纯物质物性计算表(AspenPlus)
ASPEN_PLUS
单元操作模型（Block） 物性方法（Property Method）
单元操作模型及其主要功能
热交换器 分离器 混合器和分流器 •SEP 组分分割 •SEP2 两产品分离 •FLASH2 两相闪蒸 •SPLIT 分流 •FLASH3三相闪蒸 •DECANTER 液－ 液倾析器 •HEATER 通用加热 器 •HEATX 热交换器 •MHEATX多股物流 的热交换器 •HETRAN管壳式换 热器 •AEROTRAN空冷式 换热器 •HxFlux热传递计算 •HTRIXIST 与HTRI 的接口
ASPEN PLUS的优势
具有完整的单元操作模型库 Aspen Plus有一套完整的单元操作模型，可以模拟各种操作 过程,由单个原油蒸馏塔的计算到整个合成氨厂的模拟。 由于Aspen Plus系统采用了先进的PLEX数据结构，对于组 分数、进出口物流数、塔的理论板数以及反应数目均无限制， 这是Aspen Plus的一项独特优点，非其它过程模拟软件所能 比拟。 此外，所有模型都可以处理固体和电解质。单元操作模型库 约由50种单元操作模型构成。 用户可将自身的专用单元操作模型以用户模型（USER MODEL）加入到Aspen Plus系统之中，这为用户提供了极
用来计算热力学性质和迁移性质决定模拟精确性的关键分离器热交换器混合器和分流器?heater通用加热?heatx热交换器?mheatx多股物流的热交换器?hetran管壳式换?aerotran空冷式换热器?hxflux热传递计算?htrixist与htri的接口?mixer通用混合?split分流?fsplit子物流分流?sep组分分割?sep2两产品分离?flash2两相闪蒸?flash3三相闪蒸?decanter液倾析器反应器压力改变固体处理?pyield收率反应器rstoic化学计量反应?rcstr连续搅拌釜式反应器?rplug活塞流反应器?requil两相化学平衡反应器?rgibbs通用相平衡和化学平衡反应器?rbatch间歇式反应器?pump?compr单级压缩膨胀?pipe单段管线压降?valve?radfrac严格法精馏?multilfrac严格法多塔精馏?extrac严格法萃取?dstwu简算法精馏设?distl简算法精馏核算?scfrac简算法多塔精馏?petrofrac石油炼制分用户模型固体处理器流控制器?user有限进出流股?user2无限进出流股?hierarchy分层结构?cyclone旋风分离器?rsp静电除尘器?fabfl纤维过滤器?crush破碎机?screen筛选机?hycyc水力旋风分离器?filter转鼓过滤器?cfuge离心过滤器?swash固体洗涤器?ccd逆流倾析器?crystallizer结晶器?dryer干燥器?mult乘法器?dupl复制器?clchng?select物流选择器?analyzer物流分析器?qtvec热负荷控制器?measurement测量器热力学性质传递性质方法分类理想物性方法状态方程物性方法逸度系数物性方法专用系统物性方法常用推荐方法与煤相关应用推荐的物性方法煤的粉碎研磨solids分离和清洗过滤旋风分离沉降洗涤solids煤燃烧prbmrksbm煤气化prbmrksbm煤液化prbmrksbmbwrls酸性气体吸收使用prwsrkswsprmhv2rksmhv2psrksrpolar焓熵吉布斯自由能逸度系数体积等粘度热导率表面张力扩散系数等用户可以修改现有的物性方法或建立新的物性方法建立模型已知条件求解方程组建立流程图热力学方程单元操作方程数学方程组分数据物性方法物流数据单元操作模型数据其它数据aspenplusaspenplus具有最完备的物
Aspen Plus V8.4查混合物质的物性使用范例
Aspen Plus V8.4查混合物质的物性使用范例
aspenplusv8.4查混合物质的物性使用范例
Aspen Plus检查混合物质的物理性质并使用示例
1、setupcunitsetsc选择si（国际单位制）或者“new”新建一个
2.设置规格CglobalCglobalUnitSet选择公司CglobalSettingsCvalidPhase选择状态
6、methodscspecificationscglobalcmethodnamec选择合适的物性计算方法，可以在plus的帮助f1里找到这方面的指导
7.PropertySetsNewCenterId输入参数包的名称
8、上面点击search之后会打开下面的searchphysicalproperties，输入想要查找的物性名字，search，双击完成添加；然后设置单位。
（添加多个物性时会出现下图2，我做过1个验证，发现一个物性包里包含多个参数，和一个物性包里只有一个参数，结算结果显示两个物性包里这个参数是相同的）。
完成后如下图3.
