PROII与石油化工工艺过程模拟计算

10PRO/IIPRO/II、概述PRO/IISIMSCI艺装置的工艺流程模拟软件，同时作为装置标定计算、设备核算的软件。PRO/II软件在我国的应用格外广泛，其中DOS系统的V3.3、V4.02版本和WINDOWSV4.13WITHPROVISIONV2.0PRO/II单位进展装置标定计算、设备核算的首选工艺模拟软件之一。在实际工作中，有很多时候会遇到解决装置“瓶径”的问题，而塔设备往往是需要PRO/II元操作过程的严格计算方法进展单塔模拟计算或全流程模拟计算是格外便利的。、主要计算模块或计算单元简介序号 模块名称 主要功能FLASH/闪蒸DISTILLATION/精馏SIDECOLUMN/侧线汽提MIXER/混合器SPLITTER/分流器SIMPLEHX/简洁换热器RIGOROUSHX/严格换热器COMPRESSOR/压缩机EXPANDOR/膨胀机PUMP/泵VALVE/阀把握器优化器计算器

一、常用模块进料计算、气液分别、多相分别计算。用于简单塔的侧线汽提塔计算。物流分流计算。含构造校核的换热器计算。液体输送计算。减压或液体节流计算。优化工艺参数，如进料位置等。物流、工艺参数的分布和安排计算。STREAMCALCULATOR/物流计算器 物流中组份分布和安排计算。序号模块名称主要功能16序号模块名称主要功能16CON.REACTOR/转化反响器依据计量系数完成反响的摩尔数变化量计算。二、其它模块1718192021222324EQU.REACTOR/平衡反响器，依据平衡常数、反响热等完成反响计算。FLASHWITHSOLID/含固体闪蒸计算单元。PIPE/管线计算〔如：压降、流速等。DEPRESSOR/减压阀〔减压计算。MULTIVARIABLECONTROLLER/多变量把握器。PLUGFLOWREACTOR/平推流反响器。GIBBSREACTOR/GIBBS反响器。POLYMERREACTOR/聚合物反响器。PRO/II解决具体问题时，选择适宜的热力学方法是能否正确模拟工艺过程的关键。以下分类争辩PRO/II供给的主要的热力学方法。、普遍化方法普遍化方法主要包括用于烃类物系计算的SRKPRBWRSGS方程、热力学方程适用领域SRKSRKKD热力学方程适用领域SRKSRKKDSRKMSRKHPRPRMPRHBWRSGSIGSBK10气体、炼油过程的烃类物系烃/醇等极性/非极性物系酮/水等极性和高压物系气体、炼油过程的烃类物系/非极性物系的气液液过程酮/水等极性和高压物系常压以上的炼油物系炼油体系的气液液过程原油常压、减压蒸馏过程、液相活度系数方法NRTL〔Non-RandomTwoLiquid〕方程、UNIQUACWILSONFLORYMARGULESNRTLUNIQUACWILSONUNIFACVANLAARFLORYMARGULES

适用领域有液相活度系数可以利用的化工、石油化工极性物系极性物系的气液过程任何组分构造的物系、专用数据包方法ALCOHOLAMINE的适用范围如下：GLYCOLSOURWATERALCOHOLAMINE

