ASPEN-PLUS教程第1頁(yè)第1章緒論作者：畢欣欣孫蘭義第2頁(yè)緒論1.1化工過(guò)程模擬化工過(guò)程模擬介紹化工過(guò)程模擬功能

化工過(guò)程模擬系統(tǒng)組成1.2AspenPlus軟件AspenPlus介紹AspenPlus主要功能第3頁(yè)1.1化工過(guò)程模擬化工過(guò)程模擬介紹實(shí)質(zhì)：使用計(jì)算機(jī)程序定量計(jì)算一種化學(xué)過(guò)程中特性方程

根據(jù)化工過(guò)程數(shù)據(jù)，采取合適模擬軟件，將由多種單元操作組成化工流程用數(shù)學(xué)模型描述，模擬實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，并在計(jì)算機(jī)上通過(guò)變化多種有效條件得到所需要成果

分為穩(wěn)態(tài)模擬和動(dòng)態(tài)模擬兩類(lèi)，本書(shū)介紹穩(wěn)態(tài)模擬第4頁(yè)1.1化工過(guò)程模擬化工過(guò)程模擬功能

改造生產(chǎn)調(diào)優(yōu)故障診斷科學(xué)研究開(kāi)發(fā)新工藝

設(shè)計(jì)化工過(guò)程模擬功能第5頁(yè)1.1化工過(guò)程模擬化工過(guò)程模擬系統(tǒng)組成化工過(guò)程模擬系統(tǒng)輸入系統(tǒng)圖形界面數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)檢查系統(tǒng)完整性合理性調(diào)度系統(tǒng)指揮中心數(shù)據(jù)庫(kù)熱力學(xué)方法庫(kù)化工單元過(guò)程庫(kù)……第6頁(yè)1.2AspenPlus軟件軟件介紹AspenPlus是一款功能強(qiáng)大集化工設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)模擬等計(jì)算于一體大型通用流程模擬軟件起源于20世紀(jì)70年代美國(guó)能源部資助、MIT主持項(xiàng)目——AdvancedSystemforProcessEngineering（ASPEN）

1982年將其商品化，成立AspenTech公司，并稱(chēng)之為AspenPlus第7頁(yè)1.2AspenPlus軟件AspenPlus組成AspenPlus物性數(shù)據(jù)庫(kù)通用數(shù)據(jù)庫(kù)AspenCDDIPPR專(zhuān)用數(shù)據(jù)庫(kù)固體加工電解質(zhì)單元操作模塊50多種模塊模型分析工具系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)策略數(shù)據(jù)輸入解算策略結(jié)果輸出第8頁(yè)1.2AspenPlus軟件最完備物性系統(tǒng)完整單元操作模型庫(kù)先進(jìn)計(jì)算辦法先進(jìn)流程辦法進(jìn)行過(guò)程優(yōu)化計(jì)算迅速可靠流程模擬功能1243AspenPlus特性第9頁(yè)1.2AspenPlus軟件

對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量和能量平衡計(jì)算

能夠預(yù)測(cè)物流流率、組成以及性質(zhì)

能夠預(yù)測(cè)操作條件、設(shè)備尺寸123

能夠減少裝置設(shè)計(jì)時(shí)間并進(jìn)行裝置多種設(shè)計(jì)方案比較

幫助改善目前工藝45AspenPlus功能第10頁(yè)教材中國(guó)石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程學(xué)院孫蘭義專(zhuān)家主編化學(xué)工業(yè)出版社出版國(guó)內(nèi)第一本有關(guān)AspenPlus漢字教材第11頁(yè)教材第12頁(yè)教材第13頁(yè)第2章圖形界面與流程建立作者：畢欣欣孫蘭義第14頁(yè)圖形界面與流程建立2.1圖形界面2.2建立流程模擬2.3輸入數(shù)據(jù)2.4運(yùn)行模擬2.5查看成果第15頁(yè)2.1圖形界面標(biāo)題欄菜單欄模擬初始化成果顯示數(shù)據(jù)瀏覽按鈕Next按鈕流程顯示窗口模塊庫(kù)第16頁(yè)2.1圖形界面主要圖標(biāo)功能介紹圖標(biāo)說(shuō)明功能下一步Next指導(dǎo)顧客進(jìn)行下一步輸入數(shù)據(jù)瀏覽DataBrowser瀏覽、編輯表和頁(yè)面控制面板RunControlPanel顯示運(yùn)行過(guò)程，并進(jìn)行控制初始化Reinitialize重新計(jì)算，不使用上次計(jì)算成果開(kāi)始運(yùn)行Start輸入完成后，開(kāi)始計(jì)算成果顯示Checkresults顯示模擬計(jì)算成果第17頁(yè)2.1圖形界面狀態(tài)批示符號(hào)符號(hào)意義該表輸入未完成該表輸入完成該表中沒(méi)有輸入，是可選項(xiàng)對(duì)于該表有計(jì)算成果對(duì)于該表有計(jì)算成果，但有計(jì)算錯(cuò)誤對(duì)于該表有計(jì)算成果，但有計(jì)算警告對(duì)于該表有計(jì)算成果，但生成成果后輸入發(fā)生變化第18頁(yè)2.2建立流程模擬例2.1苯和丙烯反應(yīng)生成異丙苯，求產(chǎn)品PRODUCT中異丙苯摩爾流率條件：

原料FEED，105℃，0.25MPa,苯、丙烯摩爾流率各18kmol/hr反應(yīng)器REACTOR，

絕熱操作，0.1MPa，丙烯轉(zhuǎn)化率90%，

反應(yīng)方程式：冷凝器COOLER，出口溫度54℃，壓降為0.7kPa

分離器SEP，絕熱操作，壓降為0

第19頁(yè)2.2建立流程模擬步驟輸入數(shù)據(jù)建立流程圖運(yùn)行模擬查看成果

啟動(dòng)AspenPlus保存文獻(xiàn)添加模塊及物流全局設(shè)置輸入組分物性辦法進(jìn)料參數(shù)模塊參數(shù)第20頁(yè)2.2建立流程模擬啟動(dòng)AspenPlus選擇模板GeneralwithMetricUnits運(yùn)行類(lèi)型RunType選擇Flowsheet啟動(dòng)UserInterface，選用Template第21頁(yè)2.2建立流程模擬保存文獻(xiàn)設(shè)置保存類(lèi)型：點(diǎn)擊菜單欄Tools∣Options，General∣Saveoptions