9.有时，限定符将显示红色，提示选择适当的材质状态
10、analysisc选择界面右上方analysis中的pure/binary/mixture，本。
利用ASPEN-PLUS-软件进行物性估算
利用ASPEN PLUS 软件进行物性估算Aspen Plus 是一款功能十分强大的工艺模拟软件, 对有机化工、无机化工、电化学、石油化工等各领域的各种单元操作均可模拟。
其自带的各种物质的物性数据库较全, 可满足绝大多数的工艺过程的模拟要求。
但在实际的工艺模拟计算过程中, 有时也会遇到在Aspen Plus 自带的物性数据库中查不到的物质, 使模拟过程无法正常进行下去。
此时, 利用Aspen Plus 软件提供的物性估算功能, 可以很好地解决此类问题。
以下以发酵液中低浓度1,3- 丙二醇分离项目中的重要的中间产物2- 甲基- 1,3- 二噁烷( 2MD) 的物性估算为例, 说明Aspen Plus 软件物性估算功能的使用。
为了成功估算2MD 的物性, 首先要向AspenPlus 软件提供必要的基本物性数据, 包括分子结构、常压沸点、分子量、各种试验测得的物性等。
以上这些物性中, 仅分子结构是物性估算中所必需的, 依据分子结构, Aspen Plus 软件可计算出常压沸点和分子量, 从而进一步计算所需的其它各种物性。
1. 2MD 物性的输入2- 甲基- 1,3- 二噁烷( 2MD) 是1,3- 丙二醇分离项目中的中间产物, 由于Aspen Plus 软件自带的物性数据库中查不到2MD, 使模拟分离、确定工艺条件的过程中遇到困难, 所以采用物性估算的功能对2MD 计算。
其分子结构如下:已知的其它物数据: 分子量102.13; 沸点(1atm):110°C; 密度(25°C):0.98kg/m3; 粘度(25°C):0.603cp; 标准生成热(25°C):- 363.02kJ/mol; 标准熵(25°C):303J/(mol·K); 表面张力(25°C):24.93dyn/cm。
因为采用基团贡献法来估算2MD 的物性, 所以在properties 中选用UNIFCA 为计算方法, 然后输入分子结构。
6-纯物质物性估计
Aspen-Plus用于纯物质物性估计ASPEN PLUS软件中带有5000多种纯化合物的物性数据库，其中包括离子种类、二元交互参数、离子反应所需数据等，提供了很多物性方法，且为不同的应用推荐了不同的方法。
数据库中纯组分参数的主要数据源包括与状态无关的固有属性，如分子量等；标准状态下一定相态的属性，如标准生成热等；一定状态下的属性，如热熔、粘度等和其他专用模型参数。
这些参数是ASPEN PLUS模拟过程中必不可少的基本参数，但在实际科研过程中经常遇见物性数据库中没有的化合物，因此需要采用ASPEN PLUS中的Properties Estimation功能来估算这些物质的物性。
脱氢醋酸是乙酰乙酸甲酯生产过程中的副产物，在模拟乙酰乙酸甲酯精馏过程中需要用到脱氢醋酸的物性参数，而ASPEN PLUS物性数据库中没有脱氢醋酸的物性参数，在此采用Properties Estimation功能来估算脱氢醋酸的物性，并将估算出来的物性用于流程模拟中。
2、物性估计所需条件（1）分子结构：可以用chemwin等分子结构软件作图导入，或者使用UNIFAC官能团编号代码从ASPEN手册上查找。
脱氢醋酸分子式：HCCOC CHCOCH3CO CH3O（2）分子量：脱氢醋酸分子量为168.15。
（3）沸点或者饱和蒸气压：脱氢醋酸沸点270℃。
3、物性估计选择物性估计，将Run type改成Properties Estimation，定义物性组分后导入脱氢醋酸分子结构，输入相应参数，包括分子量、饱和蒸汽压或沸点，模拟得到以下结果。
表1 与状态无关的固有属性对表1的估算结果进行如下讨论：（1）临界温度、临界压力、临界体积、理想气体热熔上述四种物性是用Joback方法进行估算的，该方法是建立在Lydersen方法基础上的，唯一例外是它使用一个更大的数据库和具有更少的官能团。
Joback 测试了大约400 种有机化合物平均相对误差和平均误差均较小。
利用aspen plus进行物性参数的估算讲解
1 纯组分物性常数的估算1.1、乙基2-乙氧基乙醇物性的输入由于Aspen Plus 软件自带的物性数据库中很难查乙基2-乙氧基乙醇的物性参数, 使模拟分离、确定工艺条件的过程中遇到困难, 所以采用物性估算的功能对乙基2-乙氧基乙醇计算。
