使用PROII模拟精馏塔设计流程--图文
PROII 教程之精馏篇
PRO/II培训材料之二
精馏专题
编写人:Polyup
2002年10月
目录
精馏塔模型 (4)
基本概念 (5)
理论板 (5)
塔压 (5)
进料与产品 (5)
进料方式 (6)
冷凝器 (7)
再沸器 (8)
管壳式换热器 (9)
热虹吸换热器 (9)
侧线换热器 (10)
泵回路 (10)
相及热力学 (11)
侧线塔 (11)
闪蒸区Column Flash Zone (13)
性能指标(设计规范) (13)
板效 (15)
水力学计算 (17)
Calculation Type (17)
Trays (19)
Random Packing Types (23)
Structured Packing Types (24)
算法 (25)
算法 (25)
收敛参数 (28)
初始化方法 (29)
计算实例 (31)
乙苯/苯乙烯填料塔的设计 (31)
氯乙烯单体脱HCl塔的标定 (33)
C2 Splitter with side heater (37)
H2O/Hydrocarbon System (41)
Hydrocarbon ( two phases) System (43)
脱丁烷塔 (45)
吸收塔 (48)
丙酮/水塔 (51)
酸水汽提 (55)
萃取 (58)
收敛问题解决方法总结 (63)
原油蒸馏 (66)
原油掺混 (66)
预蒸馏 (83)
常压蒸馏塔 (91)
减压蒸馏塔 (98)
精馏塔模型
基本概念
理论板
The trays are considered linked, with the equilibrium vapor from each tray entering the next higher tray and the equilibrium liquid from each tray feeding the next lower tray.
PROII应用交流-如何进行精馏塔计算
如何输入精馏塔计算数据
设计新流程必须先做简捷塔计算
在关键字文件(KEYWOR D INPUTFILE)中输入。
可以以批处理模式(RUN BATCH)运行,也可通过IMPORT转换到图形画面(PROVIS ION)中以只运行模式(RUN ONLY)运行。基本语句格式见培训例题SHORT.INP。计算结果为理论板数、进料位置、塔顶/釜热负荷,为复杂塔计算做输入依据。
再做复杂塔计算
既可在关键字文件中输入,又可在图形画面中输入。
在原简捷塔关键字文件中只需做少量修改即可,参见手册(PROIIKEYWOR D MANUAL)中第71章 COLUMN INPUT内容的语句规定输入。基本语句格式见培训例题COLUMN.INP。而在图形画面中输入,则要重新输入DISTILLATI ON模块,参见手册(PROIIUSER'S GUIDE)中第9章 COLUMN,DISTIL LATIO N内容的介绍。其他部分内容可通过IMPORT转换成图形画面,省得再输入TITLE、COMP、THERMO、STREAM等内容。
可以做塔的水力学计算校核现有流程
可直接做复杂塔计算,同上述。
如果用关键字输入,则参见手册(PROIIKEYWOR D MANUAL)的语句规定输入。也可以先在图形画面中输入一个DISTILL ATION模块,将其各个功能都设置一个假设值,通过EXP ORT转换到关键字文件,再根据计算的要求,修改某项语
2024年度ProII化工模拟软件教程
创建新项目
项目设置
点击工具栏中的“新建”按钮或选择 菜单栏中的“文件”->“新建”,即 可开始创建一个新的化工模拟项目。
在新建项目或导入数据后,需要进行 项目设置,包括选择模拟类型、设定 操作条件等。
导入数据
支持导入外部数据,如Excel表格或特 定格式的文件,用于初始化项目或补 充项目数据。
2024/3/23
12
设置操作条件与参数
选择“操作条件”选项,设置温度、压力、流量 等操作参数。
根据工艺流程的要求,设置各设备的操作条件, 如反应器、分离器、换热器等。
对于复杂的工艺流程,可以使用ProII的自动优化 功能,对操作条件进行自动调整和优化。
2024/3/23
13
进行物料平衡计算
2024/3/23
01 在项目中选择“计算”选项,点击“物料 平衡计算”。
导入和导出功能
支持导入已有的工艺流程 图,也允许将创建好的流 程图导出为多种格式,如 PDF、DWG等。
2024/3/23
21
设置操作条件与参数
定义操作条件
用户可以为每个设备或操作定义特定的操作 条件,如温度、压力、流量等。
选择计算方法
提供多种计算方法供用户选择,以适应不同 的模拟需求。
2024/3/23
改进设备配置
针对瓶颈环节,提出设备改进或新增设备的建议。
PROII基础入门
22
PRO/II Training
6. 输入过程单元数据
双击相应的模块进入对话框,输入相应的操作参数
Table2
冷端为公用工 程:空气