設(shè)置文獻(xiàn)保存類(lèi)型*.apw，文檔文獻(xiàn)，二進(jìn)制存放，包括輸入要求、模擬成果和中間收斂信息；*.bkp，運(yùn)行過(guò)程備份文獻(xiàn)，ASCⅡ存放，包括輸入要求、成果信息；*.apwz，綜合文獻(xiàn)，二進(jìn)制存放，包括模擬過(guò)程中所有信息。點(diǎn)擊File∣SaveAs，選擇存放位置，給文獻(xiàn)命名第22頁(yè)2.2建立流程模擬建立流程圖物流、模塊名稱(chēng)：菜單欄Tools∣Options，F(xiàn)lowsheet頁(yè)面StreamandBlocklabels去掉復(fù)選框第一項(xiàng)和第三項(xiàng)，對(duì)于物流和模塊，顧客自行定義標(biāo)識(shí)名稱(chēng)，不采取系統(tǒng)生成默認(rèn)標(biāo)識(shí)第23頁(yè)2.2建立流程模擬放置模塊從模塊庫(kù)ModelLibrary中點(diǎn)擊Reactors，選擇RStoic模塊輸入模塊名稱(chēng)第24頁(yè)2.2建立流程模擬連接物流點(diǎn)擊MaterialSTREAMS下拉箭頭，選擇物流Material輸入物流名稱(chēng)第25頁(yè)2.2建立流程模擬添加其他模塊和物流完成后單擊NEXT按鈕第26頁(yè)2.3輸入數(shù)據(jù)全局設(shè)置完成后單擊NEXT按鈕第27頁(yè)2.3輸入數(shù)據(jù)輸入組分第28頁(yè)2.3輸入數(shù)據(jù)輸入組分-表達(dá)C9H12同分異構(gòu)體Find（查找）功能利用該功能可根據(jù)組分名、分子式、組分類(lèi)別、分子量、沸點(diǎn)、或CAS號(hào)查找組分。第29頁(yè)2.3輸入數(shù)據(jù)選擇物性辦法物性辦法選擇對(duì)于模擬精確性來(lái)說(shuō)至關(guān)主要，是模擬一種關(guān)鍵步驟本例選擇狀態(tài)方程辦法RK-SOAVE完成后單擊NEXT按鈕第30頁(yè)2.3輸入數(shù)據(jù)輸入物流參數(shù)輸入進(jìn)料FEED條件參數(shù)一般只對(duì)進(jìn)料物流輸入流股信息完成后單擊NEXT按鈕第31頁(yè)2.3輸入數(shù)據(jù)輸入模塊參數(shù)COOLER模塊輸入出口溫度、壓降、熱負(fù)荷三項(xiàng)中兩項(xiàng)本題輸入溫度54℃，壓降0.7MPa輸入壓力＞0，表達(dá)設(shè)備操作壓力，壓力≤0時(shí)，表達(dá)設(shè)備壓降完成后單擊NEXT按鈕第32頁(yè)2.3輸入數(shù)據(jù)輸入模塊參數(shù)REACTOR模塊本題輸入反應(yīng)器壓降為0.1熱負(fù)荷為0完成后單擊NEXT按鈕第33頁(yè)2.3輸入數(shù)據(jù)定義反應(yīng)在Blocks∣REACTOR∣Setup∣Reactions頁(yè)面，點(diǎn)擊左下角New出現(xiàn)EditStoichiometry對(duì)話框，輸入反應(yīng)物、產(chǎn)物及其化學(xué)計(jì)量系數(shù)，并指定丙烯轉(zhuǎn)化率為90%完成后單擊Next或Close按鈕第34頁(yè)2.3輸入數(shù)據(jù)完成后單擊NEXT按鈕第35頁(yè)2.3輸入數(shù)據(jù)輸入模塊參數(shù)SEP模塊本題輸入分離器壓力0.1MPa熱負(fù)荷0基本條件輸入完成完成后單擊NEXT按鈕第36頁(yè)2.3運(yùn)行模擬運(yùn)行辦法出現(xiàn)RequiredInputComplete對(duì)話框，點(diǎn)擊確定，即可運(yùn)行。點(diǎn)擊工具欄中運(yùn)行（Start）圖標(biāo)

或使用快捷鍵F5直接運(yùn)行模擬。若是顧客在輸入過(guò)程中有改動(dòng)，需要重新運(yùn)行模擬時(shí)，能夠先點(diǎn)擊工具欄中初始化（Reinitialize）

圖標(biāo)，對(duì)模擬初始化后，再運(yùn)行模擬。第37頁(yè)2.4運(yùn)行模擬控制面板運(yùn)行中出現(xiàn)警告和錯(cuò)誤均會(huì)在控制面板中顯示。本題顯示沒(méi)有錯(cuò)誤或警告。控制面板快捷鍵為F7第38頁(yè)2.5查看成果點(diǎn)擊查看成果圖標(biāo)

，由左側(cè)數(shù)據(jù)瀏覽窗口選擇對(duì)應(yīng)選項(xiàng)，即可查看成果PRODUCT中異丙苯摩爾流率為17.118kmol/hr第39頁(yè)第3章物性辦法作者：畢欣欣孫蘭義第40頁(yè)物性辦法3.1AspenPlus數(shù)據(jù)庫(kù)3.2AspenPlus中主要物性模型3.3物性辦法選擇3.4定義物性集3.5物性分析3.6物性估算3.7物性數(shù)據(jù)回歸3.8電解質(zhì)組分第41頁(yè)3.1AspenPlus數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)是AspenPlus的一部分，適用于每一個(gè)程序的運(yùn)行，包括PURECOMP、SOLIDS、AQUEOUS、INORGANIC、BINARY等數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù)與AspenPlus的數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)關(guān)，用戶自己輸入，用戶需自己創(chuàng)建并激活用戶數(shù)據(jù)庫(kù)用戶需要自己創(chuàng)建并激活，且數(shù)據(jù)具有針對(duì)性，不是對(duì)所有用戶開(kāi)放第42頁(yè)3.1AspenPlus數(shù)據(jù)庫(kù)PURECOMP常數(shù)參數(shù)。例如絕對(duì)溫度、絕對(duì)壓力。相變性質(zhì)參數(shù)。例如沸點(diǎn)、三相點(diǎn)。參照態(tài)性質(zhì)參數(shù)。例如標(biāo)準(zhǔn)生成焓以及標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能。隨溫度變化熱力學(xué)性質(zhì)參數(shù)。例如飽和蒸汽壓。傳遞性質(zhì)參數(shù)，例如粘度。安全性質(zhì)參數(shù)。例如閃點(diǎn)、著火點(diǎn)。UNIFAC模型中集團(tuán)參數(shù)。狀態(tài)方程中參數(shù)。與石油有關(guān)參數(shù)。例如油品API值、辛烷值、芳烴含量、氫含量及硫含量等第43頁(yè)3.2AspenPlus中主要物性模型理想模型IDEALSYSOP0狀態(tài)方程模型Lee方程、PR方程、RK方程活度系數(shù)模型Pitzer、NRTL、UNIFAC、UNIQUAC、VANLAAR、WILSON特殊模型AMINES、BK-10、STEAM-TA第44頁(yè)3.2AspenPlus中主要物性模型抱負(fù)物性措施K值計(jì)算措施IDEALIdealGas/Raoult'slaw/Henry'slawSYSOP0Release8versionofIdealGas/Raoult'slaw抱負(fù)模型AspenPlus提供了具有常用熱力學(xué)模型物性辦法。物性辦法與模型選擇不一樣，模擬成果大相徑庭。如精餾塔模擬例子。相同條件計(jì)算理論塔板數(shù)，用抱負(fù)辦法得到11塊，用狀態(tài)方程得到7塊，用活度系數(shù)法得42塊。顯然物性辦法和模型選擇是否合適，也直接影響模擬成果是否故意義。《Aspenplus物性辦法和模型》第45頁(yè)3.2AspenPlus中主要物性模型措施狀態(tài)方程基于Lee方程物性措施BWR-LSBWRLee-StarlingLK-PLOCKLee-Kesler-Pl?cker基于PR方程物性措施PENG-ROBPeng-RobinsonPR-BMPeng-RobinsonwithBoston-MathiasalphafunctionPRWSPeng-RobinsonwithWong-SandlermixingrulesPRMHV2Peng-RobinsonwithmodifiedHuron-Vidalmixingrules基于RK方程物性措施PSRKPredictiveRedlich-Kwong-SoaveRKSWSRedlich-Kwong-SoavewithWong-SandlermixingrulesRKSMHV2Redlich-Kwong-SoavewithmodifiedHuron-VidalmixingrulesRK-ASPENRedlich-Kwong-ASPENRK-SOAVERedlich-Kwong-SoaveRKS-BMRedlich-Kwong-SoavewithBoston-Mathiasalphafunction其他物性措施SR-POLARSchwartzentruber-Renon狀態(tài)方程模型第46頁(yè)3.2AspenPlus中主要物性模型措施液相活度系數(shù)汽相逸度系數(shù)基于Pitzer物性措施PITZERPitzerRedlich-Kwong-SoavePITZ-HGPitzerRedlich-Kwong-SoaveB-PITZERBromley-PitzerRedlich-Kwong-Soave基于NRTL物性措施ELECNRTLElectrolyteNRTLRedlich-KwongENRTL-HFElectrolyteNRTLHFHexamerizationmodelENRTL-HGElectrolyteNRTLRedlich-KwongNRTLNRTLIdealgasNRTL-HOCNRTLHayden-O'ConnellNRTL-NTHNRTLNothnagelNRTL-RKNRTLRedlich-KwongNRTL-2NRTL(usingdataset2)Idealgas基于UNIFAC物性措施UNIFACUNIFACRedlich-KwongUNIF-DMDDortmund-modifiedUNIFACRedlich-Kwong-SoaveUNIF-HOCUNIFACHayden-O'ConnellUNIF-LBYLyngby-modifiedUNIFACIdealgasUNIF-LLUNIFACforliquid-liquidsystemsRedlich-Kwong活度系數(shù)模型第47頁(yè)3.2AspenPlus中主要物性模型基于UNIQUAC物性措施UNIQUACUNIQUACIdealgasUNIQ-HOCUNIQUACHayden-O'ConnellUNIQ-NTHUNIQUACNothnagelUNIQ-RKUNIQUACRedlich-KwongUNIQ-2UNIQUAC(usingdataset2)Idealgas基于VANLAAR物性措施VANLAARVanLaarIdealgasVANL-HOCVanLaarHayden-O'ConnellVANL-NTHVanLaarNothnagelVANL-RKVanLaarRedlich-KwongVANL-2VanLaar(usingdataset2)Idealgas基于WILSON物性措施WILSONWilsonIdealgasWILS-HOCWilsonHayden-O'ConnellWILS-NTHWilsonNothnagelWILS-RKWilsonRedlich-KwongWILS-2Wilson(usingdataset2)IdealgasWILS-HFWilsonHFHexamerizationmodelWILS-GLRWilson(idealgasandliquidenthalpyreferencestate)IdealgasWILS-LRWilson(liquidenthalpyreferencestate)IdealgasWILS-VOLWilsonwithvolumetermRedlich-Kwong第48頁(yè)3.2AspenPlus中主要物性模型措施K值計(jì)算措施應(yīng)用AMINESKent-EisenbergaminesmodelMEA、DEA、DIPA、DGA中H2S、CO2處理APISOURAPIsourwatermodel帶有NH3、H2S、CO2廢水處理BK-10BraunK-10石油SOLIDSIdealGas/Raoult'slaw/Henry'slaw/solidactivitycoefficients冶金CHAO-SEAChao-Seadercorrespondingstatesmodel石油GRAYSONGrayson-Streedcorrespondingstatesmodel石油STEAM-TAASMEsteamtablecorrelations水或蒸汽STEAMNBSNBS/NRCsteamtableequationofstate水或蒸汽特殊模型第49頁(yè)3.3物性辦法選擇過(guò)程模擬必須選擇合適熱力學(xué)模型在使用模擬軟件進(jìn)行流程模擬時(shí)，顧客定義了一種流程后來(lái)，模擬軟件一般會(huì)自行處理流程構(gòu)造分析和模擬算法方面問(wèn)題，而熱力學(xué)模型選擇則需要顧客作決定。流程模擬中幾乎所有單元操作模型都需要熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算，迄今為止，還沒(méi)有任何一種熱力學(xué)模型能適用于所有物系和所有過(guò)程。流程模擬中要用到多種熱力學(xué)模型，熱力學(xué)模型恰當(dāng)選擇和正確使用決定著計(jì)算成果精確性、可靠性和模擬成功是否。選用辦法由物系特點(diǎn)及操作溫度、壓力經(jīng)驗(yàn)選用由幫助系統(tǒng)進(jìn)行選擇第50頁(yè)3.3物性辦法選擇經(jīng)驗(yàn)選用由物系特點(diǎn)及其操作條件進(jìn)行選擇圖（a）第51頁(yè)3.3物性辦法選擇經(jīng)驗(yàn)選用圖（b）第52頁(yè)3.3物性辦法選擇經(jīng)驗(yàn)選用圖（c）以例2.1中丙烯、苯以及異丙苯體系為例，分析體系為非極性體系，考慮到為真實(shí)物系，能夠選擇PENG-ROB、RK-SOAVE、PR-BM、RKS-BM等物性辦法第53頁(yè)3.3物性辦法選擇幫助系統(tǒng)AspenPlus為顧客提供了選擇物性辦法幫助系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)組分性質(zhì)或者化工處理過(guò)程特點(diǎn)為顧客推薦不一樣類(lèi)型物性辦法以例2.1為例：點(diǎn)擊菜單欄Tools下PropertyMethodSelectionAssistant，啟動(dòng)幫助系統(tǒng)第54頁(yè)3.3物性辦法選擇