已知:最简式：(C6H14O3)分子式：(CH3-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH)沸点：195℃1.2、具体模拟计算过程乙基2-乙氧基乙醇为非库组分，其临界温度、临界压力、临界体积和临界压缩因子及理想状态的标准吉布斯自由能、标准吉生成热、蒸汽压、偏心因子等一些参数都很难查询到，根据的已知标准沸点TB，可以使用aspen plus软件的Estimation Input Pure Component(估计输入纯组分) 对纯组分物性的这些参数进行估计。
为估计纯组分物性参数，则需1. 在 Data (数据)菜单中选择Properties(性质)2. 在 Data Browser Menu(数据浏览菜单)左屏选择Estimation(估计)然后选Input(输入)3. 在 Setup(设置)表中选择Estimation(估计)选项，Identifying Parameters to be Estimated(识别估计参数)4. 单击 Pure Component(纯组分)页5. 在 Pure Component 页中选择要用Parameter(参数)列表框估计的参数6. 在 Component(组分)列表框中选择要估计所选物性的组分如果要为多组分估计选择物性可单独选择附加组分或选择All(所有)估计所有组分的物性7. 在每个组分的 Method(方法)列表框中选择要使用的估计方法可以规定一个以上的方法。
具体操作过程如下：1、打开一个新的运行，点击Date/Setup2、在Setup/Specifications-Global页上改变Run Type位property Estimation3、在Components-specifications Selection页上输入乙基2-乙氧基乙醇组分，将其Component ID为DIMER4、在Properties/Molecular Structure -Object Manager上，选择DIMER，然后点Edit5、在Gageneral页上输入乙基2-乙氧基乙醇的分子结构6、转到Properties/Parameters/Pure Component Object Manager上，点击“NEW”然后创建一个标量（Scalar）参数TB7、输入DIMER的标准沸点（TB）195℃8、然后转到Properties/Estimation/Set up页上，选择Estimation all missing Parameters9、运行该估算，并检查其结果。
第三章ASPENPLUS的物性数据库及其应用课件
3.1 ASPEN PLUS的物性方法和模型
类别
详细内容
热力学性质模型
状态方程模型 活度系数模型 蒸汽压和液体逸度模型 汽化热模型 摩尔体积和密度模型 热容模型 溶解度关联模型 其它
传递性质模型
粘度模型 导热系数模型 扩散系数模型 表面张力模型
非常规固体性质模型
一般焓和密度模型 煤和焦碳的焓和密度模型
液体活度系数性质方法
NRTL UNIFAC UNIQUAC VAN LAAR WILSON
理想气体定律 Redlich-Kwong Redlich-Kwong-Soave Nothnagel Hayden-O Connell HF状态方程
液体活度系数模型
汽相状态方程
如何选择热力学方法
热力学模型选择方法
物性的查询
运行tool中的检索参数结果
参数的输入
参数回归
已知实验数据（如蒸汽压） 演示 已知平衡数据（T－XY)回归wilson参数 2参数模型，回归Aij，Aji,Bij,Bji 演示
物性推算（1)
输入化合物组份 输入已知的物性
物性推算（2)
结构输入 结果
for aqueous organics, NRTL for alcohols, Wilson for alcohols and phenols, Wilson for alcohols, ketones, and ethers Wilson or Margules for C4-C18 hydrocarbons, Wilson for aromatics Wilson or Margules
ASPEN PLUS的物性方法和模型(ppt 15页)
物性推算（1)
输入化合物组份
输入已知的物性
第 13 页
物性推算（2)
结构输入
结果
第 14 页
C VAN
LAAR WILSON
汽相状态方程
理想气体定律 Redlich-Kwong
Redlich-KwongSoave
Nothnagel Hayden-O Connell HF状态方程
第5页
如何选择热力学方法
第6页
热力学模型选择方法
对非极性或弱极性物系，可采用状态方程法。 该法利用状态方程计算所需的全部性质和汽 液平衡常数。
第三章 ASPEN PLUS物性
李玉刚 计算机与化工研究所
第1页
3.1 ASPEN PLUS的物性方法和模型
第2页
物性模型
第3页
状态方程模型
1、IDEAL理想状态性质方法用于气相和液相处于理想状态的体系（如 减压体系、低压下的同分异构体系）