23
PRO/II Training
7. 运行并查看结果
当所有的参数均输入后, 变成 ,表示可以运行了 点击 运行后,如果收敛则流程图变蓝,否则变红。 这时就需要查找哪个参数输入有误
1234c2m2s9s10s11s12s14s16s17s19s2035c1d1d2hx1p1hx2hx3d3v1cn15678910111213t1m1s1s2s3s4s5s6s7s8s13s15s18s21proiitraining?塔的参数和压缩机参数proii塔的计算默认是用理论板进行计算一块板就是一个理论平衡级但实际塔板的效率不可能达到100因此需要将实际板折算成理论板该塔的实板该塔的实际板数为22效率为55折算理论板为12塔釜再沸器算一块理论板365proiitraining?塔参数的输入双击流程图上的塔模块弹出对话框压力分布压力分布压力分布压力分布水力学分水力学分水力学分析析冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器37进料和产品品进料和产收敛参数收敛参数热力学方法法热力学方再沸器再沸器水力学分塔板效率塔板效率板间加热冷却器冷却器板间加热模拟初值模拟初值中段回流中段回流工艺规定工艺规定proiitraining?对话框中红色表示必须输入绿色表示选择输入蓝色表示已经输入其它的按需要输入38由于塔顶产品流量未知可假定进料中从n2到ch4都从塔顶走
ProII化工模拟软件培训
经典PPT模版 欢迎下载
软件界面介绍
经典PPT模版 欢迎下载
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
具体问题,参见培训教程P44,P54、P89 页。
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输入和Байду номын сангаас出
键盘输入
PRO/II支持导入INP文件 如何看懂INP文件?
结果输出
直接生成report 数据导出到Excel文件 察看相包线、蒸馏曲线等等 导出流程图
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PRO/II数据输入注意事项
这里我们的目标是通过一个塔将乙醇浓度为 15%的发酵液提高到90%以上。
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如何深入学习PRO/II
在不断使用中学习 利用好各种中英文培训和使用手册 PRO/II自带的帮助文档 利用好PRO/II软件附带的实例 参加PRO/II软件相关的高级培训
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界气体,用UNIFAC FILL选项计算缺少的二元参数。
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石油化工的应用(续)
PROII 教程之精馏篇
PRO/II培训材料之二
精馏专题
编写人:Polyup
2002年10月
目录
精馏塔模型 (4)
基本概念 (5)
理论板 (5)
塔压 (5)
进料与产品 (5)
进料方式 (6)
冷凝器 (7)
再沸器 (8)
管壳式换热器 (9)
热虹吸换热器 (9)
侧线换热器 (10)
泵回路 (10)
相及热力学 (11)
侧线塔 (11)
闪蒸区Column Flash Zone (13)
性能指标(设计规范) (13)
板效 (15)
水力学计算 (17)
Calculation Type (17)
Trays (19)
Random Packing Types (23)
Structured Packing Types (24)
算法 (25)
算法 (25)
收敛参数 (28)
初始化方法 (29)
计算实例 (31)
乙苯/苯乙烯填料塔的设计 (31)
氯乙烯单体脱HCl塔的标定 (33)
C2 Splitter with side heater (37)
H2O/Hydrocarbon System (41)
Hydrocarbon ( two phases) System (43)
脱丁烷塔 (45)
吸收塔 (48)
丙酮/水塔 (51)
酸水汽提 (55)
萃取 (58)
收敛问题解决方法总结 (63)
原油蒸馏 (66)
原油掺混 (66)
预蒸馏 (83)
常压蒸馏塔 (91)
减压蒸馏塔 (98)
精馏塔模型
基本概念
理论板
The trays are considered linked, with the equilibrium vapor from each tray entering the next higher tray and the equilibrium liquid from each tray feeding the next lower tray.
