轻烃气分塔设计流程-PROII模拟图文教程
两种轻烃回收装置流程对比与分析
两种轻烃回收装置流程对比与分析摘要：以某新建轻烃回收装置为基础，对两种常用的轻烃回收装置工艺流程，即吸收塔-脱吸塔-稳定塔流程和吸收塔-稳定塔-脱乙烷塔流程，使用ProII 9.2软件进行模拟计算，并对计算结果进行对比与分析。
与脱乙烷塔流程相比，脱吸塔流程可以显著减少设备投资费用，蒸汽消耗费用，产值也高于脱乙烷塔流程，所以该新建轻烃回收装置选用脱吸塔流程。
关键词：轻烃回收；液化石油气；稳定石脑油；干气中图分类号：文献标识码：文章编号：国内原油一般密度较大，轻烃含量较少，因此以前建设的原油常减压装置基本上没有轻烃回收设施。
近年来随着加工进口原油量不断增大，进口原油中轻烃组分相对较高，所以后来设计的常减压装置中常带有轻烃回收部分。
随着炼油厂装置规模日益扩大，现有设计趋向于将各装置的轻烃回收部分进行整合。
单独设置轻烃回收装置回收全厂的轻烃组分，可以有效提高生产效率，降低投资，降低全厂能耗[1]。
轻烃回收装置的主要生产目的是回收原料（原料油、原料气）中的液化气，同时干气中C3、C4的含量满足指标要求。
采取的技术手段主要是吸收、解吸、稳定等，均为物理过程。
通过能量消耗达到回收液化气、轻重石脑油、降低干气中C3、C4组分含量的目的。
液化气回收率的高低直接影响装置的能耗，液化气回收率越高装置的能耗也越高。
原料油及原料气的轻烃回收工艺技术，在国内大多采用成熟的吸收、再吸收、脱吸的气体加工工艺以及石脑油的稳定工艺（如催化裂化装置、延迟焦化装置均有类似的吸收稳定流程）。
吸收过程中的吸收剂多采用石脑油或汽油等轻质油品；吸收塔底油经脱吸后送稳定塔回收液化气；贫再吸收剂可使用煤油馏份；富再吸收油返回装置主分馏塔。
轻烃回收装置有两种常用流程可选：吸收塔-脱吸塔-稳定塔流程和吸收塔-稳定塔-脱乙烷塔流程，这两种流程各有特点。
1.原料情况某炼厂计划新建一套轻烃回收装置，规模为200万吨/年，年开工时数为8400小时。
根据全厂总流程安排，本套轻烃回收装置原料为常减压装置，加氢裂化装置，重整装置来的轻烃组分，产品为干气，液化气和稳定石脑油。
稳态流程模拟软件PROII
选择热力学方法的重要性
丙烷/丙烯分割精馏塔计算 热力学方法 冷凝器热负荷回流/进料
Peng-Robinson -59.6 13.1
Grayson-Streed -37.3
8.2
质量平衡 K值计算
热量平衡 H焓计算
熵,密度
传递性质
传递性质
粘度,表面张力,导 热系数,液相扩散 系数 塔径计算,管路压 降计算等 专门要 求的模 块.
帮助
在线帮助(Help菜单,按钮) 技术参考手册
输出报告
借助于剪贴板输出 PFD. 转入电子表格. 物料平衡表. 文字输出报告.