适用领域26—204℃；压力≤13.6MPa20—150℃；压力≤0.345MPa〔原始关联式；压力≤19.3MPa〔VanDerWaals含有醇、H2O温度50—110℃；压力≤10.2MPa含有MEA、DEA、DGA、DIPA、MDEA物系的相关计算三、PRO/II在石油化工装置塔模拟承受的热力学方法PRO/II承受的平衡常数的热力学计算方法和相应的数据包。、炼油装置装置名称塔名称热力学方法装置名称塔名称热力学方法数据包备注装置名称塔名称热力学方法数据包备注常减压装置初馏塔GSSIMSCI常压塔GSSIMSCI常压汽提塔GSSIMSCI减压塔BK10SIMSCI催化裂扮装置分馏塔BK10SIMSCI柴油汽提塔BK10SIMSCI吸取塔SRK、GSSIMSCI解吸塔SRK、GSSIMSCI再吸取塔SRK、GSSIMSCI稳定塔SRK/GSSIMSCI催化重整装置脱轻塔SRK、PRSIMSCI脱重塔SRK、PRSIMSCI芳烃抽提装置抽提塔NRTLALCOHOL仅限环丁砜为溶剂非芳水洗塔NRTLALCOHOLKij汽提塔NRTLALCOHOLKij溶剂回收塔NRTLALCOHOLKij水汽提塔NRTLALCOHOLKij溶剂再生塔NRTLALCOHOLKij芳烃分别苯塔BK10SIMSCI甲苯塔BK10SIMSCI二甲苯塔BK10SIMSCI延迟焦扮装置分馏塔BK10SIMSCI柴油吸取塔BK10、GSSIMSCI吸取塔SRK、GSSIMSCI解吸塔SRK、GSSIMSCI再吸取塔SRK、GSSIMSCI稳定塔SRK/GSSIMSCI加氢裂扮装置分馏塔BK10、GSSIMSCI脱乙烷塔SRK、PRSIMSCI脱丁烷塔BK10、GSSIMSCI石脑油汽提塔BK10、GSSIMSCI加氢装置汽提塔SRKSIMSCI稳定塔SRKSIMSCI装置名称塔名称热力学方法数据包备注MTBE催化蒸馏塔NRTLSIMSCI催化精馏流程碳四分别塔NRTLSIMSCI两器四塔流程甲醇萃取塔NRTLALCOHOL甲醇回收塔NRTLALCOHOL酸水汽提装置酸水汽提塔SOURSIMSCI脱硫装置干气脱硫塔AMINE&SRKSIMSCI液化气脱硫塔AMINE&SRKSIMSCI溶剂再生塔AMINE&SRK、石油化工装置据包如下。装置名称塔名称热力学方法数据包备注乙烯装置油洗塔SRK、PRSIMSCI水洗塔SRK、PRSIMSCI脱甲烷塔SRK、PRSIMSCI脱乙烷塔SRK、PRSIMSCIK乙烯塔SRK、PRSIMSCIijKij脱丙烷塔SRK、PRSIMSCIKij丙烯塔SRK、PRSIMSCIKij脱丁烷塔SRK、PRSIMSCI裂解汽油加氢装置脱碳五塔SRK、PRSIMSCI脱碳十塔SRK、PRSIMSCI环氧乙烷装置吸取塔NRTLSIMSCI解吸塔NRTLSIMSCI回收塔NRTLSIMSCI精制塔NRTLSIMSCI乙二醇装置脱水塔NRTLALCOHOL乙二醇塔NRTLALCOHOL二甘醇塔NRTLALCOHOL三甘醇塔NRTLALCOHOL乙苯装置吸取塔SRKSIMSCI稳定塔SRKSIMSCI装置名称塔名称热力学方法数据包备注循环苯塔BK10、SRKSIMSCI脱甲苯塔BK10、SRKSIMSCI乙苯精馏塔BK10、SRKSIMSCI多乙苯塔BK10、SRKSIMSCI苯乙烯装置苯-甲苯塔BK10、SRKSIMSCI乙苯回收塔BK10、SRKSIMSCI苯乙烯精馏塔BK10、SRKSIMSCI残液精制塔BK10、SRKSIMSCI丁二烯抽提装置第一萃取精馏塔NRTLSIMSCIKij第一解吸塔NRTLSIMSCI第一水洗塔NRTLSIMSCI其次萃取精馏塔NRTLSIMSCI其次解吸塔NRTLSIMSCI其次水洗塔NRTLSIMSCI脱水塔SRKSIMSCI精制塔SRKSIMSCI醋酸乙烯装置醋酸吸取塔NRTL、SRKMSIMSCI洗涤塔NRTL、SRKMSIMSCI二氧化碳吸取塔NRTL、SRKMSIMSCI二氧化碳再生塔NRTL、SRKMSIMSCI初馏塔NRTL、SRKMSIMSCI脱水塔NRTL、SRKMSIMSCI脱轻塔NRTL、SRKMSIMSCI脱重塔NRTL、SRKMSIMSCI四、精馏争辩室开发的精馏过程工艺包、炼油装置、燃料型和滑油型原油蒸馏装置全流程和单塔模拟计算工艺包。影响，尤其对于全流程计算，需要充分利用SPLITTER和MIXER计算模块对物流进展修正。与实际操作过程一样，初馏塔的计算是模拟计算的重点。PLUS、PRO/II、HYSYS/HYSIM常减压装置作出比较准确的描述。PRO/IIGSBK10工艺参数或工艺变量备注工艺参数或工艺变量备注初馏塔热力学热力学设定值变量GSGS+SRK煤油馏份初侧油干点塔顶冷凝器取热量初顶油流量柴油馏份流量轻烃含量高时，顶部4层塔板应用SRK塔顶1#理论板温度依据生产方案设定，如160℃重整料馏份通过计算得到通过计算得到通过计算得到变量中段循环汽提蒸汽