PROII流程模拟程序
PROII流程模拟程序
1.界面操作:打开PROII软件后,首先会出现一个界面,包含菜单栏、工具栏和工作区。你可以通过菜单栏的选项进行文件操作、流程参数调整
以及模型构建等。工具栏则提供了一些基本的工具,如新建、打开、保存等。工作区则可以展示流程图和数据输入输出。
2.流程图建模:在PROII中,流程图是模拟的基础,你可以通过拖拽
连接不同的单元操作来搭建整个流程图。流程图中包含了各种常见的化工
单元,如反应器、分离器、换热器等。通过将不同的单元连接在一起,可
以模拟出整个化工流程的运行情况。
3.参数设定:在建模完成后,需要设置各种参数来定义每个单元的运
行条件。这些参数包括温度、压力、流量、浓度等。可以通过双击单元进
行参数的设定,也可以在工具栏中找到相应的选项进行设置。
4.数据输入:在进行参数设定后,需要输入一些实验数据来进行模拟。这些数据可以是实验室测得的实际数据,也可以是推测得出的估计值。数
据可以通过导入外部文件或者手动输入的方式进行。
5.模拟运行:参数设定和数据输入完成后,可以点击运行按钮对整个
流程进行模拟。PROII会根据设定的参数和输入的数据,计算出每个单元
的运行情况,以及整个流程的综合效果。模拟过程中,你可以观察不同单
元的状态,如温度、压力、浓度的变化。
6.数据输出:模拟完成后,可以通过查看工作区内的图表和数据结果
来获取模拟结果。PROII提供了多种图表和数据表格,如温度、压力、浓
度随时间的变化曲线,以及各个单元的质量平衡等。这些数据可以帮助工
程师更好地了解流程的运行情况,从而进行优化调整。
2024版PROII使用教程
多用户协同工作实现途径
PROII协同工作平台
利用PROII提供的协同工作平台,实现多用 户在线协作。
版本控制与管理
采用版本控制工具,如Git,对多人协作的 项目进行统一管理。
任务分配与进度跟踪
在协同工作平台中分配任务、设定里程碑, 并实时跟踪项目进度。
沟通与协作技巧
掌握有效的沟通技巧和协作方法,提高团队 协作效率。
PART 04
流程模拟与优化分析功能
REPORTING
流程模拟原理简介
1 2 3
基于物理和化学原理的建模
PROII采用严格的物理和化学原理,建立工艺流 程的数学模型,包括质量守恒、能量守恒、相平 衡等。
单元操作模拟 PROII提供丰富的单元操作模型,如反应器、分 离器、换热器、压缩机等,可准确模拟各单元的 操作过程和性能。
安装与配置要求
安装要求
用户需要确保计算机满足PROII软件的最低系统要求,包括操作系统版本、处 理器、内存和硬盘空间等。
配置要求
在安装PROII之前,用户需要正确配置计算机环境,包括安装必要的支持软件、 设置环境变量等。建议用户参考PROII官方文档或向技术支持团队寻求帮助以确 保正确安装和配置软件。
THANKS
感谢观看
REPORTING
数据校验和修正建议
01
数据校验
在输入数据后,可使用PROII提供的数据校验功能检查数据的完整性和
PRO II流程模拟程序
PRO II流程模拟程序
PRO II流程模拟程序是一种用于化工工艺流程模拟和优化的软件工具。该程序能够模拟各种化工过程,包括化学反应、分离、传热、质量传递等。通过对流程进行模拟和优化,可以帮助工程师们更好地理解和改进化工过程,提高生产效率和产品质量。
PRO II流程模拟程序的标准格式文本包括以下几个部分:
1. 引言:介绍PRO II流程模拟程序的背景和目的。说明该程序的重要性和应用范围。
2. 原理和模型:详细描述PRO II流程模拟程序的原理和模型。说明该程序采用的数学模型和计算方法,以及模拟过程中考虑的各种因素和参数。
3. 输入数据:列出PRO II流程模拟程序的输入数据要求和格式。包括化学物质的性质数据、反应机理和动力学数据、设备的物理参数和操作条件等。
