ASPENPLUS的物性数据库及其应用.ppt

第三章 ASPEN PLUS物性分析,汤吉海,第三章 ASPEN PLUS的物性数据库及其应用,3.1 基础物性数据库 3.2 如何建立物性模型 3.3 性质集 3.4 物性计算与分析实例,3.1 基础物性数据库,ASPEN PLUS物性数据库的数据包括离子种类、二元交互参数、离子反应所需数据等。共含5000个纯组分、40000个二元交互参数、5000个二元混合物及与250000多个混合物实验数据的DETHERM数据库接口和与In-house（内部）数据库接口。 系统数据库 用户数据库,Detherm检索窗口,Detherm检索结果,PUREXX 数据库,包括多于5000多个组分（大多数为有机物）的参数，这是ASPEN PLUS纯组分参数的主要数据源。 （1）与状态无关的固有属性，如分子量、临界参数、偏心因子等； （2）标准状态下一定相态的属性，如25时的标准生成热、标准燃烧热、标准生成自由能等； （3）一定状态下的属性，如各温度下的热容、饱和蒸汽压、粘度等，通常以一定的方程形式关联，将方程参数作为基础物性数据。 （4）其他专用模型参数，如UNIFAC模型的官能团信息。,固有性质,标准态下的物性,关联式参数,功能团参数,3.2 ASPEN PLUS的物性方法和模型,How to Establish Physical Properties,Definition of Terms,Property Method,Physical Property Models,Ideal Vs. Non-ideal Behavior,状态方程模型,1、IDEAL理想状态性质方法 2、用于石油混合物的性质方法：BK10、CHAO-SEA、GRAYSON 3、针对石油调整的状态方程性质方法：PENG-ROB、RK-SOAVE 4、用于高压烃应用的状态方程性质方法：BWR-LS、LK-PLOCK、PR-BM、RKS-BM 5、灵活的和预测性的状态方程性质方法：PRMHV2、PRWS、PSRK、RK-ASPEN、RKSMHV2、RKSWS、SR-POLAR,计算高温、高压、接近临界点混合物及在高压下的液-液分离的体系。（如乙二醇气体干燥、甲醇脱硫及超临界萃取）,处理高温、高压以及接近临界点的体系（如气体管线传输或超临界抽提）,用于气体加工、炼油及化工应用。（如气体加工装置、原油塔及乙烯装置）,用于炼油(如原油塔、减压塔和乙烯装置的部分工艺过程）,用于气相和液相处于理想状态的体系（如减压体系、低压下的同分异构体系）,液体活度系数性质方法,NRTL UNIFAC UNIQUAC VAN LAAR WILSON,理想气体定律 Redlich-Kwong Redlich-Kwong-Soave Nothnagel Hayden-O Connell HF状态方程,液体活度系数模型,汽相状态方程,活度系数模型与状态方程方法的比较,Henrys Law,如何选择热力学方法,热力学模型选择方法,讲义P85-88，表3-12 Chau-Chyun Chen and Paul M. Mathias, Applied Thermodynamics for Process Modeling, AIChE Journal,2002 Vol. 48, No. 2:194-200 Selecting Thermodynamic Models for Process Simulation of Organic VLE and LLE Systems /uploadedFiles/Students/DepartmentUploads/thermodynamics.pdf,过程工业推荐使用的热力学方法,Choices by Galen J. Suppes,for aqueous organics, NRTL for alcohols, Wilson for alcohols and phenols, Wilson for alcohols, ketones, and ethers Wilson or Margules (Wilson is preferred due to its improved ability to correct for changes in temperature) for C4-C18 hydrocarbons, Wilson for aromatics Wilson or Margules (Wilson is preferred due to its improved ability to correct for changes in temperature) When in doubt for VLE calculations, use the Wilson equation.,How to Establish Physical Properties,Pure Component Parameter(1),Pure Component Parameter(2),Binary Interaction Parameter(1),Binary Interaction Parameter(2),其他物性数据来源,DETHERM Interface,Data Regression,Property Estimation,How to Establish Physical Properties,Property Analysis,Property Analysis Plot,How to Establish Physical PropertiesReview,3.3 性质集（Property Sets）,在ASPEN PLUS 中用于计算热力学性质和传递性质的方法和模型被组装在性质方法中，每种性质方法中包括了一个模拟所需的所有方法和模型。用于计算一个性质的模型和方法的每个不同组合形式叫作路线（Route）。 （1）性质名 （2）方法 （3）每个主要或次要性质的子级路线， （4）计算每个中间性质的模型名称有时带有一个模型选项代码。,路线,模型,3.4 ASPEN PLUS物性数据库的应用,1、ASPEN PLUS的物性分析功能 例3-1：采用ASPEN PLUS的理想气体方法（Ideal Gas Method）查找水在1 atm和100500范围内的摩尔体积和压缩因子。 附：查看纯组分性质 例3-2：采用ASPEN PLUS分别计算在25、35和45下不同质量浓度甲醇水溶液（甲醇含量从0100%范围内变化）的密度，热力学计算方法选择NRTL模型。,3.4 ASPEN PLUS物性数据库的应用,2、ASPEN PLUS的参数估值与数据回归 例3-3： 使用Gillespie釜测定了1 atm下乙醇-水混合物的T-x-y数据如表所示，现采用ASPEN PLUS回归UNIQUAC模型参数。,3.4 ASPEN PLUS物性数据库的应用,3、ASPEN PLUS的物性估算 噻唑（C3H3NS，Thiazole）不是ASP