2、用于石油混合物的性质方法：BK10、 CHAO-SEA、GRAYSON 用于炼油应用它能用于原油塔、减压塔和乙烯装置的部分工艺过程
极性物系，采用状态方程与活度系数方程相 结合的组合法，即汽相采用状态方程法，液 相逸度采用活度系数法计算，液相的其它性 质采用状态方程或经验关联式法。
第7页
过程工业推荐使用的热力学方法
第8页
Galen J. Suppes选择方法
for aqueous organics, NRTL for alcohols, Wilson for alcohols and phenols, Wilson for alcohols, ketones, and ethers Wilson or
Aspen plus 化工物性数据和相平衡数据的查询与估算
1.1.1从文献中查找
1.1.1.2 外文工具书 ⑸ DECHEMA Chemistry Data Series, 德国化工与生物技术 学会(DECHEMA) 出版。 该系列手册中数据重点是化合物和混合物，尤其是流体相态的 热物理性质的数据，包括气液相平衡、液液相平衡、固液相 平衡、临界性质、活度系数、混合物导热系数及粘度、电解 质相平衡及相图、聚合物溶液数据和大分子化合物溶解度及 相关性质等。涵盖了3.65万个化合物和12.4万个混合物，且 这些数据均经过分析评估，为化工工程师的工程设计和技术 南 开发提供不可或缺的依据。 京 工 业 该系列手册从1977年开始出版，目前已经出版了13卷，各卷 大 内容见表1-5。 学
业 大 学 包 宗 宏
系统数据库
SOLIDS COMBUS
包括3314个固体组分的参数，该 数据库用于固体和电解质应用， 该数据库大部分被INORGANIC替 代了，但它对于电解质应用来说 13 仍然是必要的。
BINARY
1.1 化工物性数据的查询 了解软件数据库的内容与功能，为的是在化工设计过程中 应用。在工艺设计之初，大量时间被用于查找物性数据。化工 模拟软件的普及，为物性数据查找提供了极大的便利。 例1-1.查询硫化氢和硫磺的全部纯组分物性. 为保护环境，工业废气中的硫化氢都采用CLAUS工艺转化 为液态硫磺进行回收。请从ASPEN PLUS 系统数据库中查询 硫化氢和硫磺的全部纯组分物性。
南 京 工 业 大 学 包 宗 宏
15
1.2 纯物质的物性估算 一是基础物性，如常压沸点、熔点、临 界温度、临界压力、临界比容、临界压 缩因子、偏心因子、偶极矩等； 纯物质物性估算 一般包括3个方面
南 京 工 业 大 学 包 宗 宏
Aspen Plus计算
Aspen Plus多组分精馏简捷法计算-----DSTWU计算主要步骤及参数设置在利用Aspen Plus计算前先做如下假设和说明：1.进料为饱和液体进料，因此进料中气相组分数为零。
2.塔顶压力0.016MPa，假设进料为第30块理论板，采用CY型丝网填料，等板高度5块/m,填料压降5mmHg/m,则每块理论板压降为1mmHg/块，则进料板处的压力为：0.016+（30/760）×0.1013=0.020MPa 。
3.进料量3t/d= (3000kg)/(24h×126.587kg/mol)=0.9875kmol/h4.回流比的初始值设定为25。
5.塔顶产品中OCT回收率的计算进料中OCT：0.9875×0.4=0.3950 PCT=0.9875×0.6=0.5925所以塔顶产品中OCT的回收率=DX D/FZ F=0.66667塔顶产品中PCT的回收率=D(1-X D)/[F×(1-Z F)]=0.1111116.假设总板数为40，则塔底压力为：0.016+（40/760）×0.1013=0.02133MPa 1．Data，Setup1.1specifications1.1.1Global①Title: Separation of OVT and PCT-DSTWU②Input data: MET1.1.2Accounting: WXL1.2Report Options, Stream①Fraction basis: Mole②Stream format: TFF: FULLponents2.1 Specification2.1.1 Selection: Component ID type Component name FormulaOCT Conventional o-chlorotoluene C7H7CL-D2PCT Conventional p-chlorotoluene C7H7CL-D3 3.Properties3.1Specifications3.1.1 Global: Base method: UNIFAc4.建立简捷计算法模拟流程图在主窗口下建立一精馏塔模型并连接物料流股线并重命名得下图所示流程图。