系統(tǒng)提供了兩種辦法，能夠通過(guò)組分類(lèi)型或是化工過(guò)程類(lèi)型進(jìn)行選擇。以指定組分類(lèi)型為例，選擇第一項(xiàng)，Specifycomponenttype第55頁(yè)3.3物性辦法選擇

系統(tǒng)提供了三種組分類(lèi)型，化學(xué)系統(tǒng)、烴類(lèi)系統(tǒng)以及特殊系統(tǒng)，這里選擇烴類(lèi)系統(tǒng)第56頁(yè)3.3物性辦法選擇

選擇完成后，系統(tǒng)提醒顧客是否具有石油產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析或是虛擬組分，點(diǎn)擊No第57頁(yè)3.3物性辦法選擇系統(tǒng)給顧客提供幾個(gè)物性辦法作為參照第58頁(yè)3.3物性辦法選擇特殊體系物性辦法選擇存在氣相締合體系對(duì)于存在氣相締合體系、二聚反應(yīng)，常用熱力學(xué)辦法有兩種，Nothagel和Hayden-O’Connel狀態(tài)方程。Nothagel方程使用是截?cái)喾兜氯A方程，能夠模擬氣相二聚反應(yīng)，不足之處于于當(dāng)壓力大于幾個(gè)大氣壓時(shí)就不適用了；使用Nothagel狀態(tài)方程作為氣相模型性質(zhì)辦法有NRTL-NTH、UNIQ-NTH、VANL-NTH、WIS-NTH。Hayden-O’Connel狀態(tài)方程使用是截至兩項(xiàng)維里方程，它能夠可靠地預(yù)測(cè)極性組分溶和作用以及氣相中二聚現(xiàn)象（例如具有羧酸混合物），但當(dāng)壓力超出10～15個(gè)大氣壓時(shí)也不再適用；Hayden-O’Connel狀態(tài)方程作為氣相模型性質(zhì)辦法有NRTL-HOC、UNIF-HOC、UNIQ-HOC、VANL-HOC、WIS-HOC第59頁(yè)3.3物性辦法選擇特殊體系物性辦法選擇具有氟化氫（HF）體系只有WILS-HF性質(zhì)辦法將HF狀態(tài)方程用作氣相模型，此辦法能可靠預(yù)測(cè)HF在混合物中強(qiáng)締合影響，不過(guò)不適用于壓力超出3個(gè)大氣壓情況具有電解質(zhì)體系電解質(zhì)活度系數(shù)模型ENRTL模型適用于具有多溶劑和溶解氣體溶液，非常適用于中壓和低壓體系。Pitzer模型計(jì)算氣體溶解度能夠取得較好成果；B-Pitzer活度系數(shù)模型精度有限不過(guò)具有預(yù)測(cè)性；ENRTL-HF辦法與ENRTL類(lèi)似，用于計(jì)算HF強(qiáng)絡(luò)合現(xiàn)象氣相模型以及低于3個(gè)大氣壓體系第60頁(yè)3.3物性辦法選擇特殊體系物性辦法選擇石油煉制體系PENG-ROB、RK-SOAVE是針對(duì)石油煉制體系修正熱力學(xué)方程。低壓常減壓塔能夠采取BK10、CHAO-SEA、GRAYSON等辦法；中壓焦化主分餾塔、FCC主分餾塔等能夠采取CHAO-SEA、GRAYSON、PENG-ROB、RK-SOAVE等辦法；重整裝置、加氫精制裝置等富氫體系能夠采取GRAYSON、PENG-ROB、RK-SOAVE等辦法；潤(rùn)滑油或脫瀝青裝置能夠采取PENG-ROB、RK-SOAVE等辦法。第61頁(yè)3.3物性辦法選擇常見(jiàn)化工體系物性辦法推薦化工體系推薦物性措施空分PR，SRK氣體加工PR，SRK氣體凈化Kent-Eisnberg，ENRTL石油煉制BK10，Chao-Seader，Grayson-Streed，PR，SRK石油化工中VLE體系PR，SRK，PSRK石油化工中LLE體系NRTL，UNIQUAC化工過(guò)程N(yùn)RTL，UNIQUAC，PSRK電解質(zhì)體系ENRTL，Zemaitis低聚物PolymerNRTL高聚物PolymerNRTL，PC-SAFT環(huán)境UNIFAC+Henrry’Law常見(jiàn)化工體系所推薦物性辦法（一）第62頁(yè)3.3物性辦法選擇常見(jiàn)化工體系物性辦法推薦過(guò)程體系推薦物性措施石油和氣體加工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)用于高壓烴應(yīng)用狀態(tài)方程平臺(tái)分離系統(tǒng)用于高壓烴應(yīng)用狀態(tài)方程油氣管道運(yùn)輸系統(tǒng)用于高壓烴應(yīng)用狀態(tài)方程煉油低壓：常壓塔、減壓塔石油逸度和K值關(guān)聯(lián)式及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中壓：焦化主分餾塔、催化裂化主分餾塔石油逸度和K值關(guān)聯(lián)式及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析富氫系統(tǒng)：重整裝置、加氫精制精選石油逸度關(guān)聯(lián)式針對(duì)石油調(diào)整狀態(tài)方程及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析潤(rùn)滑油裝置、脫瀝青裝置針對(duì)石油調(diào)整應(yīng)用狀態(tài)方程及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析氣體加工烴分離：脫甲烷塔、C3分離塔用于高壓烴應(yīng)用狀態(tài)方程（帶Kij）低溫氣體處理：空氣分離用于高壓烴應(yīng)用狀態(tài)方程，靈活和預(yù)測(cè)性狀態(tài)方程用乙二醇進(jìn)行氣體脫水使用靈活和預(yù)測(cè)性狀態(tài)方程用甲醇或NMP進(jìn)行酸性氣吸取使用靈活和預(yù)測(cè)性狀態(tài)方程水、氨水、胺、堿、石灰或熱碳酸鹽進(jìn)行酸性氣吸取推薦使用電解質(zhì)活度系數(shù)措施常見(jiàn)化工體系所推薦物性辦法（二）第63頁(yè)3.3物性辦法選擇石油化工乙烯裝置初餾塔石油逸度關(guān)聯(lián)式及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析輕烴分離塔、急冷塔用于高壓烴應(yīng)用狀態(tài)方程芳烴抽提：BTX抽提液體活度系數(shù)(對(duì)參數(shù)很敏感)取代烴：VCM、丙烯腈裝置用于高壓烴應(yīng)用狀態(tài)方程醚生產(chǎn)液體活度系數(shù)法乙苯苯乙烯裝置用于高壓烴應(yīng)用狀態(tài)方程和抱負(fù)狀態(tài)方程(帶Watsol)或液體活度系數(shù)法對(duì)苯二甲酸液體活度系數(shù)法在醋酸部分用能模擬二聚反應(yīng)措施常見(jiàn)化工體系物性辦法推薦常見(jiàn)化工體系所推薦物性辦法（二）第64頁(yè)3.4定義物性集

