Aspen_Plus推荐使用的物性计算方法

做模拟的时候物性方法的选择是十分关键的 选择的十分正确关系着运行后的结果 是一个难 点 高难点 而此内容与化工热力学关系十分紧密 首先要明白什么是物性方法 比如我们做一个很简单的化工过程计算 一股 100C 1atm 的水 乙醇 1 1 的摩尔比 1kmol h 的物料经过一个换热器后冷却到了 80C 0 9atm 问如分别 下值是多少 1 入口物料的密度 汽相分率 2 换热器的负荷 3 出口物料的汽相分率 汽相 密度 液相密 还可以问物料的粘度 逸度 活度 熵等等 以上的值怎么计算出来 好 我们来假设进出口的物料全是理想气体 完全符合理想气体的行为 则其密度可以 使用 PV nRT 计算出来 并且汽相分率全为 1 即该物料是完全气体 由于理想气体的焓与压 力无关 则换热器的负荷可以根据水和乙醇的定压热熔计算出来 在此例当中 描述理想气体 行为的若干方程 比如涉及至少如下 2 个方程 1 pv nRT 2 dH CpdT 这就是一种物性方法 aspen plus 中称为 ideal property method 简单的说 物性方法就是计算物流物理性质 的一套方程 一种物性方法包含了若干的物理化学计算公式 当然这例子选这种物性方法显然 运行结果是错误的 举这个例子主要是让大家对物性方法有个概念 对于水 乙醇体系在此两 种温度压力下 如果当作理想气体来处理 其误差是比较大的 尤其对于液相 按照理想气体 处理的话 冷却后仍然为气体 不应当有液相出现 那么应该如何计算呢 想要准确的计算这 一过程需要很多复杂的方程 而这些方程如果需要我们用户去一个个选择出来 则是一件相当 麻烦的工作 并且很容易出错 好在模拟软件已经帮我做了这一步 这就是物性方法 对于本 例 我们对汽相用了状态方程 srk 液相用了活度系数方程 nrtl wilson 等等 在 aspen plus 中将此种方法叫做活度系数法 如果你选择 nrtl 方程 就称为 nrtl 方法 wilson 方程 就成为 wilson 物性方法 wilson property method 在 aspen plus 中 或者化工热力学中 有两大类十分重要的物性方法 对于初学者而言 了解到此两类物性方法 基本上就可以开始着手模拟工作了 大体而言 根据液相混合物逸度 的计算方法的不同 物性方法可以分为两大类 状态方程法和活度系数法 状态方程法使用状 态方程来计算汽相及液相的逸度 而活度系数法使用状态方程计算汽相逸度 但是通过活度系 数来计算液相的逸度 常见的状态方程有 ideal srk pr lk 方程以及他们的一些改进方程 状 态方程法就是基于此类状态方程来计算逸度 压缩因子 焓等等的物性方法 常见的活度系数 方程有 nrtl wilson uniquac 等 活度系数法就是基于此类活度系数方程来计算液相逸度 液相焓等的物性方法 一般而言 对于常见的烃类如烷 烯 芳香族 无机气体如 O2 N2 等非 弱 极性的化 合物 选用状态方程法 对于极性强的化合物 如水 醇 有机酸体系选用活度系数法 另外 对于汽相聚合的物质 应选用特别的活度系数法 可以计算汽相聚合效应 对于无机电解质体 系 选用 elecnrtl 物性方法 希望对大家有所帮助 Aspen Plus对不同应用领域 推荐使用的物性计算方法对不同应用领域 推荐使用的物性计算方法 Recommended Property Methods for Different Applications 一 一 Oil and Gas Production 轻烃储存和运输过程轻烃储存和运输过程 Application 应用应用 Recommended Property Methods 推荐计算方法 推荐计算方法 Reservoir systemsPR BM RKS BM Platform separation PR BM RKS BM Transportation of oil and gas by pipelinePR BM RKS BM 二 二 Refinery 炼油过程炼油过程 Application Recommended Property Methods Low pressure applications up to several atm Vacuum tower atmospheric crude tower BK10 CHAO SEA GRAYSON Medium pressure applications up to several tens of atm Coker main fractionator FCC main fractionator CHAO SEA GRAYSON PENG ROB RK SOAVE Hydrogen rich applications Reformer HydrofinerGRAYSON PENG ROB RK SOAVE Lube oil unit De asphalting unitPENG ROB RK SOAVE 三 三 Gas Processing 气体加工气体加工 Application Recommended Property Methods Hydrocarbon separations Demethanizer C3 splitterPR BM RKS BM PENG ROB RK SOAVE Cryogenic gas processing Air separationPR BM RKS BM PENG ROB RK SOAVE Gas dehydration with glycols PRWS RKSWS PRMHV2 RKSMHV2 PSRK SR POLAR Acid gas absorption with Methanol RECTISOL NMP PURISOL PRWS RKSWS PRMHV2 RKSMHV2 PSRK SR POLAR Acid gas absorption with Water Ammonia Amines Amines methanol AMISOL Caustic Lime Hot carbonate ELECNRTL Claus processPRWS RKSWS PRMHV2 RKSMHV2 PSRK SR POLAR 四 四 Petrochemicals 石油化工过程石油化工过程 Application Recommended Property