用户随意定制
绘图程序和文本编辑器 单位制 流股性质表 图形效果 热力学和原油分析特性
总结
使用方便 - Easy to use 功能齐全 - Powerful 适用性强 - Customizable or Compatible
利用前馈(Calculator)/反馈(Controller) 控 制器
设计规定 (实例 )
1
FEE D
C3, iC4, nC4, iC5, nC5, nC6
2 3 4 5 6 7 8 9
T -1
OVE RHEAD
Contains 90 % iC4, nC4, iC5, nC5, in FEED
LIQ DRAW
有
WILSON 不适用
没有
UNIFAC 适用 由结构估算其非理想性
其他方法见技术手册
应用指南 :化学体系 (状态方程法 )
SRKS,SRKM & PRM: 极性混合物 SRK-Hexamer: 含有氢氟酸(HF)的物系 高压体系 取决于二元交互作用参数 数据库中内装有一些二元交互作用参数
PROII与石油化工工艺过程模拟计算
PRO/II与石油化工工艺过程模拟计算一、PRO/II简介1.1、概述PRO/II软件是美国SIMSCI公司推出的微机版本石油化工工艺流程模拟软件，该软件具备有丰富的物性数据库和热力学方程供用户描述不同状态下的流体热力学过程，对多种炼油、化工工艺过程具有广泛的适应性。
该软件不仅可以作为新设计炼油、化工工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软件在我国的应用十分广泛，其中DOS系统的V3.3、V4.02版本和WINDOWS 操作系统的V4.13 WITH PROVISION V2.0以上版本是比较常用的。
PRO/II软件是很多炼油、化工等设计院进行工艺设计的首选工艺模拟软件之一，同时也是炼油、化工等生产单位进行装置标定计算、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进行标定或核算的重要设备之一，这时应用PRO/II软件提供的精馏、吸收、萃取等单元操作过程的严格计算方法进行单塔模拟计算或全流程模拟计算是非常方便的。
1.2、主要计算模块或计算单元简介二、PRO/II热力学方法的初步分析PRO/II提供多种用于流体的气液平衡常数、液液平衡常数、焓、熵、密度和其他传递性能参数等热力学计算方法，由于每种热力学方法有一定的适用范围，在应用PRO/II 解决具体问题时，选择合适的热力学方法是能否正确模拟工艺过程的关键。
以下分类讨论PRO/II提供的主要的热力学方法。
2.1、普遍化方法普遍化方法主要包括用于烃类物系计算的SRK方程、PR方程、BWRS方程、GS方程、IGS方程、BK10方程等，各方程的适用范围如下：2.2、液相活度系数方法液相活度系数方法主要包括用化工、石油化工物系气液、液液、气液液平衡及相关物性参数计算的NRTL（Non-Random Two Liquid）方程、UNIQUAC方程、WILSON方程、UNIFAC方程、VANLAAR方程、FLORY方程、MARGULES方程等，各方程的适用范围如下：2.3、专用数据包方法PRO/II专用数据包用于计算指定物系的气液、液液平衡及相关物性参数，主要包括GLYCOL数据包、SOUR WATER数据包、ALCOHOL数据包、AMINE数据包等，各专用数据包的适用范围如下：三、PRO/II在石油化工装置塔模拟采用的热力学方法石油化工装置种类繁多，以下将分类介绍PRO/II软件在部分装置塔模拟计算推荐采用的平衡常数的热力学计算方法和相应的数据包。
Hysys,Aspen Plus,PRO-II区别
Hysys，Aspen Plus，PRO/II区别1 概要目前，国内主要的化工流程模拟软件美国SimSci-Esscor公司的PRO/II，美国AspenTech公司的Aspen Plus，Hysys，英国PSE公司的gPROMS，美国Chemstations公司ChemCAD和美国WinSim Inc. 公司的Design II，加拿大Virtual Materials Group的VMGSim。
现将这几种软件简介归纳如下，供参考学习之用。
2 CHEMCAD, PROII, ASPEN的比较简单总结以下七点：1 一般认为，PROII在炼油工业应用更为准确些，因其数据库中有不少经验数据；而ASPEN在化工领域表现更好，Aspen Plus与之比较有其它软件不可比拟的优点它基本上覆盖了以上各软件的所有优点。
有人比喻：PROII是经验派，ASPEN 是学院派。
2. 学习aspen plus必备1化工原理；讲化工过程得单元操作2热力学方法；讲述物性计算方法；3化工系统工程；讲述如何对化工系统进行建模，分析、求解如果简单掌握，1、2就可以了，如果想进一步深入，还需看看3，另外有一个有经验得老师辅导也是很重要的。
3. HYSYS主要用于炼油。
动态模拟是它的优势。
SPEN是智能型的，用于化工领域流程模拟，比较大或长的流程，而且数据库比较全，开方式的。
它和HYSYS 现在是一家。
PRO／II可以用于设备核算，流程短，或精馏核算。