物性集是多種物性集合，顧客能夠給物性集指定名稱(chēng)，在一種應(yīng)用中使用物性時(shí)只需引用物性集名稱(chēng)。在GeneralwithMetricunits模板中，系統(tǒng)默認(rèn)物性集如下列圖所示：第65頁(yè)3.4定義物性集物性集設(shè)定若是物性參數(shù)不存在上述物性集中，則需要設(shè)置新物性參數(shù)集，例如若需要查看物流pH值，則需重點(diǎn)擊New，設(shè)置一種新物性參數(shù)集PS-1第66頁(yè)3.4定義物性集物性集設(shè)定選擇物性參數(shù)PH第67頁(yè)3.4定義物性集物性集設(shè)定第68頁(yè)3.4定義物性集輸出報(bào)告選項(xiàng)物性集輸出需要在輸出報(bào)告中設(shè)置第69頁(yè)3.4定義物性集輸出報(bào)告選項(xiàng)選擇要輸出物性，完成后，重新運(yùn)行模擬，即可在成果欄中顯示對(duì)應(yīng)物性參數(shù)。第70頁(yè)3.5物性分析AspenPlus為顧客提供了物性分析功能，主要是用來(lái)生成簡(jiǎn)單物性圖表，驗(yàn)證物性模型和數(shù)據(jù)精確性。物性分析中能夠提供圖表主要分為下列三種：（1）純組分，例如蒸汽壓相對(duì)于溫度變化關(guān)系圖；（2）二元物系，例如T-x-y、P-x-y相圖；（3）三元相圖。例3.1利用物性分析功能做出甲醇-水體系在0.1MPa下T-x-y相圖。已知甲醇、水流率均為50kmol/hr第71頁(yè)3.5物性分析啟動(dòng)AspenPlus，選擇模板GeneralwithMetricUnits，運(yùn)行類(lèi)型（RunType）選擇物性分析（PropertyAnalysis）第72頁(yè)3.5物性分析設(shè)定分析物性第73頁(yè)3.5物性分析設(shè)定分析物性第74頁(yè)3.5物性分析設(shè)定分析物性本題需要做出甲醇、水體系T-x-y相圖，而T-x-y相圖是表達(dá)不一樣組成下物系泡露點(diǎn)溫度，默認(rèn)物性集中沒(méi)有此參數(shù)，需要首先設(shè)定分析物性集，并設(shè)定輸出報(bào)告選項(xiàng)。第75頁(yè)3.5物性分析作圖在成果頁(yè)面，選中X軸變量對(duì)應(yīng)參數(shù)，點(diǎn)擊菜單欄Plot下X-AxisVariable，即設(shè)定X軸變量第76頁(yè)3.5物性分析選中Y軸變量參數(shù)，（若Y軸包括多種變量，需要同步選中），點(diǎn)擊菜單欄Plot下Y-AxisVariable，即可設(shè)定Y軸變量第77頁(yè)3.5物性分析甲醇-水體系T-x-y相圖第78頁(yè)3.6物性估算AspenPlus中物性估算系統(tǒng)能夠估算物性模型中許多參數(shù)。物性估算以基團(tuán)奉獻(xiàn)法和對(duì)比狀態(tài)有關(guān)性為基礎(chǔ)，能夠估算純組分物性常數(shù)，與溫度有關(guān)模型參數(shù)，Wilson、NRTL以及UNIQUAC辦法二元交互作用參數(shù)以及UNIFAC辦法基團(tuán)參數(shù)例3.2估算二聚物“乙基-2-乙氧基乙醇”物性。已知：

乙基-2-乙氧基乙醇分子式CH3-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH

乙基-2-乙氧基乙醇正常沸點(diǎn)TB=195℃第79頁(yè)3.6物性估算啟動(dòng)AspenPlus，選擇模板GeneralwithMetricUnits，運(yùn)行類(lèi)型（RunType）選擇物性估算（PropertyEstimation）第80頁(yè)3.6物性估算輸入組分及分子構(gòu)造第81頁(yè)3.6物性估算輸入組分及分子構(gòu)造注：假如分子構(gòu)造中具有苯環(huán)，能夠在化學(xué)鍵類(lèi)型中選擇Benzenering第82頁(yè)3.6物性估算輸入已知物性參數(shù)第83頁(yè)3.6物性估算定義物性估算本題選擇估算所有缺失物性參數(shù)，也能夠再對(duì)應(yīng)頁(yè)面下設(shè)置需要物性參數(shù)設(shè)置完成后，運(yùn)行模擬，查看成果第84頁(yè)3.7物性數(shù)據(jù)回歸物性數(shù)據(jù)回歸系統(tǒng)能夠擬合多種純組分物性數(shù)據(jù)，如飽和蒸汽壓；該系統(tǒng)能夠?qū)⑽镄阅Ｐ蛥?shù)與純組分或多組分系統(tǒng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)相擬合，顧客能夠輸入任意物性試驗(yàn)數(shù)據(jù)，例如汽液平衡數(shù)據(jù)、液液平衡數(shù)據(jù)、密度、熱容或活度系數(shù)數(shù)據(jù)；該系統(tǒng)也能夠回歸AspenPlus中物性模型，如電解質(zhì)和顧客模型。

物性數(shù)據(jù)回歸是基于最大似然估計(jì)思想，利用原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算物性模型中參數(shù)，能夠處理多種數(shù)據(jù)類(lèi)型，并且能夠同步回歸多種類(lèi)型參數(shù)第85頁(yè)3.7物性數(shù)據(jù)回歸主要步驟：運(yùn)行類(lèi)型（RunType）選擇數(shù)據(jù)回歸（DataRegression）全局設(shè)定輸入組分選擇物性辦法輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)定義回歸參數(shù)第86頁(yè)3.7物性數(shù)據(jù)回歸輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)Setup頁(yè)面定義數(shù)據(jù)類(lèi)型，Data頁(yè)面輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)第87頁(yè)3.7物性數(shù)據(jù)回歸定義回歸參數(shù)Setup頁(yè)面定義數(shù)據(jù)起源，Parameters頁(yè)面定義回歸參數(shù)第88頁(yè)3.7物性數(shù)據(jù)回歸定義回歸參數(shù)第89頁(yè)3.7物性數(shù)據(jù)回歸溫度，℃摩爾分率xⅠ摩爾分率xⅡ00.0001420.999891100.0001280.999844200.0001130.999784250.0001060.999763例3.3利用甲苯-水體系液液平衡數(shù)據(jù)回歸VanLaar方程中二元交互作用參數(shù)aij和aji，甲苯-水體系液液平衡數(shù)據(jù)（各相中水摩爾分率）見(jiàn)下表，所有數(shù)據(jù)是在0.1MPa下測(cè)得。甲苯-水體系液液平衡數(shù)據(jù)第90頁(yè)3.8電解質(zhì)組分