Methods Ethylene plant Primary fractionator CHAO SEA GRAYSON Light hydrocarbons Separation train Quench tower PENG ROB RK SOAVE Aromatics BTX extraction WILSON NRTL UNIQUAC and their ariances Substituted hydrocarbons VCM plant Acrylonitrile plan PENG ROB RK SOAVE Ether production MTBE ETBE TAME WILSON NRTL UNIQUAC and their variances Ethylbenzene and styrene plantsPENG ROB RK SOAVE or WILSON NRTL UNIQUAC and their variances Terephthalic acid WILSON NRTL UNIQUAC and their variances with dimerization in acetic acid section 五 五 Chemicals 化工过程化工过程 Application Recommended Property Methods Azeotropic separations Alcohol separation WILSON NRTL UNIQUAC and their variances Carboxylic acids Acetic acid plant WILS HOC NRTL HOC UNIQ HOC Phenol plantWILSON NRTL UNIQUAC and their variances Liquid phase reactions Esterification WILSON NRTL UNIQUAC and their variances Ammonia plantPENG ROB RK SOAVE FluorochemicalsWILS HF Inorganic Chemicals Caustic Acids Phosphoric acid Sulphuric acid Nitric acid Hydrochloric acid ELECNRTL Hydrofluoric acidENRTL HF 六 六 Coal Processing 煤加工煤加工 Application Recommended Property Methods Size reduction crushing grindingSOLIDS Separation and cleaning sieving cyclones precipitation washing SOLIDS CombustionPR BM RKS BM combustion databank Acid gas absorption with Methanol RECTISOL NMP PURISOL PRWS RKSWS PRMHV2 RKSMHV2 PSRK SR POLAR Acid gas absorption with Water Ammonia Amines Amines methanol AMISOL Caustic Lime Hot carbonate ELECNRTL 七 七 Power Generation 发电过程发电过程 Application Recommended Property Methods Combustion Coal Oil PR BM RKS BM combustion databank Steam cycles Compressors STEAMNBS STEAM TA Turbines 八 八 Synthetic Fuel 合成燃料合成燃料 Application Recommended Property Methods Synthesis gasPR BM RKS BM Coal gasificationPR BM RKS BM Coal liquefaction PR BM RKS BM BWR LS 九 九 Environmental 环境环境 Application Recommended Property Methods Solvent recoveryWILSON NRTL UNIQUAC and their variances Substituted hydrocarbon strippingWILSON NRTL UNIQUAC and their variances Acid gas stripping from Methanol RECTISOL NMP PURISOL PRWS RKSWS PRMHV2 RKSMHV2 PSRK SR POLAR Acid gas stripping from Water Ammonia Amines Amines methanol AMISOL Caustic Lime Hot carbonate ELECNRTL Acids Stripping Neutralization ELECNRTL 十 十 Water and Steam 水和蒸汽水和蒸汽 Application Recommended Property Methods Steam systems Coolant STEAMNBS STEAM TA 十一 十一 Mineral and Metallurgical Processes 采矿和冶金采矿和冶金 Application Recommended Property Methods Mechanical processing Crushing Grinding Sieving Washing SOLIDS Hydrometallurgy Mineral leaching ELECNRTL Pyrometallurgy Smelter Converter SOLIDS 选择物性计算方法图示导引 选择物性计算方法图示导引 Medium pressure Single Liquid Liquid Liquid Interaction parameters is not available Interaction parameters available Dimer