chemcad由于物性较少，使用不方面，相对较差，网上到处都可以下载，设计院不太使用，高校中有一定市场。
4. 我觉得aspen plus的计算是最精确的，数据库的建设也是最完善的。
不过我对它的操作不太适由于它考虑的方面非常全面，所以让我感觉学起来比较费劲。
chemcad的界面操作让人感觉非常简单，使用起来比较顺手。
但是数据库不是太大，我用的5.0版本，就只有2000中常用物质的物性数据。
PROII基础入门
9
PRO/II Training
第三章 PRO/II功能简介
10
PRO/II Training
PRO/II软件介绍
PRO/II 软件是SIMSCI 公司开发的大型流程模拟软 件，用数学模型描述和模拟整个工艺流程及各单元 。 PRO/II综合了巨大的化学组分库和热力学方法。 PRO/II在化学、石油、天然气，合成燃料工业等方 面可提供复杂、正确及可靠的模拟功能。 PRO/II主要用于化工流程的稳态模拟，稳态热量和 物料平衡模拟。 PRO/II不仅可以为化工流程设计提供数据，还可以 对于现有流程进行优化，提高企业效益。
HX-2 S4 C-1 S2 HX-1 S5 S7 D-2 S12 HX-3 D-3 V-1
ProII案例-脱甲烷塔及冷箱系统流程模拟
ProII案例-脱甲烷塔及冷箱系统流程模拟百思论坛⼯程技术交流平台脱甲烷塔及冷箱系统流程模拟⼀、⼯艺流程简述该系统⼯艺流程简图给出在图1。
该流程系早期的脱甲烷及冷箱系统流程之⼀。
裂解⽓进料FEED进⼊脱甲烷塔T1，塔顶⽓相出料T1V进⼊⼄烯吸收塔T2，塔顶液相出料T1A经节流伐V1节流后进⼊冷箱E1，塔釜液相出料T1B送往后续装置。
塔T2利⽤⽓液分离罐F1分出的液体F1B作为吸收剂，对物料T1V中的⼄烯进⼀步吸收，以减少⼄烯损失。
⼄烯吸收塔塔顶物料T2A进⼊冷箱进⾏冷却，釜液T2B则返回脱甲烷塔塔顶第⼀板作为回流。
⽓液分离罐F1出⼝的⽓相F1A进⼊冷箱E2，冷却到更低温度后，进⼊⽓液分离罐F2，分出⽓液相，⽓相F2A依次进⼊冷箱E2, E1作为冷剂；液相F2B经节流伐V2减压后，依次进⼊冷箱E2, E1作为冷剂。
⼆、初始数据1、进料数据裂解⽓压⼒为33.4kg/cm2，温度－58℃，流量10460kg/h，质量组成如表1所⽰：表1 裂解⽓组成组分H2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2 C3H6 C3H8组成 1.362 19.245 41.19 7.265 1.775 16.335 0.483组分丙炔C4H6-1,3 C4H8-1C4H10C5H12丙⼆烯组成0.625 5.015 3.185 0.208 0.895 0.4152、各塔结构参数表2 各塔结构参数塔脱甲烷塔T1 ⼄烯吸收塔T2理论板数18 4进料位置2，7 1，4操作压⼒(kg/cm2) 33.2 323、⼯艺规定表3 各有关⼯艺规定物料T2A1F1A1F2A1 F2A2 T1A2 温度(℃) -112.5-164-130 -110 -110 脱甲烷塔釜液中甲烷摩尔浓度≤0.1%；回流⽐≤0.6；塔顶冷凝器冷后温度≤-98℃；节流伐V1 节流后压⼒3.0kg/cm2节流伐V2 节流后压⼒1.4kg/cm2三、流程模拟模块及物料表4 流程计算模块及物流表模块名称流程图代号⼊⼝物流号出⼝物流号脱甲烷塔 T1 FEED,T2B T1V,T1A,T1B⼄烯吸收塔 T2 T1V,F1B T2A,T2B 冷箱1 E1 T2A,F2A1,F2B2,T1V1 T2A1,F1A2,F2B3,T1V2冷箱2 E2 F1A,F2A,F2B1 F1A1,F2A1,F2B2 ⽓液分离罐 F1 T1A1 F1A,F1B⽓液分离罐 F2 F1A1 F2A,F2B 节流伐 V1 T1V T1V1节流伐 V2 F2B F2B1四、主要计算结果主要计算结果给出在表5。
轻烃气分塔设计流程-PROII模拟图文教程
新气分塔四进料组成Total Molar ComponentFractions fraction 压力为 6.2公斤下的沸点℃METHANE 0ETHANE 3.89371E-17ETHYLENE 6.25825E-19PROPANE 0.001103892PROPENE 0.000241922IBUTANE异丁烷0.264693078 44.84IBUTENE异丁烯0.178813036 49.591BUTENE1-丁烯0.14368733 50.54BUTANE正丁烷0.084349487 57.59T2BUTENE反丁烯0.18567812 58.29C2BUTENE顺丁烯0.133296439 61.53PENTANE戊烷0.008136695新气分塔shortcut--塔顶关键组分1-butene，塔底关键组分butane。
新气分塔四塔顶物流至MTBE装置消耗掉其中的异丁烯，然后利用原塔T-6104分离异丁烷和烯烃，要求：1、用原塔四分离未反碳四，塔底生产纯度大于70%的丁烯-1.塔顶异丁烷馏分与气分塔四底重碳四混合作为烷基化进料，重碳四比例以混合进料中异丁烷与烯烃比为1.05-1.1：1.2、为实现此目的，气分新塔四需调整操作，即加大塔底馏分产量，减少进入塔顶的正丁烷和顺反丁烯（代价是减少了塔顶异丁烯收率）。