當(dāng)體系中包括水及在水中會(huì)發(fā)生電離電解質(zhì)（Electrolytes）時(shí)，需要使用電解質(zhì)向?qū)В‥lecWizard）完成組分輸入，電解質(zhì)向?qū)軌蛴脕?lái)幫助生成也許發(fā)生多種電離反應(yīng)以及電離反應(yīng)生成多種電解質(zhì)組分第91頁(yè)3.8電解質(zhì)組分第92頁(yè)3.8電解質(zhì)組分電解質(zhì)向?qū)Х炙膫€(gè)步驟操作：定義基本組分和定義反應(yīng)生成選項(xiàng)；清除不存在鹽及反應(yīng)；選擇模擬采取計(jì)算辦法；檢查前面設(shè)置和調(diào)整自動(dòng)生成亨利組分和反應(yīng)式。第93頁(yè)3.8電解質(zhì)組分定義基本組分和定義反應(yīng)生成選項(xiàng)第94頁(yè)3.8電解質(zhì)組分清除不存在鹽及反應(yīng)第95頁(yè)3.8電解質(zhì)組分選擇模擬采取計(jì)算辦法第96頁(yè)3.8電解質(zhì)組分檢查前面設(shè)置和調(diào)整自動(dòng)生成亨利組分和反應(yīng)式。第97頁(yè)3.8電解質(zhì)組分例3.4將1000m3/hr氫氧化鈣水溶液（氫氧化鈣5.2kmol/m3，30℃，0.1MPa）與4750m3/hr氯化鈉鹽酸溶液（氯化鈉5.1kmol/m3，氯化氫2.2kmol/m3，20℃，0.15MPa）混合，求混合后溶液溫度和pH值。第98頁(yè)第4章簡(jiǎn)單單元模擬作者：王俊孫蘭義第99頁(yè)目錄4.1混合器/分流器4.1.1混合器Mixer4.1.2分流器FSplit4.2兩種調(diào)整器4.2.1物流倍增器Mult4.2.2物流復(fù)制器Dupl4.3簡(jiǎn)單分離器4.3.1兩相閃蒸器Flash24.3.2三相閃蒸器Flash34.3.3液-液分相器Decanter4.3.4組分分離器Sep4.3.5兩出口組分分離器Sep2第100頁(yè)4.1混合器/分流器模塊說(shuō)明功能適用對(duì)象Mixer混合器把多股物流混合成一股物流混合三通型、物流混合操作、增加熱流或增加功流操作FSplit分流器把一股或多股物流混合后提成多股物流分流器、排氣閥第101頁(yè)4.1.1混合器Mixer混合器Mixer輸入物流能夠?yàn)槿我鈹?shù)量，通過(guò)一次簡(jiǎn)單物料平衡混合為一股物流。混合器Mixer輸入物流也能夠是熱流和功流。混合器Mixer有多種圖標(biāo)可選用。第102頁(yè)4.1.1混合器Mixer第103頁(yè)對(duì)于對(duì)應(yīng)熱流和功流能夠分別從模型庫(kù)中選擇HEAT（Q）和WORK（W）Mixer圖標(biāo)。單一混合器Mixer不能同步混合物流、熱流、功流。4.1.1混合器Mixer第104頁(yè)Mixer計(jì)算時(shí)需要指定4.1.1混合器Mixer出口物流壓力（或模塊壓降）出口物流有效相態(tài)假如不指定壓力或壓降，模塊將自動(dòng)默認(rèn)進(jìn)料最低壓力為出口物流壓力。

第105頁(yè)例4.1.1將下表中三股物流混合，求混合后產(chǎn)品溫度、壓力及各組分流率，物性辦法選用CHAO-SEA。4.1.1混合器Mixer物流組分流率kmol/hr溫度℃壓力MPa氣相分率進(jìn)料（FEED1）丙烷（C3）101002

正丁烷（NC4）15正戊烷（NC5）15正己烷（NC6）10進(jìn)料（FEED2）丙烷（C3）151202.5

正丁烷（NC4）15正戊烷（NC5）10正己烷（NC6）10進(jìn)料（FEED3）丙烷（C3）25100

0.5正丁烷（NC4）0正戊烷（NC5）15正己烷（NC6）10第106頁(yè)分流器FSplit能夠?qū)⒁阎獱顟B(tài)（如溫度、壓力、流率、組成等）一股或幾股物流混合后分割成相同狀態(tài)任意股出口物流。所有出口物流具有與混合后入口物流相同組成和條件。分流器FSplit有多種圖標(biāo)可選用。4.1.2分流器FSplit第107頁(yè)4.1.2分流器FSplit第108頁(yè)對(duì)應(yīng)熱流和功流能夠分別從模型庫(kù)中選擇HEAT（Q）和WORK（W）FSplit圖標(biāo)。分流器FSplit不能把一種流股提成不一樣類(lèi)型流股，例如分流器FSplit不能把一股物流提成一股功流和一股物流。4.1.2分流器FSplit第109頁(yè)能夠通過(guò)指定產(chǎn)品分率（SplitFraction，產(chǎn)品流率與進(jìn)料總流率比值）、質(zhì)量流率、摩爾流率、體積流率或組分流率（需要指定關(guān)鍵組分Keycomponents）來(lái)確定出口產(chǎn)品參數(shù)。4.1.2分流器FSplit第110頁(yè)4.1.2分流器FSplit第111頁(yè)FSplit計(jì)算時(shí)需要指定出口物流壓力（或模塊壓降）出口物流有效相態(tài)假如不指定壓力或壓降，模塊將自動(dòng)默認(rèn)進(jìn)料最低壓力為出口物流壓力。