4. 模拟过程:详细描述PRO II流程模拟程序的模拟过程。包括数据输入、模型建立、计算方法和求解过程等。
5. 输出结果:说明PRO II流程模拟程序的输出结果和格式。包括物质流量、温度、压力、浓度等各种过程变量的计算结果。
6. 模型验证:介绍对PRO II流程模拟程序进行模型验证的方法和结果。说明通过与实际工艺数据对比来验证该程序的准确性和可靠性。
7. 应用案例:列举一些使用PRO II流程模拟程序进行工艺优化的实际案例。说明该程序在实际工程中的应用效果和经济效益。
8. 结论:总结PRO II流程模拟程序的优点和局限性。指出该程序的发展方向和改进措施。
通过以上标准格式的文本,可以详细地介绍PRO II流程模拟程序的原理、模型、输入数据、模拟过程、输出结果、模型验证、应用案例等内容,帮助读者全面了解和掌握该程序的使用方法和应用价值。
PROII入门
等温闪蒸计算(Isothermal flash)
即计算一定温度和压力下的闪蒸过程; 已知条件:进料温度、压力、流量及组成;闪蒸的 温度和压力; 计算结果:闪蒸后气、液相的流量、组成;闪蒸所 需的热负荷;
单位制
设置不当易造成错误 系统缺省的是英制单位(English) 可以修改缺省单位制
设置为全局单位制(对以后所有的模拟有效) 对整个流程设置单位制 按需要设置具体数据的单位制
用户可定义自己的单位制(UOM)
Options Unit of Measure Lists
缺省单位制
修改本地单位制
Change units of measure For example, 32°F → 32°C
化工系统:高级混合规则的状态方程
极性混合物: SRKS, SRKM, PRM 含氟化氢的混合物:SRK-Hexamer
源自SRKS,PROII含大量参数 HF烷基化、冷剂、卤化物
能针对高压系统建模 同样也依赖于二元交互作用参数 数据库中缺省有大量上述模型的二元参数
帮助系统
Thermodynamic Manual
通过列表框或直接输入组分名称选择组分 纯组分数据
PROII流程模拟应用实例
3.7 过程系统模拟的应用实例
化工流程模拟软件的种类虽然较多,但针对化工过程模拟的基本思想和方法却相通。Aspen Plus应用非常广泛,下面我们以乙苯生产过程乙苯精馏塔生产实例为例介绍Aspen Plus稳态模拟的基本方法和基本思想。
某干气制乙苯装置中,干气中的乙烯与苯催化反应生成乙苯,反应产物中同时包括反应副产品丙苯、二乙苯、多乙苯和没有反应完全的苯。反应物经过苯塔分离脱除苯后进入乙苯塔、丙苯塔获得乙苯、丙苯产品。已知进入乙苯塔物料含苯0.2%(摩尔分数,下同)、乙苯77%、丙苯10%、二乙苯12.8%,流量8679kg/h,压力1.45MPa(绝压,下同),温度281℃。乙苯塔为93块浮阀塔盘,进料位置为第40块塔板,操作中,塔顶压力0.52MPa,冷凝器后压力0.5MPa,塔顶温度210℃,塔底温度254℃,回流量19000kg/h,塔顶产品中乙苯含量99.5%,釜液中乙苯含量1.5%,塔顶为全凝器,塔底为热虹吸式再沸器。
生产中对乙苯产品指标有严格限制,要求乙苯产品纯度大于99.6%,同时为较小物耗要求乙苯塔釜液乙苯含量小于1%,试通过模拟分析提出改进方案。
使用Aspen Plus进行模拟的基本步骤:
(1)选择模板
(2)选择运行类型
(3)创建一个流程
(4)规定计算的全局信息
(5)规定组分
(6)选择物性方法
(7)输入物流规定
(8)输入模型规定
(9)运行模拟
(10)检查结果
(11)灵敏度分析
(12)生成报告
1. 建立一个新的运行
当启动Aspen Plus并建立一个新的模拟时,可以从一个空白模拟着手或者从一个模板着手,见图3-27。模板设定了特定工业通常使用的缺省项包括测量单位、所要报告的物流组成信息和性质、物流报告格式、对游离水选项的缺省设置、性质方法、其它特定的应用缺省。