因此合理调整塔顶正丁烷的纯度以使得塔顶组分除异丁烯外的烯烃中1-丁烯的含量大于70%。
塔顶butane分离纯度定为2%时若之后分离情况理想则1丁烯组成为89%，塔顶butane分离纯度定为4%时若之后分离情况理想则1丁烯组成为70.74%，暂定塔顶butane分离纯度定为 3.5%。
运行结果如上图，选择理论版数为43，进料位置16。
新旧塔模拟情况如下图：新塔塔顶分离要求为butane1%塔底1丁烯的含量为2%，旧塔定回流比为5时塔顶塔底热负荷满足旧塔要求，塔底1丁烯纯度定为70%此时旧塔塔顶组分为Total Molar Component Fractions Fraction/171.5 压力为 6.2公斤下的沸点℃METHANE 0ETHANE 3.89371E-17ETHYLENE 6.25825E-19PROPANE 3.7034E-03PROPENE 8.1179E-04IBUTANE异丁烷0.8144 44.84IBUTENE异丁烯0.0000 49.591BUTENE1-丁烯0.1807 50.54BUTANE正丁烷 2.8441E-04 57.59T2BUTENE反丁烯8.3341E-05 58.29C2BUTENE顺丁烯 4.9769E-06 61.53PENTANE戊烷0.0000新塔塔底组成Total Molar Component Fractions Fraction/243.6 压力为 6.2公斤下的沸点℃METHANE 0ETHANE 0ETHYLENE 0PROPANE 8.4717E-20 PROPENE 6.0983E-04IBUTANE异丁烷0.0200 44.84 IBUTENE异丁烯0.0326 49.59 1BUTENE1-丁烯0.1857 50.54BUTANE正丁烷0.4287 57.59T2BUTENE反丁烯0.3132 58.29C2BUTENE顺丁烯0.0192 61.53PENTANE戊烷8.4717E-20混合后组成Total Molar Component Fractions 摩尔流率/415.1压力为 6.2公斤下的沸点℃METHANE 0ETHANE 0ETHYLENE 0PROPANE 0PROPENE 0IBUTANE异丁烷144.57 44.84 -12IBUTENE异丁烯7.94 49.59 -6.91BUTENE1-丁烯76.23 50.54 -6.5BUTANE正丁烷105 57.59 -0.5T2BUTENE反丁烯76.3 58.29 0.88C2BUTENE顺丁烯 4.68 61.53 3.7PENTANE戊烷异丁烷与烯烃的比例为0.88，烯烃含量较多，说明新塔塔顶烯烃采出量少，但经试验新塔塔顶烯烃采出量多时，旧塔4塔底分离出的1丁烯含量无法达到70%。
ProII化工模拟软件培训
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七步法流程模拟
➢ 画流程图 ➢ 定义组分 ➢ 选择方法 ➢ 定义物流 ➢ 定义单元操作 ➢ 运行模拟 ➢ 察看结果
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实例一、天然气分离
问题描述：天然气中除了主要的甲烷之外， 还有一些低碳的烃类，这些低碳组分可以通 过压缩闪蒸的方法分离出来。下面我们将进 行这个流程的模拟。
SRK/PR/BWRS 对于大部分烃和水烃系。 SRKKD 对于水烃高压系统，不包含极性组分。 SRKM/PRM包含水和其它极性组分，严格两相。 SRKP/PRP包含水和其它极性组分，严格两相。
乙二醇干燥系统：GLYCOL。 酸水系统：SOUR、GPSWAT。 胺系统：AMINE。
很大。
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结果的判断
收敛与否？
没收敛：原因何在？物料平衡、热量平衡、规定哪 一个没达到？热力学选用不对？还是规定不合理？ 调整数据重新计算？
收敛：结果是否合理？ 有实际数据与实际数据比较。 无实际数据，根据塔温度、汽液相负荷、产品组 成、冷凝器、再沸器负荷等判断结果是否合理？ 换热器根据热负荷、压降分布、流速、汽液分率、 总传热系数、管壳侧膜系数、流动参数等判断结 果是否合理？
物流数据:输入物流组分与组分是否一致?输入 数据单位与一般数据定义的单位是否一致?
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单元操作数据输入
塔输入
塔模型的选取：COLUMN、SHORTCUT。 塔板数:理论板,板效率的估计。 产品初值的给定：特别是侧线产品，如果不作
为变量是固定，因此对收敛影响很大。 塔规定和变量的选取：对计算结果和收敛影响
可提供复杂、正确及可靠的模拟功能。 PRO/II主要用于化工流程的稳态模拟，稳态热量和物
49张装置流程图!