4.1.2分流器FSplit第112頁(yè)例4.1.2將三股進(jìn)料通過(guò)度流器提成三股產(chǎn)品PRODUCT1、PRODUCT2、PRODUCT3，進(jìn)料物流仍然選用例4.1.1三股進(jìn)料，物性辦法選用CHAO-SEA。要求：①物流PRODUCT1摩爾流率為進(jìn)料50%；②物流PRODUCT2中具有10kmol/hr正丁烷。4.1.2分流器FSplit第113頁(yè)4.2兩種調(diào)整器物流倍增器Mult與物流復(fù)制器Dupl設(shè)置在模塊庫(kù)Manipulators下。模塊說(shuō)明功能Mult物流倍增器將物流按百分比放大或縮小Dupl物流復(fù)制器將物流復(fù)制成任意數(shù)量出口物流第114頁(yè)4.2.1物流倍增器Mult第115頁(yè)4.2.1物流倍增器Mult物流倍增器Mult通過(guò)指定縮放因子將一股進(jìn)口物流所有與流率有關(guān)參數(shù)按照一定百分比縮放而不變化其狀態(tài)參數(shù)。主要模塊參數(shù)為縮放因子（Multiplicationfactor）。第116頁(yè)4.2.2物流復(fù)制器Dupl第117頁(yè)物流復(fù)制器Dupl用于將一股輸入物流復(fù)制為多股完全相同輸出物流。在同一股進(jìn)料下，物流復(fù)制器Dupl可復(fù)制物流和能流，不遵循物料和能量衡算。4.2.2物流復(fù)制器Dupl第118頁(yè)4.3簡(jiǎn)單分離器模塊說(shuō)明功能適用對(duì)象Flash2兩相閃蒸器用嚴(yán)格汽-液平衡或汽-液-液平衡，把進(jìn)料提成兩股出口物流閃蒸器、蒸發(fā)器、分液罐Flash3三相閃蒸器用嚴(yán)格汽-液-液平衡，把進(jìn)料提成三股出口物流分相器、有兩個(gè)液相單級(jí)分離器Decanter液-液分相器把進(jìn)料提成兩股液相出口物流分相器、有兩個(gè)液相而無(wú)氣相單級(jí)分離器Sep組分分離器根據(jù)要求組分流率或分率，把入口物流提成多股出口物流組分分離操作，不考慮分離過(guò)程，例如蒸餾和吸取Sep2兩出口組分分離器根據(jù)要求流率、分率或純度，把入口物流提成兩股出口物流組分分離操作，不考慮分離過(guò)程，例如蒸餾和吸取第119頁(yè)4.3.1兩相閃蒸器Flash2第120頁(yè)4.3.1兩相閃蒸器Flash2Flash2模塊連接圖如下：第121頁(yè)Flash2模塊模型參數(shù)有：1.閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)2.有效相態(tài)(ValidPhase)3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)4.3.1兩相閃蒸器Flash2第122頁(yè)1.閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)需要要求溫度、壓力、氣相分率、熱負(fù)荷這四個(gè)參數(shù)中任意兩個(gè)。4.3.1兩相閃蒸器Flash2第123頁(yè)2.有效相態(tài)(ValidPhase)4.3.1兩相閃蒸器Flash2汽-液相(Vapor-Liquid)汽-液-液相(Vapor-Liquid-Liquid)汽-液-游離水相(Vapor-Liquid-FreeWater)汽-液-污水相(Vapor-Liquid-DirtyWater)第124頁(yè)3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)液相被帶入汽相中分率。4.3.1兩相閃蒸器Flash2第125頁(yè)例4.3.1進(jìn)料物流進(jìn)入第一種閃蒸器FLASH1分離為汽液兩相，液相再進(jìn)入第二個(gè)閃蒸器FLASH2進(jìn)行閃蒸分離。已知進(jìn)料溫度為100℃，壓力為3.8MPa，進(jìn)料中氫氣、甲烷、苯、甲苯流率分別為185kmol/hr、45kmol/hr、45kmol/hr、5kmol/hr。閃蒸器FLASH1溫度為100℃，壓降為0，閃蒸器FLASH2絕熱，壓力為0.1MPa，物性辦法選用PENG-ROB。求閃蒸器FLASH2溫度。4.3.1兩相閃蒸器Flash2第126頁(yè)4.3.2三相閃蒸器Flash3三相閃蒸器Flash3可進(jìn)行給定熱力學(xué)條件下汽-液-液平衡計(jì)算，出口產(chǎn)品為一股氣相和兩股液相。第127頁(yè)4.3.2三相閃蒸器Flash3第128頁(yè)4.3.2三相閃蒸器Flash3Flash3模塊連接圖如下：第129頁(yè)Flash3模塊模型參數(shù)有：1.閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)2.關(guān)鍵組分(KeyComponent)3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)4.3.2三相閃蒸器Flash3第130頁(yè)1.閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)需要要求溫度、壓力、氣相分率、熱負(fù)荷這四個(gè)參數(shù)中任意兩個(gè)。4.3.2三相閃蒸器Flash3第131頁(yè)2.關(guān)鍵組分(KeyComponent)指定關(guān)鍵組分后，含關(guān)鍵組分多液相作為第二液相，不然默認(rèn)密度大液相作為第二液相。4.3.2三相閃蒸器Flash3第132頁(yè)3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)需要分別設(shè)定兩個(gè)液相被夾帶入汽相中分率。4.3.2三相閃蒸器Flash3第133頁(yè)4.3.2三相閃蒸器Flash3例4.3.2兩股進(jìn)料進(jìn)入三相閃蒸器Flash3進(jìn)行一次閃蒸。進(jìn)料FEED1中乙醇、甲苯流率分別為5kmol/hr、25kmol/hr，進(jìn)料FEED2中水流率為20kmol/hr，兩股進(jìn)料溫度均為25℃，壓力均為0.1MPa，閃蒸器溫度為80℃，壓力為0.1MPa，物性辦法選用UNIQUAC。求產(chǎn)品中各組分流率是多少？第134頁(yè)4.3.3液-液分相器Decanter液-液分相器Decanter可進(jìn)行給定熱力學(xué)條件下液-液平衡或液-自由水平衡計(jì)算，出口產(chǎn)品為兩股液相。第135頁(yè)4.3.3液-液分相器Decanter第136頁(yè)Decanter模塊連接圖如下：4.3.3液-液分相器Decanter第137頁(yè)4.3.3液-液分相器DecanterDecanter模塊模型參數(shù)有：1.液-液分相器設(shè)定(DecanterSpecifications)2.關(guān)鍵組分(KeyComponent)3.分離效率(SeparationEfficiencies)第138頁(yè)4.3.3液-液分相器Decanter1.液-液分相器設(shè)定(DecanterSpecifications)需要要求壓力，以及溫度、熱負(fù)荷其中一種。第139頁(yè)4.3.3液-液分相器Decanter2.關(guān)鍵組分(KeyComponent)指定關(guān)鍵組分后，含關(guān)鍵組分多液相作為第二液相，不然默認(rèn)密度大液相作為第二液相第140頁(yè)4.3.3液-液分相器Decanter3.分離效率(SeparationEfficiencies)分離效率代表相組成偏離平衡組成程度。x1,i和x2,i——第一和第二液相中組分i摩爾分?jǐn)?shù)；Ki——組分i平衡常數(shù)；Ei——組分i分離效率。第141頁(yè)4.3.3液-液分相器Decanter當(dāng)不指定分離效率時(shí)，軟件默認(rèn)其值為1。第142頁(yè)4.3.3液-液分相器Decanter例4.3.3兩股進(jìn)料進(jìn)入液-液分相器Decanter進(jìn)行液-液分離。進(jìn)料采取例4.3.2中進(jìn)料，液-液分相器溫度為25℃，壓力為0.1MPa，乙醇分離效率為0.9。第143頁(yè)4.3.4組分分離器Sep組分分離器Sep可將任意股入口物流，按照每個(gè)組分分離要求提成兩股或多股出口物流。當(dāng)未知分離過(guò)程，但已知每個(gè)組分分離成果時(shí)，能夠用組分分離器Sep替代嚴(yán)格分離模塊以節(jié)省計(jì)算時(shí)間。第144頁(yè)4.3.4組分分離器Sep第145頁(yè)4.3.4組分分離器SepSep模塊連接圖如下：第146頁(yè)4.3.4組分分離器SepSep模塊模型參數(shù)有：1.設(shè)定(Specifications)2.進(jìn)料閃蒸(Feed

Flash)3.出料閃蒸(OutletFlash)第147頁(yè)4.3.4組分分離器Sep1.設(shè)定(Specifications)指定每個(gè)組分在各輸出物流中分率（Splitfraction，組分由進(jìn)料進(jìn)入到產(chǎn)品中分?jǐn)?shù)）或者流率。第148頁(yè)4.3.4組分分離器Sep2.進(jìn)料閃蒸(FeedFlash)指定入口物流混合后閃蒸壓力和有效相態(tài)。第149頁(yè)4.3.4組分分離器Sep3.出料閃蒸(OutletFlash)能夠在該頁(yè)面直接設(shè)置每一股輸出物流閃蒸壓力、溫度、氣相分率和有效相態(tài)。第150頁(yè)4.3.4組分分離器Sep例4.3.4采取組分分離器Sep將一股溫度為70℃，壓力為0.1MPa進(jìn)料物流分離成兩股產(chǎn)品，進(jìn)料中甲醇、水、乙醇流率分別為50kmol/hr、100kmol/hr、150kmol/hr，要求塔頂產(chǎn)品流率為50kmol/hr，甲醇摩爾分?jǐn)?shù)為0.95，乙醇摩爾分?jǐn)?shù)為0.04，物性辦法采取UNIQUAC。求塔底產(chǎn)品流率與組成。第151頁(yè)4.3.5兩出口組分分離器Sep2兩出口組分分離器Sep2能夠有一股或多股輸入物流，但只能有兩股輸出物流。并把輸入物流中各個(gè)組分按照指定百分比或濃度分派到輸出物流中。第152頁(yè)4.3.5兩出口組分分離器Sep2第153頁(yè)4.3.5兩出口組分分離器Sep2Sep模塊模型參數(shù)有：1.設(shè)定(Specifications)2.進(jìn)料閃蒸(Feed