GSSRK+GS塔顶冷凝器取热量顶循环常底

轻烃含量高时，顶部4曾塔板应用SRK塔顶1#理论板温度依据生产方案设定，如170℃汽油馏份航煤馏份灯油馏份D8695%360℃设定抽出板液相流量为微小值，如0.01kg/h依据产品的初馏点要求调整依据产品的初馏点要求调整依据产品的初馏点要求调整工艺参数或工艺变量工艺参数或工艺变量备注变量中段循环汽提蒸汽脱丁烷塔

BK10减一线流量减顶循环减一中减底

通过计算得到依据产品的馏程要求调整依据塔底温度要求调整热力学热力学变量SRK一般为塔顶和塔底关键组份含量一般为塔顶冷凝取热量和塔底加热量脱乙烷塔热力学热力学变量SRK一般为塔顶和塔底关键组份含量一般为塔顶冷凝取热量和塔底加热量、催化裂扮装置分馏和吸取稳定局部全流程和单塔模拟计算工艺包。分馏塔和解吸塔是模拟计算的重点。建议计算时规定油气进料以上塔板上的过汽化油流量〔体积基〕3%以下；满足工艺要求。工艺参数或工艺变量备注GSSRK工艺参数或工艺变量备注分馏塔和柴油汽提塔热力学热力学设定值变量BK10回流罐温度塔顶粗汽油干点外甩油浆流量塔底温度塔底油浆取热量分馏塔柴油馏份抽出流量塔顶富气流量轻烃含量高时，顶部4层塔板应用GS塔顶1#理论板温度依据生产方案设定，如170℃汽油馏份依据回炼比确定通过计算得到通过计算得到通过计算得到吸取塔热力学解吸塔