ASPEN Plus培训教程 第二讲 组分、物性及物性计算模型
Components，Properties & Property Models
组分、物性及物性计算模型
物性计算方法和模型 (1)
Aspen Plus提供了丰富的物性计算 方法与模型，我们必须根据物系特点和 温度、压力条件适当选用。可以利用 Tools 菜单下的 Property Method Selection Assistant 工具帮助我们缩小适用方法的 范围。 Aspen Plus的在线帮助也可以提供 有用的详细信息。
物性计算方法和模型 (2)
亨利组分 (1)
在操作条件下表现为不凝性气体的 组分被称为亨利组分(Henry Components), 其在液相中的溶解度用亨利定律描述。 亨 利 组 分 在 Components 大 类 下 的 Henry Comp子类目录里创建一个对象来定 义 ， 同 时 还 需 在 Properties 大 类 下 的 Parameters 子类下的 Binary Interaction 目录 下的 Henry-1 对象中输入亨利系数的温度 关联系数（从数据库里调用）。
亨利组分 (2)
亨利组分 (３)
电解质组分 (1)
如果系统包含水和在水中会发生
电离的电解质 (Electrolytes) ，我们则需
利用电解质向导 (Elec Wizard) 来帮助我
们生成可能发生的各种电离反应和生成
的各种电解质组分。
电解质组分 (2)
电解质组分 (3)
电解质向导分四个步骤操作： １、定义基本组分和定义反应生成选项； ２、从生成物清单中删除不需要的成分 和反应式； ３、选择电解质计算的模拟表达方式； ４、审定物性方法设置和调整自动生成 的亨利组分和反应式。 完成后软件会自动引导你从数据库中调 取所需的物性参数。
ASPEN_PLUS
物性方法和模型描述
热力学性质 传递性质 焓、熵、吉布斯自由能、逸度系数、体积等 粘度、热导率、表面张力、扩散系数等 用户可以修改现有的物性方法或建立新的物性方法
状态方程物性方法 与煤相关应用 逸度系数物性方法 专用系统物性方法
方法分类
理想物性方法
推荐的物性方法 SOLIDS
常用推荐方法
煤的粉碎，研磨
Aspen Plus 讲 义
ASPEN PLUS简介 ASPEN PLUS 安装方法及界面介绍
通过实例介绍如何建立模拟模型
模型分析工具使用的基础
ASPEN PLUS 简 介
流程模拟——使用计算机程序定量模拟一个化学过程的 特性方程。 基于序贯模块法的大型通用稳态过程模拟软件。 Advanced System for Process Engineering（ASPEN） 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55个高校和公司 参与开发。 1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公 司，并称之为Aspen Plus。 经过20多年不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多 个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件。
•SCFRAC 简算法多塔精馏 •PETROFRAC 石油炼制分 馏塔
单元操作模型及其主要功能
固体处理器 用户模型 流控制器
•USER 有限进出流股
•MULT 乘法器
•DUPL复制器 •CLCHNG 流股复类器 •SELECT 物流选择器
•USER2 无限进出流股
•HIERARCHY 分层结构
•ANALYZER 物流分析器
ASPEN PLUS的优势
可以模拟电解质系统
许多公司已经用Aspen Plus模拟电解质过程，如酸水汽提、苛性 盐水结晶与蒸发、硝酸生产、湿法冶金、胺净化气体和盐酸回收 等。 Aspen Plus提供Pitzer活度系数模型和陈氏模型计算物质的活度 系数，包括强弱电解质、盐类和含有机化合物的电解质系统。这 些模型已广泛地在工业中应用，计算结果准确可靠。 电解质系统有三个电解质物性参数数据库：水数据库包括纯物质 的各种离子和分子溶质的性质；固体和Barin数据库包括盐类组 分性质； 模拟电解质过程的功能在整套Aspen Plus都可以应用。用户可以 用数据回归系统（DRS）确定电解质物性模型参数。所有Aspen Plus的单元操作模型均可处理电解质系统 。例如，Aspen Plus闪 蒸和分馏模型可以处理有化学反应过程的电解质系统。
6-纯物质物性估计
Aspen-Plus用于纯物质物性估计ASPEN PLUS软件中带有5000多种纯化合物的物性数据库，其中包括离子种类、二元交互参数、离子反应所需数据等，提供了很多物性方法，且为不同的应用推荐了不同的方法。