Flash)3.出料閃蒸(OutletFlash)第154頁(yè)4.3.5兩出口組分分離器Sep21.設(shè)定(Specifications)能夠指定各輸出物流流量(Flow)/流量分率(Splitfraction)、各個(gè)組份流量/流量分率、以及摩爾分率/質(zhì)量分率。可自由設(shè)定參數(shù)個(gè)數(shù)由物料平衡自由度決定。第155頁(yè)4.3.5兩出口組分分離器Sep22.進(jìn)料閃蒸(FeedFlash)指定入口物流混合后閃蒸壓力和有效相態(tài)。第156頁(yè)4.3.5兩出口組分分離器Sep23.出料閃蒸(OutletFlash)能夠在該頁(yè)面直接設(shè)置每一股輸出物流閃蒸壓力、溫度、氣相分率和有效相態(tài)。第157頁(yè)4.3.5兩出口組分分離器Sep2例4.3.5用兩出口組分分離器Sep2分離如例4.3.4中所述進(jìn)料物流，要求塔頂產(chǎn)品流率為50kmol/hr，且甲醇摩爾分?jǐn)?shù)為0.95，乙醇摩爾分?jǐn)?shù)為0.04，物性辦法采取UNIQUAC。第158頁(yè)第5章流體輸送單元模擬作者：王丁丁孫蘭義第159頁(yè)目錄5.1概述5.2泵Pump5.3壓縮機(jī)Compr5.4多級(jí)壓縮機(jī)Mcompr5.5閥門(mén)Valve5.6管段Pipe5.7管線系統(tǒng)Pipeline第160頁(yè)5.1概述AspenPlus提供6種流體輸送單元模塊（PressureChangers）第161頁(yè)5.2泵PumpPump模塊用于模擬兩種設(shè)備泵（Pump）泵是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體能量，用來(lái)給液體增壓和輸送液體流體機(jī)械。水輪機(jī)（Turbine）水輪機(jī)是把水流能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能動(dòng)力機(jī)械，它屬于流體機(jī)械中透平機(jī)械。第162頁(yè)5.2泵Pump——連接泵Pump連接示意圖第163頁(yè)輸入?yún)?shù)輸出成果出口壓力（Dischargepressure）所需功率（Fluidpower/Brakepower）壓力增量（Pressureincrease）所需功率（Fluidpower/Brakepower）壓力比率（Pressureratio）所需功率（Fluidpower/Brakepower）指定功率（Powerrequired）出口壓力（Dischargepressure）特性曲線（Useperformancecurvetodeterminedischargeconditions）所需功率（Fluidpower/Brakepower）5.2泵Pump——模塊參數(shù)（1）泵Pump模塊有5種計(jì)算形式出口壓力、泵水力學(xué)效率和驅(qū)動(dòng)機(jī)效率常用參數(shù)指定：第164頁(yè)5.2泵Pump——模塊參數(shù)（2）指定模型指定參數(shù)指定效率第165頁(yè)特性曲線有三種輸入方式：5.2泵Pump——特性曲線（1）列表數(shù)據(jù)

TabularData多項(xiàng)式

Polynomials顧客子程序

UserSubroutines操作轉(zhuǎn)速下單根曲線

Singlecurveatoperatingspeed；參照轉(zhuǎn)速下單根曲線

Singlecurveatreferencespeed；不一樣轉(zhuǎn)速下多條曲線

Multiplecurvesatdifferentspeeds.特性曲線數(shù)目，有三個(gè)選項(xiàng)：第166頁(yè)5.2泵Pump——特性曲線（2）選擇曲線形式設(shè)定特性曲線變量選擇曲線數(shù)目第167頁(yè)在CurveData頁(yè)面中輸入特性曲線數(shù)據(jù)：5.2泵Pump——特性曲線（3）特性曲線變量單位Unitsofcurvevariables每根曲線特性數(shù)據(jù)表如Headvs.flowtables每根曲線對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速Curvespeeds第168頁(yè)5.2泵Pump——特性曲線（4）曲線變量單位曲線對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速輸入流量—揚(yáng)程數(shù)據(jù)第169頁(yè)5.2泵Pump——特性曲線（5）在Efficiencies頁(yè)面中輸入效率數(shù)據(jù)：輸入流量—效率數(shù)據(jù)第170頁(yè)當(dāng)泵操作轉(zhuǎn)速與特性曲線轉(zhuǎn)速不一樣步，還要輸入操作轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)：5.2泵Pump——特性曲線（6）要求操作轉(zhuǎn)速第171頁(yè)5.2泵Pump——特性曲線（7）用多項(xiàng)式表達(dá)特性曲線：輸入多項(xiàng)式系數(shù)第172頁(yè)5.2泵Pump——NPSHR（1）汽蝕余量又叫凈正吸頭NPSH，是表達(dá)汽蝕性能主要參數(shù)。其中：Hs

為允許吸上真空度設(shè)計(jì)泵安裝位置時(shí)，應(yīng)核實(shí)“必需汽蝕余量”NPSHR——NetPositiveSuctionHeadRequired第173頁(yè)在NPSHR頁(yè)面輸入NPSHR數(shù)據(jù)5.2泵Pump——NPSHR（2）第174頁(yè)5.2泵Pump——NPSHR（3）根據(jù)安裝和流動(dòng)情況能夠算出泵進(jìn)口處“有效汽蝕余量”NPSHA——NetPositiveSuctionHeadAvailable在實(shí)際使用條件下，選擇泵應(yīng)當(dāng)滿足：第175頁(yè)5.2泵Pump——成果查看成果查看從數(shù)據(jù)瀏覽器Pump對(duì)象下選擇Results|Summary，查看成果，成果中顯示流體功率、軸功率、電功率等參數(shù)。第176頁(yè)組分縮寫(xiě)式流率，kmol/hr甲烷C10.05乙烷C20.45丙烷C34.55正丁烷NC48.60異丁烷IC49.001,3-丁二烯DC49.005.2泵Pump——例題1一泵將壓力為170kPa物流加壓到690kPa，進(jìn)料溫度為-10℃，摩爾流率及組成如下表所示。泵效率為80%，電動(dòng)機(jī)效率為100%。計(jì)算泵提供應(yīng)流體功率、泵所需要軸功率以及電動(dòng)機(jī)消耗電功率各是多少？物性辦法采取PENG-ROB。第177頁(yè)5.2泵Pump——例題2流率，m3/hr201053揚(yáng)程，m40250300400一泵輸送流率為100kmol/hr苯，苯壓力為100kPa，溫度為40℃。泵效率是60%，電動(dòng)機(jī)效率是90%，特性曲線數(shù)據(jù)如下表所示。計(jì)算泵出口壓力、提供應(yīng)流體功率及泵所需要軸功率各是多少？物性辦法采取RK-SOAVE。第178頁(yè)5.3壓縮機(jī)ComprCompr模型用于模擬四種單元設(shè)備多變離心壓縮機(jī)PolytropicCentrifugalCompressor多變正排量壓縮機(jī)PolytropicPositiveDisplacementCompressor等熵壓縮機(jī)IsentropicCompressor等熵汽輪機(jī)IsentropicTurbine第179頁(yè)5.3壓縮機(jī)Compr——連接壓縮機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w能量，用以給氣體增壓或輸送機(jī)械。按增壓程度由低到高又能夠分為通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)。第180頁(yè)5.3壓縮機(jī)Compr——連接Compr模型連接圖如下：第181頁(yè)Compr模塊模擬壓縮機(jī)時(shí)提供8種計(jì)算模型：5.3壓縮機(jī)Compr——計(jì)算模型（1）等熵模型IsentropicASME等熵模型IsentropicusingASMEmethodGPSA等熵模型IsentropicusingGPSAmethodASME多變模型PolytropicusingASMEmethodGPSA多變模型PolytropicusingGPSAmethod分片積分多變模型Polytropicusingpiecewiseintegration正排量模型Positivedisplacement分片積分正排量模型Positivedisplacementusingpiecewiseintegration第182頁(yè)5.3壓縮機(jī)Compr——計(jì)算模型（2）Compr模塊模擬壓縮機(jī)時(shí)提供8種計(jì)算模型：第183頁(yè)5.3壓縮機(jī)Compr——計(jì)算模型（3）Compr模塊模擬渦輪機(jī)時(shí)僅有1種計(jì)算模型：等熵模型Isentropic第184頁(yè)輸入?yún)?shù)輸出成果出口壓力（Dischargepressure）所需功率（Fluidpower/Brakepower）壓力增量（Pressureincrease）所需功率（Fluidpower/Brakepower）壓力比率（Pressureratio）所需功率（Fluidpower/Brakepower）指定功率（Powerrequired）出口壓力（Dischargepressure）特性曲線（Useperformancecurvetodeterminedischargeconditions）所需功率（Fluidpower/Brakepower）5.3壓縮機(jī)Compr——模塊參數(shù)（1）壓縮機(jī)Compr模塊有5種計(jì)算形式出口壓力+指定效率常用參數(shù)指定：第185頁(yè)5.3壓縮機(jī)Compr——模塊參數(shù)（2）選擇類(lèi)型要求出口條件要求效率等熵效率多變效率機(jī)械效率第186頁(yè)5.3壓縮機(jī)Compr——效率（1）對(duì)于壓縮機(jī)對(duì)于汽輪機(jī)等熵效率