ProII化工模拟软件教程
热力学方法选取
热力学的选用是模拟成功第一因素 在选取热力学方法之前应确定以下因素
体系性质:模拟计算之前,必需知道系统所有 组分,及形成什么样的体系,强极性还是弱极 性?体系所处的温度、压力范围。 水的考虑:体系内是否有水?水是作严格第二相, 还是作为近似处理?作为近似处理可用一般的热 力学方法,作为严格第二相必需使用适于两液相 热力学方法。
结果输出
直接生成report 数据导出到Excel文件 察看相包线、蒸馏曲线等等 导出流程图
PRO/II数据输入注意事项
数据输入前的准备
画流程示意图 标上已知数据
计算的目的
每个单元操作的要求
PRO/II数据输入注意事项
输入数据
组分数据:按轻重顺序输,水最好作为第一个组分, 输入组分是否对?
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
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
如何深入学习PRO/II
在不断使用中学习 利用好各种中英文培训和使用手册 PRO/II自带的帮助文档 利用好PRO/II软件附带的实例 参加PRO/II软件相关的高级培训
PROII中热力学方程及算法简介
PROII中热力学方程及算法简介
一、名词解释
1、MESH方程英文名称: equation of material balance/equilibrium/fraction summation/enthalpy balance;MESH equation
CAS号:
分子式:
相关信息:
平衡级分离过程的数学模型,由各平衡级的每一组分物料平衡方程(M方程)、相平衡方程(E 方程)和各平衡级的组分分率归一化方程(S方程)、热平衡方程(H方程)构成。
二、四种严格精馏塔算法
1、IO法
IO法是Russell在1983年提出来的。
IO法收敛性特别好,通常收敛速度最快,应作为气液两相精馏的首选算法。该算法分为内外两圈循环,内圈用焓值和K值的简化热力学模型求解热量、物料和设计规定。由于采用了简化模型,因此内圈收敛很快、很稳定。而在外圈,则根据新的组成和严格的热力学方法对内圈的简化热力学模型的参数进行更新。当严格模型计算的焓值和K值与简化热力学模型计算的值一致,并且设计规定满足时则得到解。
IO法不能做严格的三相精馏计算。
2、Sure法
Sure法应用Newton-Raphson收敛技术,它可用于严格三相精馏。Sure法特别适合存在游离水倾析的烃水系统。它允许任一块塔板都有游离水倾析(IO法和Chemdist法不行),因此是解乙烯装置水激冷塔德最好算法。该法对大多数炼油和化学品系统都能得到稳定的收敛结果。它的广泛适用性和可靠性使它成为PROII前身PROCESS的缺省算法。它的缺点是耗用机时较多,多数情况下笔IO法慢,对非理想系统,通常比Chemdist慢,是IO法和Chemdist 失败时的替代算法。
PROII培训教程(DOC版本)
===the end===
23
PRO/II 培训教程
3. 定义组分
24
siteryolbafdnhgck,Sw.up-
Getting Started
siteryolbafdnhgck,Sw.up-
PRO/II 培训教程
组分类型
纯组分 石油组分 用户定义组分 固体组分 聚合物组分 离子组分
PI
Getting Started
siteryolbafdnhgck,Sw.up-
TI LC
16
ofacuntbily,redsph.Sg-wk
PRO/II 培训教程
将多个单元进行适当的合并
siteryolbafdnhgck,Sw.up-
17 Getting Started
siteryolbafdnhgck,Sw.up-
PRO/II 培训教程