常减压电脱盐装置原则流程常压蒸馏/CDU装置原则减压蒸馏/VDU装置原轻烃回收装置原则流程热低分反应进料泵原料升压泵R-101R-102热高分加氢裂化反应部分流程图加氢裂化分馏部分流程图（一）加氢裂化分馏部分流程图（二）粗汽油凝缩油泵吸收塔底泵补充吸收泵间凝液泵催化吸收稳定部分流程图干气脱硫贫液泵液化气脱硫贫液泵常减压液化气进料泵加氢裂化液化气进料泵液化气脱硫醇碱液再生部分流程图汽油进料泵活化剂泵精汽油泵防胶剂汽油脱硫脱硫醇装置流程图脱乙烷塔回流泵丙烷馏分泵丙烯塔回流泵丙烯产品泵脱戊烷塔回气体分馏装置流程图加氢精缓冲罐连续重整预加氢反应部分流程图预加氢反应液相连续重整预加氢分馏部分流程图重整反应器连续重整反应部分流程图汽油至脱戊烷塔分馏生装置来连续重整再接触部分流程图氢气自重整气连续重整后分馏部分流程图连续重整再生部分流程图1.0MPa 连续重整热工部分流程图塔来缓冲罐异构化装置流程图苯出装置苯抽提装置流程图原料油原料油泵缓冲罐柴油加氢反应部分流程图柴油泵分馏塔底重沸炉泵石塔柴油加氢分馏部分流程图航煤加氢反应部分流程图航煤加氢分馏部分流程图酸性气分液制硫燃烧制硫余热锅冷凝冷却转化成型硫封液硫尾气分液硫磺回收制硫部分流程图尾气焚烧炉硫磺回收尾气部分流脱硫富液闪蒸脱硫溶剂储脱硫溶剂再生再生塔顶回流溶剂再生装置流程图汽提塔顶分液罐酸性水汽提装置流程储运系统装置、罐区油品系统管线冲洗原则流程图。
PRO／II对液化气分馏装置丙烯精馏塔的模拟与优化
PRO／II对液化气分馏装置丙烯精馏塔的模拟与优化摘要：利用PRO/II流程模拟软件，对液化气分离装置的丙烯精馏塔进行模拟计算。
利用灵敏度分析工具，对塔压，回流比，全塔热负荷等重要参数进行优化设计。
通过改变蒸馏塔进料位置和原料的进料状态，进行优化优化计算和经济效益比较，得到操作费用最低的进料位置和进料状态。
关键字：PRO/II；丙烯精馏塔；模拟优化Simulation and Optimization of the Operation of Liquefied Petroleum Gas Separation Unit of C3-spliter with PRO/II SoftwareAbstract: Using PRO/II process simulation software, the LPG separation unit of C3-spliter to simulate calculation of the column. Using sensitivity analysis tool, tower pressure, reflux ratio and the duty and other important parameters tower optimized design. By changing the distillation tower feeding position and raw materials incoming state, optimization calculation and economic efficiency comparison, get the feed of the lowest operation cost position and incoming state.Key Word: PRO/II;C3-spliter;Simulation and Optimization液化气作为燃料利用的途径被管道天然气取代是一种趋势。
轻烃化产品项目环己烷塔技术改造
轻烃化产品项目环己烷塔技术改造针对一化工厂轻烃化产品项目环己烷塔因进料组分发生较大变化，产品指标不达标的问题，对该塔内件进行技术改造。
改造后，产品指标满足设计要求。
标签：高效金属板波纹填料；塔内件；工艺模拟联成化学科技股份有限公司一化工厂轻烃化产品项目中，环己烷塔（T-401）用于分离环己烷、甲基环戊烷等混合物，其工艺流程简图见图1。
该塔原为86层F1形浮阀塔，投产以来运行情况一直良好。
自2014年以来，上游提供的塔进料组分发生较大变化，导致分离效果达不到设计要求。
业主虽然将精馏段1-33块塔板割掉，改为填料塔，并重新设计安装液体分布器，但塔顶环己烷含量及塔釜甲基环戊烷含量还是超标。
为解决这一问题，决定对T-401塔进一步改造，将剩余塔板拆除后改成填料并进行相应塔内件设计。
本次技术改造取得了成功，产品质量满足设计要求。
1 原塔情况1.1 原塔内件情况改造前T-401塔径1400mm，精馏段为两段4米高的450Y金属板波纹填料，提馏段上部为一段高度为4米的450Y金属板波纹填料，下部为53 层F1形浮阀塔。
T-401的原料组成见表1，为保证后续工段分离效果，该塔要求塔底采出料的甲基环戊烷含量小于100ppm，塔顶采出料中的环乙烷含量小于5kg/h。
1.2 对原塔进行工艺模拟采用流程模拟软件PRO/Ⅱ对该塔分离流程进行模拟，计算结果表明，在全塔液泛界限下，操作条件无论进行怎样的优化，改造前T-401塔顶、塔底产品都不能满足设计要求。
表2所示模拟结果为最优分离条件下的指标。