数据库中纯组分参数的主要数据源包括与状态无关的固有属性，如分子量等；标准状态下一定相态的属性，如标准生成热等；一定状态下的属性，如热熔、粘度等和其他专用模型参数。
这些参数是ASPEN PLUS模拟过程中必不可少的基本参数，但在实际科研过程中经常遇见物性数据库中没有的化合物，因此需要采用ASPEN PLUS中的Properties Estimation功能来估算这些物质的物性。
脱氢醋酸是乙酰乙酸甲酯生产过程中的副产物，在模拟乙酰乙酸甲酯精馏过程中需要用到脱氢醋酸的物性参数，而ASPEN PLUS物性数据库中没有脱氢醋酸的物性参数，在此采用Properties Estimation功能来估算脱氢醋酸的物性，并将估算出来的物性用于流程模拟中。
2、物性估计所需条件（1）分子结构：可以用chemwin等分子结构软件作图导入，或者使用UNIFAC官能团编号代码从ASPEN手册上查找。
脱氢醋酸分子式：HCCOC CHCOCH3CO CH3O（2）分子量：脱氢醋酸分子量为168.15。
（3）沸点或者饱和蒸气压：脱氢醋酸沸点270℃。
3、物性估计选择物性估计，将Run type改成Properties Estimation，定义物性组分后导入脱氢醋酸分子结构，输入相应参数，包括分子量、饱和蒸汽压或沸点，模拟得到以下结果。
表1 与状态无关的固有属性对表1的估算结果进行如下讨论：（1）临界温度、临界压力、临界体积、理想气体热熔上述四种物性是用Joback方法进行估算的，该方法是建立在Lydersen方法基础上的，唯一例外是它使用一个更大的数据库和具有更少的官能团。
Joback 测试了大约400 种有机化合物平均相对误差和平均误差均较小。
物性估算模型aspenplus入门
关联式参数
物性 ANTOIN 蒸汽压关联式参数 理想气体热容关联式参数 WASTON 关联式参数 RACKETT 液体容积方程关联式 CAVETT 综合方程参数 CAVETT 综合关联式参数 SEALCHASD-HILDEBRNUD 方程参数 标准液体容积方程参数 水溶解度方程参数 AUDRADE 液体年度关联式参数 代号 PLXANT CPIG DHVLWT RKTZRA DHLCAT PLCAVT VLCVT1 VLSTD WATSOL MULAND 参数个数 9 11 5 1 1 4 1 3 5 5
物性估算模型 ASPEN PLUS 入门
汤吉海 2006 年 8 月
第三章
ASPEN PLUS 的物性数据库及其应用
3. 1 基础物性数据库 3. 2 物性预测模型 3. 3 物性估算系统 3. 4 实验数据处理系统（模型参数回归）
第 2 页
3.1 基础物性数据库
A SPEN PLU S 物性数据库的数据包括离子种类 、二元交互参数、离子反应所需数据等。共 含 5000 个纯组分、 40000 个二元交互参 数、 5000 个二元混合物及与 250000 多个混 合物实验数据的 D ETH ERM 数据库接口和与 I nhouse （内部）数据库接口。 系统数据库 用户数据库
第 7 页
功能团参数
物性 UNIFAC 方程功能团的 Q 参数 UNIFAC 方程功能团的 P 参数 UNIFAC 方程功能团的相互作用参数 代号 GMUFQ GMUFP GMUFB
第 8 页
3.2 ASPEN PLUS 的物性方法和模型
类别 详细内容 状态方程模型 活度系数模型 蒸汽压和液体逸度模型 汽化热模型 摩尔体积和密度模型 热容模型 溶解度关联模型 其它 粘度模型 导热系数模型 扩散系数模型 表面张力模型 一般焓和密度模型 煤和焦碳的焓和密度模型
Aspen_Plus推荐使用的物性计算方法
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,,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：=nRT，=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。
利用aspenplus进行物性全参数地估算
实用文案1 纯组分物性常数的估算1.1、乙基2-乙氧基乙醇物性的输入由于Aspen Plus 软件自带的物性数据库中很难查乙基2-乙氧基乙醇的物性参数, 使模拟分离、确定工艺条件的过程中遇到困难, 所以采用物性估算的功能对乙基2-乙氧基乙醇计算。