模拟基础
siteryolbafdnhgck,Sw.up-
4 Getting Started
siteryolbafdnhgck,Sw.up-
PRO/II 培训教程
模拟系统的构成
输入输出界面 热力学方法 单元过程计算模块 功能模块 数据库
siteryolbafdnhgck,Sw.up-
要选择单元操作,直接点击图标
过程模拟实训-PROII教程
8 3 精馏塔严格计算 (199)
8 4 塔板和填料的设计与校核 (225)
8 5 液 -液萃取塔 (228)
11 6 隔壁塔 (335)
11 7 间歇精馏 (338)
第 12 章 石油蒸馏模拟 (343)
12 1 石油及油品的物理性质 (343)
步骤、 流程模拟中热力学方法的选择、 各个单元的模拟方法和技巧、 流程模拟
工具、 流程控制与优化以及收敛技巧、 复杂精馏模拟、 石油蒸馏模拟、 典型过
程模拟案例、 PRO / Ⅱ与 CUP - Tower 连接等内容ꎮ 通过对本书的学习ꎬ 可以提升
读者对 PRO / Ⅱ的认识ꎬ 并能用其进行过程模拟及优化ꎮ 读者可以发送邮件到
3 1 组分数据 ( 28 )
3 2 流体相平衡基础 ( 52 )
3 3 热力学方法简介 ( 52 )
3 4 热力学方法应用指南 ( 79 )
6 1 概述 (142)
6 2 简单换热器 (142)
6 3 严格换热器 (149)
6 4 LNG 换热器 (154)
2 2 工艺流程模拟步骤 ( 11 )
2 3 入门示例 ( 18 )
2 4 关键字简介 ( 23 )
第 3 章 组分和热力学性质 ( 28 )
3 5 物性参数回归和估算 ( 82 )
《精馏塔设计》课件
精馏塔设计的PPT课件将深入介绍精馏塔的概述、组成、设计参数、设计方 法、设计实例、应用、总结与展望,帮助您掌握精馏塔的关键设计要素及提 高设计水平。
概述
精馏塔的定义和工作原理。
精馏塔的组成
填料层
填料层的作用及选择。
动力层
动力层的功能和组成要素。
填料与动力层的配比
填料与动力层之间的配比关 系。
精馏塔的设计实例
实例介绍
介绍一个典型的精馏塔设计实例。
实例计算过程和结果分析
详细分析实例的计算过程和结果。
精馏塔的应用
化工工业中的应用
精馏塔在化工工业中的广泛应用。
பைடு நூலகம்
精馏塔的优化与改进
改进和优化精馏塔的措施。
总结与展望
1 精馏塔设计的意义
总结精馏塔设计的重要意义和价值。
2 未来的发展方向
展望精馏塔设计的未来发展趋势。
精馏塔的设计参数
填料性能参数
• 表面积 • 孔隙率 • 液体分布
动力性能参数
• 塔板间距 • 分离效率 • 产量和纯度
过量系数与塔 径的确定
过量系数和塔径的关 系及影响。
填料类型选择
不同填料类型的特点 和选择依据。
精馏塔的设计方法
1
Fenske法
2
Fenske法的原理和使用条件。
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脱轻塔模拟shortcut
运行结果
可以看出最小回流比为5.58,最小理论板数75
因为利旧塔板数为106,塔板效率按70%算,操作塔板数为74.2,塔板数不满足,更改分离要求,塔顶正己烷含量提高至6%。运行结果如图
由图可知,综合考虑塔板数和回流比,选择理论板数74,进料位置22.49,回流比选择最小回流比的两倍8.84。
塔顶关键组分3MP塔底关键组分HEXANE 计算两纯组分在0.04MPag下的泡点(露点温度)分别为74和79℃,又两者在45摄氏度下均为液体,说明塔顶压力设置在0.04MPag是可行的。塔板压降和塔顶压力主要看塔顶和塔顶的温度。通过不断更改塔顶压力和塔板压降达到所需温度。塔底再沸器设计因为塔底气相返回设置为20%,塔底物流经过再沸器的温度变化不大,故再沸器设计时选用固定再沸器热负荷的模式。