由表2可知，在原塔设备下，塔顶环己烷含量和塔釜甲基环戊烷含量均不达标，此运行结果造成原料的损失，影响下游工序进料纯度。
2 T401的改造2.1 改造方案考虑到投资费用，在塔体利旧的情况下，保持塔径、塔高不变，只是更换提馏段下部塔内件形式。
该塔提馏段下段为53层F1浮阀塔板。
可在原53层塔板空间内设置3段高度为4m 的500Y高效金属板波纹填料[1]。
轻烃分离精馏塔设计书
化工原理课程设计说明书题目：400吨/天四组份轻烃分离精馏塔设计学生姓名：***学号：********专业班级：化学工程与工艺卓越11-1班指导教师：***2014年9月3日化工原理课程设计任务书一、题目设计一连续操作精馏装置，用以分离轻烃混合物。
二、原始数据1、原料处理量400 吨/天组成（质量分率）iC4：0.10，nC4：0.40 ，iC5：0.40 ，nC5：0.10。
进料状态（气化分率）0.42、产品要求塔顶产品nC4收率99.5%塔底产品iC5收率99.5%摘要：首先需进行全塔的初步物料衡算。
由设计任务书知，精馏任务的轻关键组分为B，重关键组分为C。
注意到两关键组分相邻，同时分离程度的要求也较高，因此可采用清晰分割的方法进行初步物料衡算。
在清晰分割的条件下，塔顶产品由A、B、C组成，塔底产品由B、C、D组成。
塔顶塔底操作压力由所选的冷凝剂确定，因水和空气最廉价易得，因此，精馏操做中，常用水和空气为冷凝剂。
此次设计以水为冷凝剂所以冷凝罐的温度一般取值40-50℃。
关键词：轻烃分离、工艺计算、设备计算Abstract: preliminary material balance first need full tower calculation. By thedesign task book knowledge, light key rectification task is divided into B, heavy key component is C. Pay attention to two key components of adjacent, at the same time separation degree requirement is very high, so the method can be used to clear division of material balance. In the clear division of the conditions,the product by A, B, C, B, C from the tower bottom product, D.The top of the tower bottom operating pressure is determined by the condensing agent selected, due to the water and air is the most inexpensive, therefore,commonly used in distillation operation, water and air as condensing agent. The design of the water as condensing agent so condensate tank temperature of 40-50 ℃ value.Keywords:light hydrocarbon separation, process calculation, calculation目录第一章前言 (1)一 . 化工原理课程设计的目的与要求：............. 错误!未定义书签。
稳态流程模拟软件PROII
HQCEC
流股规定和定义
直接输入 流股性质 = 值
例如: 摩尔分率 = 0.99 粘度 = 0.7 cp
间接输入 (性质1) [运算] (性质2) = 值
中的溶解度尤为重要的场合
HQCEC
应用指南 :烃体系 (化工厂 )
SRKM,PRM & SRKS: 含有水,甲烷及其它
极性组分的物系
GLYCOL: TEG脱水,治理芳烃排放 AMINE: 天然气脱硫 SRK & PR: 所有类型的化工装置,低温过程 SRKK,IGS,SRKM,SRKS: 适用于轻组分在
例如: 丙烯流量/总进料量 = 0.9
利用前馈(Calculator)/反馈(Controller) 控 制器
HQCEC
设计规定 (实例 )
OVE R HE A D 1
Contains 90 % iC4, nC4, iC5, nC5, in FEED
2
3 4 FE E D 5
C3, iC4, nC4, iC5, nC5, nC6
间接定义 (实例 )
Def ine Compressor(C-1) Work as 90% of Expander(E-1) Work
C-1 S10 S6 E-1
S4 S9
S1
S2
S3
E1 S8
E2
F1
S5 V1
S7
HQCEC
通过间接定义将膨胀机输出功与压缩机轴功联结
PRO/II运行模式
PROII化工模拟软件培训分解
乙醇脱水系统