IsentropicEfficiency第187頁(yè)5.3壓縮機(jī)Compr——效率（2）多變效率

PolytropicEfficiency第188頁(yè)5.3壓縮機(jī)Compr——效率（3）機(jī)械效率

MechanicalEfficiency壓縮機(jī)汽輪機(jī)第189頁(yè)5.3壓縮機(jī)Compr——特性曲線（1）特性曲線有4種輸入方式：列表數(shù)據(jù)

TabularData多項(xiàng)式

Polynomials擴(kuò)展多項(xiàng)式ExtendedPolynomials顧客子程序

UserSubroutines操作轉(zhuǎn)速下單根曲線

Singlecurveatoperatingspeed參照轉(zhuǎn)速下單根曲線

Singlecurveatreferencespeed不一樣轉(zhuǎn)速下多條曲線

Multiplecurvesatdifferentspeeds特性曲線數(shù)目，有三個(gè)選項(xiàng)：第190頁(yè)5.3壓縮機(jī)Compr——特性曲線（2）曲線形式曲線變量曲線數(shù)量其他選項(xiàng)第191頁(yè)5.3壓縮機(jī)Compr——成果查看從數(shù)據(jù)瀏覽器Compr對(duì)象下選擇Results|Summary查看成果，成果顯示軸功率、出口壓力、出口溫度等參數(shù)。成果查看第192頁(yè)物流溫度為100℃，壓力為690kPa，組成下表所示。現(xiàn)用多變壓縮機(jī)將該物流壓縮至3450kPa，壓縮機(jī)多變效率為100%，驅(qū)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率為100%。計(jì)算壓縮機(jī)所需軸功率及該物流出口溫度和體積流率各是多少？物性辦法采取PENG-ROB。5.3壓縮機(jī)Compr——例題組分縮寫(xiě)式流率，kmol/hr甲烷C10.05乙烷C20.45丙烷C34.55正丁烷NC48.60異丁烷IC49.001,3-丁二烯DC49.00第193頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)MCompr多級(jí)壓縮將氣體壓縮過(guò)程分在若干級(jí)中進(jìn)行，并在每級(jí)壓縮之后將氣體導(dǎo)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻。第194頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)Mcompr——連接（1）MCompr模型外部連接圖如下：第195頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)Mcompr——連接（2）MCompr模型內(nèi)部連接圖如下：第196頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)Mcompr——計(jì)算模型多級(jí)壓縮機(jī)MCompr模塊用于模擬四種單元設(shè)備多級(jí)多變壓縮機(jī)Multi-stagePolytropicCompressor多級(jí)多變正排量壓縮機(jī)Multi-stagePolytropicPositiveDisplacementCompressor多級(jí)等熵壓縮機(jī)Multi-stageIsentropicCompressor多級(jí)等熵渦輪機(jī)Multi-stageIsentropicTurbine第197頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)Mcompr——模塊參數(shù)（1）MCompr模型參數(shù)級(jí)數(shù)Numberofstages

指定壓縮機(jī)級(jí)數(shù)壓縮機(jī)模型Compressormodel

有6種計(jì)算模型供選用計(jì)算模型英文對(duì)照

等熵模型IsentropicASME等熵模型IsentropicusingASMEmethodGPSA等熵模型IsentropicusingGPSAmethodASME多變模型PolytropicusingASMEmethodGPSA多變模型PolytropicusingGPSAmethod正排量模型Positivedisplacement第198頁(yè)5.4壓縮機(jī)Compr——模塊參數(shù)（2）設(shè)定方式(Specificationtype)

指定壓縮機(jī)工作方式，與壓縮機(jī)Compr模塊有所不一樣設(shè)定方式英文對(duì)照固定最后一級(jí)出口壓力Fixdischargepressurefromlaststage固定每級(jí)出口條件Fixdischargeconditionsfromeachstage用特性曲線確定出口條件UseperformancecurvestodeterminedischargeconditionsMCompr模型參數(shù)第199頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)Mcompr——模塊參數(shù)（3）要求級(jí)數(shù)指定類(lèi)型工作方式第200頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)Mcompr——模塊參數(shù)（3）物流定義

在Material頁(yè)面定義物流要求進(jìn)料物流要求產(chǎn)品物流第201頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)MCompr——模塊參數(shù)（4）要求級(jí)間參數(shù)

在Spec頁(yè)面定義級(jí)間參數(shù)：效率、溫度等第202頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)MCompr——模塊參數(shù)（5）冷卻器設(shè)定

在Cooler頁(yè)面定義中間冷卻器參數(shù)：冷卻器負(fù)荷、冷卻器溫度等第203頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)Mcompr——特性曲線（1）多級(jí)壓縮機(jī)特性曲線有三種輸入方式：列表數(shù)據(jù)

TabularData多項(xiàng)式

Polynomials顧客子程序

UserSubroutines能夠提供多張?zhí)匦郧€表(Maps)，每張表又能夠有多條特性曲線。多級(jí)壓縮機(jī)每一級(jí)能夠有多種葉輪(wheels)，能夠?yàn)槊總€(gè)葉輪選用不一樣特性曲線表、葉輪直徑和百分比因子(scalingfactors)第204頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)MCompr——特性曲線（2）曲線變量曲線表數(shù)量曲線數(shù)量葉輪設(shè)定曲線形式第205頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)Mcompr——成果查看成果查看從數(shù)據(jù)瀏覽器MCompr對(duì)象下選擇Results|Summary查看成果，成果顯示出口壓力、功率、級(jí)間冷卻器負(fù)荷等。第206頁(yè)5.4多級(jí)壓縮機(jī)MCompr——例題物流溫度為100℃，壓力為690kPa，組成如下表所示。使該物流通過(guò)一種二級(jí)等熵壓縮機(jī)，壓縮機(jī)一級(jí)和二級(jí)之間冷卻器移出熱量30kW，壓降為0。計(jì)算壓縮機(jī)總功率，物流通過(guò)一級(jí)壓縮機(jī)后溫度，以及最后出口溫度各是多少？物性辦法采取PENG-ROB。組分縮寫(xiě)式流率，kmol/hr甲烷C10.05乙烷C20.45丙烷C34.55正丁烷NC48.60異丁烷IC49.001,3-丁二烯DC49.00第207頁(yè)5.5閥門(mén)Valve閥門(mén)Valve模塊用來(lái)調(diào)整流體流經(jīng)管路時(shí)壓降。閥門(mén)Valve模塊假定流動(dòng)過(guò)程絕熱，并將閥門(mén)壓降與流量系數(shù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，可確定閥門(mén)出口物流熱狀態(tài)和相態(tài)。第208頁(yè)5.5閥門(mén)Valve——計(jì)算模型閥門(mén)模型有三種應(yīng)用方式（計(jì)算類(lèi)型）指定出口壓力下絕熱閃蒸

Adiabaticflashforspecifiedoutletpressure計(jì)算指定出口壓力下閥門(mén)流量系數(shù)

Calculatevalveflowcoefficientforspecifiedoutletpressure計(jì)算指定閥門(mén)出口壓力(核實(shí)方式)Calculateoutletpressureforspecifiedvalve第209頁(yè)5.5閥門(mén)Valve——模塊參數(shù)（1）利用核實(shí)方式時(shí)，需輸入下列參數(shù)：閥門(mén)類(lèi)型(Valvetype)截止閥(Global)、球閥(Ball)、蝶閥(Butterfly)廠家(Manufacturer)Neles-Jamesbury系列/規(guī)格(Series/Style)線性流量(linearflow)、等百分比流量(equalpercentflow)尺寸(Size)公稱(chēng)直徑閥門(mén)開(kāi)度（Openning）第210頁(yè)5.5閥門(mén)Valve——模塊參數(shù)（2）計(jì)算類(lèi)型閥門(mén)開(kāi)度要求