测定和混合 28513.1.1 Aspen HYSYS测定石油表征 28613.1.2 Aspen Plus测定石油表征 28913.2 原油的初馏 29413.3 裂解和加氢裂化工艺 30713.3.1 减压渣油的加氢裂化 30913.3.2 Aspen HYSYS中的FCC单元建模 315参考文献 31914. 非常规固体工艺 32114.1 非常规固体的干燥 32114.2 固体燃料的燃烧 32614.3 煤炭、生物质和固体废物的气化 32914.3.1 化学 32914.3.2 技术 33214.3.3 数据 33414.3.4 模拟 33414.4 有机固体的热解和生物油的提质 34114.4.1 组分列表 31414.4.2 物性模型 34214.4.3 工艺流程图 34214.4.4 进料物流 34414.4.5 热解产率 34414.4.6 精馏塔 34414.4.7 产物 344参考文献 34615. 电解质工艺 34715.1 碱溶液脱除酸性气体 34715.1.1 化学 34715.1.2 物性方法 35015.1.3 工艺流程图 35115.1.4 模拟结果 35315.2 胺液脱除酸性气体的模拟 35515.3 基于速率的电解质吸收剂的建模 361参考文献 36516 聚合物生产流程模拟 36716.1 Aspen Plus的聚合工艺建模概述 36716.2 组分特性 36816.3 物性方法 36916.4 反应动力学 37016.5 工艺流程图 37516.6 产物 379参考文献 383第四篇练习 384