ALCOHOL NRTL/UNIQUAC 必需用户提供有效的二元交互作用参 数。
化学方面的应用
非离子系统 WILSON轻度非理想系统，用HENRY选项，不能用 于两液相系统。 NRTL/UNIQUAC非理想系统用HENRY和UNIFAC FILL选项，可用于两液相系统。 SRKH/PRH/SRKM/PRM 对高压或大量非重要气体 系统，单液相和两液相均可用。 SRKP/PRP对高压或大量非重要气体系统，单液相 和两液相均可用，结果不如上条。 羧酸系统 用液相活度系数方法，气相性质用HOCV方法计算。
软件使用介绍
如何打开，运行以有的模拟流程文件？
直接打开，*.prz，prl文件 导入*.inp文件
新建流程模拟
七步法流程模拟 通过Inp文件建立模拟流程
ห้องสมุดไป่ตู้
察看及生成结果报告
七步法流程模拟
画流程图
定义组分
选择方法
定义物流
定义单元操作
运行模拟
察看结果
炼油和气体工艺的应用（续）
润滑油和溶剂油沥青系统：SRK/P、SRKM。 天然气系统
SRK/PR/BWRS 对于大部分烃和水烃系。 SRKKD 对于水烃高压系统，不包含极性组分。
SRKM/PRM包含水和其它极性组分，严格两相。
SRKP/PRP包含水和其它极性组分，严格两相。
热力学方法选取
热力学方法选取原则
与实际吻合的热力学方法 最简单、最适用的热力学方法 考虑体系主体，而不应重点考虑微量组分
炼油和气体工艺的应用
水的考虑：用简单的烃热力学方法的缺省水 倾析项完全可满足要求。例：SRK、PR、 GS、BK10 低压原油系统（常减压塔）：BK10， GS/IGS，SRK/PR 高压原油系统（FCCU主分镏塔、COKER主 镏塔）：GS、SRK/PR 重整和加氢系统：SRK/PR用API计算液相 密度
热力学方法选择-proii学习必备
应用指南 对于选择适当的热力学计算方法,本章给出了简单的经验规则。
概 述通常，对于任意给定的应用都有几个合适的热力学方法。
用户应该尝试确定哪个方法最能描述全流程，同时尽量选择最简单的、最适当的热力学选项。
用户应该牢记最好的热力学方法与实际最相符合。
当可以得到实验或实际操作数据时，有必要试几个选项并比较其结果，以获得最可行的模型。
下面指南被分成四个基本应用类型，它们是： z炼油和气体处理 z天然气 z石油化工 z化学和环境 对于每一种应用，所遇到的各种类型的单元操作都推荐了热力学方法。
21.1炼油和气体加工应用 水处理由于多数含水系统，用较简单的烃热力学方法同时用缺省水倾析选项完全可以满足模拟需要。
这些方法是：SRK、PRCS、GS、CSE、GSE、IGS、BK10、BWRS。
对于这些方法中的每个方法，溶解在烃相中的水量是用SIMSCI或KEROSENE关联式计算。
SIMSCI方法是依据水在纯组分中的溶解度，而KEROSENE关联式是依据《API技术手册》中图9A1.4给出的水在煤油中的溶解度。
此外，可用状态方程法SRK和PR计算水溶解度。
剩余的水可作为纯液态水物流倾析，该纯水物流的性质可通过用饱和水性质或用水的全keynan和keyes状态方程来计算。
如果水以过热蒸汽状态存在，应使用keynan和keyes方程。
PRO/II用系统温度下水的蒸汽压来计算蒸汽相中水的量，用户可以选择内置物流表（缺省）或《GPSA数据手册》中图20-3来计算水蒸汽压。
GPSA值应该用于高于2000psia（136大气压）的天然气系统。
对于烃在水中溶解度很大的系统，应该用一个更准确的方法。
推荐使用kabadi-Danner 对SRK状态方程的修正式（SRKKD）。
该方法可以通过用METHOD语句上的SYSTEM（VLLE）＝SRKKD或KVALUE（VLLE）＝SRKKD来选择。
SRKKD方法进行严格的汽－液－液平衡计算来预算水在烃相中的量和烃在水相中的量。
轻烃分馏工艺流程
轻烃分馏工艺流程1.原油被送入分馏塔，由于不同组分的沸点不同，会在不同的高度进行分馏。
Crude oil is sent into the fractionation tower where different components with different boiling points are separated at different heights.2.分馏塔顶部的低沸点轻烃蒸气被冷凝成液体并收集。
The low-boiling point light hydrocarbon vapors at the top of the fractionation tower are condensed into liquid and collected.3.高沸点的重烃沿着塔体向下流动，逐渐分离出不同组分。
The high-boiling point heavy hydrocarbons flow down the tower, gradually separating different components.4.轻烃分离后可得到液化石油气、汽油和煤油等产品。