GSSRK+GS

轻烃含量高时，顶部4层塔板应用SRK：40℃：40℃热力学热力学设定值变量GSGS+SRK塔顶温度塔底再沸器热量C2通过计算得到稳定塔热力学热力学设定值变量GS+SRK依据工艺要求设定，如：1%一般为塔顶冷凝取热量和塔底加热量再吸取塔热力学热力学变量GS一般依据干气中C3含量调整吸取柴油用量、延迟焦扮装置主分馏塔模拟计算工艺包。要求。建议计算时规定油气进料以上塔板上的过汽化油流量〔体积基〕为进料流量的3%MIXER建议分馏塔〔含柴油汽提塔〕PRO/II〔含柴油汽提塔。工艺参数或工艺变量备注工艺参数或工艺变量备注分馏塔和柴油汽提塔热力学热力学设定值变量BK10回流罐温度塔顶粗汽油干点蜡油馏份质量指标塔底温度塔底油浆取热量塔顶富气流量轻烃含量高时，顶部4层塔板应用GS塔顶1#理论板温度依据生产方案设定，如170℃汽油馏份依据蜡油质量要求设定通过计算得到通过计算得到通过计算得到通过计算得到、催化重整装置芳烃抽提〔环丁砜为溶剂〕模拟计算工艺包。其中需要供给各组分与溶剂的二元交互作用参数，并规定回收塔塔底溶剂的含水量。PRO/IISRKGSNRTLALCOHOL据包。0.5-0.7%。工艺参数或工艺变量备注工艺参数或工艺变量备注抽提塔热力学热力学NRTL供给各组份对环丁砜的二元交互作用参数汽提塔热力学热力学变量NRTL塔顶馏出量塔底再沸器热量供给各组份对环丁砜的二元交互作用参数通过计算得到溶剂再生塔工艺参数或工艺变量工艺参数或工艺变量备注热力学设定值变量NRTL塔底水含量塔底再沸器加热量塔顶冷凝器取热量供给各组份对环丁砜的二元交互作用参数两者取其一水汽提塔热力学热力学变量NRTL塔顶馏出量塔底再沸器热量供给各组份对环丁砜的二元交互作用参数通过计算得到、加氢裂扮装置分馏局部模拟计算工艺包。分馏塔是模拟计算的重点。建议计算时规定油气进料以上塔板上的过汽化油流量〔体积基〕为进料流量的3%以下；规定塔顶MIXER冷凝器的液相抽出量和馏程要求。应用PRO/II计算分馏塔〔含柴油汽提塔〕时推举应用BK10方程。应用PRO/II计算其他塔〔脱乙烷塔、脱丁烷塔等〕时推举应用SRK或GS方程。、加氢精制装置分馏局部模拟计算工艺包。脱硫化氢塔和分馏塔是模拟计算的重点。PLUS、PRO/II其中分馏塔计算收敛的关键是规定塔顶汽油的馏程。工艺参数或工艺变量备注BK10GS应用PRO/II计算脱硫化氢塔时推举应用GS方程。工艺参数或工艺变量备注加氢反响器热力学热力学设定值SRK、GS杂质转化率依据加工原料和生产目确实定依据生产要求确定汽提塔热力学热力学设定值变量GSSRK+GS塔顶回流温度塔底柴油初馏点等塔底再沸器加热量轻烃含量高时，进料以上塔板应用SRK如：40℃例如：D8695%点170℃例如：D861%点175℃通过计算得到工艺参数或工艺变量工艺参数或工艺变量备注塔顶冷凝器取热量汽油馏份馏出量通过计算得到通过计算得到分馏塔热力学热力学设定值变量GS+SRK塔顶回流温度塔底柴油初馏点等塔底再沸器加热量塔顶冷凝器取热量汽油馏份馏出量如：40℃通过计算得到通过计算得到、炼厂干气、液化气脱硫装置模拟计算工艺包。PRO/II计算的重点是溶剂再生塔。〔再生后的溶剂〕中的硫含量对脱硫效果的影响是第一位的。〔包括水组分〕到达平衡。AMINE工艺参数或工艺变量备注工艺参数或工艺变量备注干气脱硫塔热力学热力学变量AMINE贫溶剂量专用数据包通过计算得到液化气脱硫塔热力学热力学变量AMINE贫溶剂量专用数据包通过计算得到富液闪蒸罐热力学热力学变量AMINE富液中烃含量富液进闪蒸罐温度专用数据包通过计算得到溶剂再生塔工艺参数或工艺变量工艺参数或工艺变量备注热力学设定值变量AMINE回流罐温度塔顶冷凝器取热量塔底再沸器加热量专用数据包通过计算得到通过计算得到、气体分馏装置五塔和三塔流程模拟计算工艺包比均较实际操作时的回流比高。脱丙烷塔和丙烯塔是流程计算的重点。推举计算时液相密度应用COSTALD或LK方法。APISOAVE参加丙烯-丙烷的PR平衡作用常数。KVAL(VLE) PR2,3,0.00663,0,0工艺参数或工艺变量备注工艺参数或工艺变量备注脱丙烷塔热力学热力学设定值变量SRKPR塔顶冷凝器取热量塔底再沸器加热量通用数据包通过计算得到通过计算得到脱乙烷塔热力学热力学设定值变量SRKPR塔底碳二含量塔顶冷凝器取热量塔底再沸器加热量通用数据包通过计算得到通过计算得到丙烯塔热力学热力学设定值变量PR塔顶丙烯纯度塔顶冷凝器取热量塔底再沸器加热量增加丙烯、丙烷组份二元交互作用参数通过计算得到通过计算得到工艺参数或工艺变量工艺参数或工艺变量备注脱轻碳四塔热力学热力学设定值变量SRKPR塔顶轻碳四纯度塔底轻碳四含量塔底再沸器加热量通用数据包通过计算得到通过计算得到、酸性水汽提装置模拟计算工艺包PRO/IIASPENPLUS程方式。推举应用SOUR专用数据包计算热力学平衡常数。、MTBE工艺参数或工艺变量备注工艺参数或工艺变量备注反响器热力学热力学SRK异丁烯二聚转化率必需供给共沸精馏塔热力学热力学设定值变量NRTL塔顶冷凝器取热量塔底再沸器加热量通用数据包通过计算得到通过计算得到甲醇萃取塔热力学热力学变量NRTL，ALCOHOL萃取剂用量通用数据包，专用数据包通过计算得到甲醇回收塔热力学热力学设定值NRTL，ALCOHOL通用数据包，专用数据包工艺参数或工艺变量工艺参数或工艺变量备注变量塔顶冷凝器取热量塔底再沸器加热量通过计算得到通过计算得到、其它装置模拟工艺包、乙烯装置局部过程〔急冷、碱洗、脱甲烷、碳二精制、碳三精制等〕工艺参数或工艺变量工艺参数或工艺变量备注1、碱洗塔热力学热力学设定值变量NRTL各段碱液流量强碱流量水洗水流量供给二元交互作用参数通过计算得到通过计算得到2、其它精馏塔热力学热力学设定值变量SRKPR塔底再沸器加热量通用数据包通过计算得到通过计算得到、二氯乙烷装置〔DEC〕和氯乙烯单体装置〔VCM〕、丙烯腈装置急冷塔和吸取塔是关键，二元交互作用参数由兰州设计院供给。、轻烃三甘醇脱水装置、DMT〔对苯二甲酸二甲酯〕装置需要供给非库组份物性参数。、油田气脱硫醇装置、油田伴生气分别正丁烷装置〔为顺酐装置供给原料〕、丁辛醇装置、环己酮装置、合成氨装置脱碳、再生、滑油糠醛抽提装置抽提塔、醋酸乙烯装置、聚乙烯醇装置、偏三甲苯分别装置、乙烯汽油加氢装置、烷基苯装置、橡胶溶剂油回收装置、白油加轻装置、苯酚-丙酮装置、正戊烷装置〔异戊烷、正戊烷、环戊烷三种目标产品〕、烯直接水合法生产异丙醇装置、石脑油氧化生产醋酸装置、甲苯加氢生产苯装置、UOPPX、甲苯歧扮装置、PO、苯加氢生产环己烷装置、三塔方法分别甲醇装置、甲烷氯化法生产甲烷氯化物装置、乙烯直接水合法生产乙醇装置、丁烯－1、乙腈抽提法生产异戊二烯装置五、局部计算模块争辩、RECYCLE模块多数装置模拟需要承受RECYCLE定循环物流的初值、参考物流的温度或流量和循环加速对于模拟计算是必要的。模拟中应用RECYCLE模块的装置很多。循环物流等。、CALCULATORFORTRANCALCULATORCALCULATOR流程模拟计算是一个有效手段。MTBE等装置的模拟需要应用CALCULATOR模块。、OPTIMIZER进料位置、进料温度、塔顶压力、热负荷等工艺参数的优化。OPTIMIZER但在最终确定塔内流体负荷时，必需将OPTIMIZER模块从流程中删除。、CONTROLLERS把握变量，以实现工艺单元或工艺物流所期望的结果。CONTROLLERSHDSH2含量、合成氨装置反响器的进料温度、环己烷装置反响器进料温度、乙烯装置油冷塔CONTROLLERS、FLASHFLASH模块被认为是一个简洁计算模块，但PRO/II没有象FLASHVLLE可以较好地解决游离水的计算问题。、DISTILLATION组份的物流〔产品。、REACTOR份发生变化，从而完成装置的全流程模拟计算。六、工艺计算举例、油田伴生气深冷处理装置工艺计算〔NG.INP〕、原料条件组份进料组成，%组份进料组成，%100000摩尔重量N21.91982.7745CO20.38000.8627C186.501371.5945C25.20958.0816C32.76976.3011IC41.13993.4181NC41.17993.5381IC50.41001.5260NC50.38001.4143NC60.11000.4890合计100.000199.9999总流量，kg/h3603.3TEMPERATURE=40PRESSURE=2、模拟计算流程简述