After the separation of light hydrocarbons, products such as liquefied petroleum gas, gasoline, and kerosene can be obtained.5.温度和压力控制对轻烃分馏工艺非常重要。
Temperature and pressure control are crucial for thelight hydrocarbon fractionation process.6.分馏温度要求严格控制，以确保产品质量和产量。
Strict control of fractionation temperature is required to ensure product quality and yield.7.分馏工艺需要高效的冷却系统来冷凝轻烃蒸气。
分壁塔分离异戊烷正戊烷流程简图
分离异戊烷和正戊烷就像在石化工业中表演高考魔术。
这都是为了用
一些分解塔的法术来分解一种棘手的混合物揭示异戊烷和正戊烷的纯质形式这个过程就像破解化学密码，分解塔充当了分离舞的大师指挥。
这有点像看一个熟练的厨师把蛋黄从白色中分离出来——除了涉及到
很多更易燃的材料！如果你曾经想过如何制造纯异戊烷和正戊烷看
起来像魔法，只是跳上分数塔的刺激骑车准备惊讶！
分层塔像一个神奇的分层帽，用于异戊烷和正戊烷。
当两匹马被倒进
塔里时，好像他们进入了疯狂的种族，看看谁能先变成蒸汽！在塔内，所有这些古怪的托盘和包装材料都像秘密的传送门，帮助异戊烷和正
戊烷根据它们的沸点分开。
当它们被加热起来时，就像它们各自跳着
自己的小舞，在不同的温度下变成蒸汽，然后在塔内的不同水平上分离。
这就像一个疯狂的狂欢节在那里每个人都下车在不同的一站！
异戊烷与正戊烷分离后，好像在塔内玩捉迷藏的游戏！伊松丹（英語：Isopentane），是低沸点的狡猾小人，喜欢隐藏在较高水平，而n—pentane，是高沸点的硬汉，更喜欢在较低水平上闲逛。
这就像一个
巨大的塔式游乐场，在那里，每一种化学物质都拥有自己的位置来冷却。
通过使用这个酷酷的分离过程，我们可以得到纯的和单个的异戊烷和正戊烷，准备好摇滚乐，无论我们需要它们什么。
这就像魔法，但与科学！。
第3讲-化工模拟软件ProII 物性估算与热力学模型的选择和使用
fi = fi
L
V
yi ϕiL γ i f i oL K= = V = V xi ϕi ϕi
•fioL －标准态逸度，定义为:
fi
oL s ⎤ ⎡v = Φ i P exp ⎢ i (P − Pi )⎥ i ⎣ RT ⎦ s s L
8
3 热力学模型种类
理想方法 通用关联式法 状态方程法 活度系数法 电解质体系 聚合物体系 特殊体系
《ProII与化工过程模拟》
第3讲 物性估算与热力学模型的选择 和使用
概要
1. 2. 3. 4. 5. 6.
过程模拟中热力学模型的选择的重要性 热力学模型解决的问题 热力学模型种类 热力学模型选择的决策树 二元相互作用参数 示例
2
1 热力学模型选择的重要性
1.1 过程模拟必须选择合适的热力学模型
27
Example 3.2－相平衡计算
使用ProII计算1atm下的苯/甲苯二元体系的 相平衡图（温度－组成图：T-X-Y），相平 衡常数图（K-X） 使用ProII计算1atm下的乙醇/水二元体系的 相平衡图（温度－组成图：T-X-Y），相平 衡常数图（K-X）
28
Example 3.3－相平衡计算
9
3.1 理想方法 根据各纯物质的比重计算混合物的性质
估算焓和密度较为准确，但估算相平衡常数误差 较大
Pi Ki = P
s
物料的饱和蒸气压 系统总压
拉乌尔定律
10
拉乌尔定律遵循的理想条件： 溶液系统的液相是“理想混合物” 2) 汽相组分是理想气体
1)
11
3.2 通用关联式法 基于相应的状态原理建立的一些经验或半 经验的关联式，一般不含有可调节的二元 相互作用参数。 Ｂｒａｕｎ Ｋ－１０ Ｇｒａｙｓｏｎ－Ｓｔｒｅｅｄ（ＧＳ）
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新气分塔四进料组成
新气分塔shortcut--塔顶关键组分1-butene，塔底关键组分butane。
新气分塔四塔顶物流至MTBE装置消耗掉其中的异丁烯，然后利用原塔T-6104分离异丁烷和烯烃，
要求：
1、用原塔四分离未反碳四，塔底生产纯度大于70%的丁烯-1.塔顶异丁烷馏分与气分塔四底重碳四混合作为烷基化进料，重碳四比例以混合进料中异丁烷与烯烃比为1.05-1.1：1.
2、为实现此目的，气分新塔四需调整操作，即加大塔底馏分产量，减少进入塔顶的正丁烷和顺反丁烯（代价是减少了塔顶异丁烯收率）。
因此合理调整塔顶正丁烷的纯度以使得塔顶组分除异丁烯外的烯烃中1-丁烯的含量大于70%。
塔顶butane分离纯度定为2%时若之后分离情况理想则1丁烯组成为89%，塔顶butane分离纯度定为4%时若之后分离情况理想则1丁烯组成为70.74%，暂定塔顶butane分离纯度定为3.5%。
运行结果如上图，选择理论版数为43，进料位置16。
新旧塔模拟情况如下图：
新塔塔顶分离要求为butane1%塔底1丁烯的含量为2%，旧塔定回流比为5时塔。