35℃。冷后物流进入气液分别罐。罐底分别出轻油；罐顶分别出气体。50-60℃；另一路与凝液换热至－50-60℃。去节流。100℃后进入气液分别器上部。经过节流的液气换热后出系统〔实际流程经过压缩机加压后出装置与另一路净化原料气换热后进入气液分别罐。35-38℃。冷却后物流再进入冷却器。后去压缩机前气液分别罐。〔实际为原料气缓冲罐塔底轻油换热后进入脱丁烷塔。〔实际需要再进展一次冷却。、模拟计算过程输入原料物流性质和名称，保存INP文件。依据原则流程，逐步进展单元计算。入方 出方名称 符号 名称 符号限制条件名称 符号 名称 符号限制条件1原料气压缩机原料气S1加压后气体S2出口压力：15塔顶气体S30出口温度：1352冷却器加压后气体S2冷后气体S3出口温度：353闪蒸罐冷后气体S3罐顶气体S4绝热闪蒸罐底液体S54分流器罐顶气体S4气体S655%气体S75换热器气体S6冷后气体S8冷后气体温度：－50低温气体S15复热气体S176换热器气体S7冷后气体S9冷后气体温度：－50低温凝液S16复热凝液S187混合器冷后气体S8混合气体S10冷后气体S98闪蒸罐混合气体S10罐顶气体S11绝热闪蒸罐底液体S129膨胀机罐顶气体S11降压气体S13出口压力：4.010节流阀罐底液体S12降压液体S14出口压力：4.011气液分别器降压气体S13低温气体S15两层理论板降压液体S14低温液体S1612闪蒸罐复热凝液S18罐顶气体S19绝热闪蒸复热物流S29罐底液体S2013压缩机罐顶气体S19加压气体S21出口压力：13出口温度：8014泵罐底液体S20加压液体S22出口压力：1315混合器加压气体S21混合物流S2