已知:最简式：(C6H14O3)分子式：(CH3-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH)沸点：195℃1.2、具体模拟计算过程乙基2-乙氧基乙醇为非库组分，其临界温度、临界压力、临界体积和临界压缩因子及理想状态的标准吉布斯自由能、标准吉生成热、蒸汽压、偏心因子等一些参数都很难查询到，根据的已知标准沸点TB，可以使用aspen plus软件的Estimation Input Pure Component(估计输入纯组分) 对纯组分物性的这些参数进行估计。
为估计纯组分物性参数，则需1. 在Data (数据)菜单中选择Properties(性质)2. 在Data Browser Menu(数据浏览菜单)左屏选择Estimation(估计)然后选Input(输入)3. 在Setup(设置)表中选择Estimation(估计)选项，Identifying Parameters to be Estimated(识别估计参数)4. 单击Pure Component(纯组分)页5. 在Pure Component 页中选择要用Parameter(参数)列表框估计的参数6. 在Component(组分)列表框中选择要估计所选物性的组分如果要为多组分估计选择物性可单独选择附加组分或选择All(所有)估计所有组分的物性7. 在每个组分的Method(方法)列表框中选择要使用的估计方法可以规定一个以上的方法。
具体操作过程如下：1、打开一个新的运行，点击Date/Setup2、在Setup/Specifications-Global页上改变Run Type位property Estimation3、在Components-specifications Selection页上输入乙基2-乙氧基乙醇组分，将其Component ID为DIMER4、在Properties/Molecular Structure -Object Manager上，选择DIMER，然后点Edit5、在Gageneral页上输入乙基2-乙氧基乙醇的分子结构6、转到Properties/Parameters/Pure Component Object Manager上，点击“NEW”然后创建一个标量（Scalar）参数TB7、输入DIMER的标准沸点（TB）195℃8、然后转到Properties/Estimation/Set up页上，选择Estimation all missing Parameters9、运行该估算，并检查其结果。
Aspen_Plus推荐使用的物性计算方法
Aspen Plus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、Oil and Gas Production 轻烃储存和运输过程Application (应用) Recommended Property Methods（推荐计算方法）Reservoir systems PR-BM, RKS-BMPlatform separation PR-BM, RKS-BMTransportation of oil and gas by pipeline PR-BM, RKS-BM二、Refinery 炼油过程Application Recommended Property MethodsLow pressure applications(up to several atm)Vacuum tower, atmospheric crude towerBK10, CHAO-SEA, GRAYSONMedium pressure applications(up to several tens of atm) Coker main fractionator, FCC main fractionator CHAO-SEA, GRAYSON, PENG-ROB, RK-SOAVEHydrogen-rich applications, Reformer, Hydrofiner GRAYSON, PENG-ROB, RK-SOAVELube oil unit, De-asphalting unit PENG-ROB, RK-SOAVE三、Gas Processing 气体加工Application Recommended Property Methods Hydrocarbon separations , Demethanizer, C3-splitter PR-BM, RKS-BM, PENG-ROB, RK-SOAVE Cryogenic gas processing , Air separation PR-BM, RKS-BM, PENG-ROB, RK-SOAVE Gas dehydration with glycols PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK,SR-POLARAcid gas absorption with Methanol (RECTISOL) NMP (PURISOL)PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLARAcid gas absorption withWaterAmmoniaAminesAmines + methanol (AMISOL)CausticLimeHot carbonateELECNRTLClaus process PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK,SR-POLAR四、Petrochemicals 石油化工过程Application Recommended Property MethodsCHAO-SEA, GRAYSONEthylene plantPrimary fractionatorLight hydrocarbonsPENG-ROB, RK-SOAVESeparation trainQuench towerWILSON, NRTL, UNIQUAC and their ariances AromaticsBTX extractionPENG-ROB, RK-SOAVESubstituted hydrocarbonsVCM plantAcrylonitrile planWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances Ether productionMTBE, ETBE, TAMEEthylbenzene and styrene plants PENG-ROB, RK-SOAVE orWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances Terephthalic acid WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances(with dimerization in acetic acid section)五、Chemicals 化工过程Application Recommended Property MethodsAzeotropic separationsWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances Alcohol separationWILS-HOC, NRTL-HOC, UNIQ-HOC Carboxylic acidsAcetic acid plantPhenol plant WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variancesWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances Liquid phase reactionsEsterificationAmmonia plant PENG-ROB, RK-SOAVEFluorochemicals WILS-HFELECNRTLInorganic ChemicalsCausticAcidsPhosphoric acidSulphuric acidNitric acidHydrochloric acidHydrofluoric acid ENRTL-HF六、Coal Processing 煤加工Application Recommended Property MethodsSize reduction crushing, grinding SOLIDSSeparation and cleaning sieving,cyclones, precipitation, washingSOLIDSCombustion PR-BM, RKS-BM (combustion databank)Acid gas absorption withMethanol (RECTISOL)NMP (PURISOL)PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLARAcid gas absorption withWaterAmmoniaAminesAmines + methanol (AMISOL)CausticLimeHot carbonateELECNRTL七、Power Generation 发电过程Application Recommended Property Methods CombustionCoalOilPR-BM, RKS-BM (combustion databank)Steam cyclesCompressorsTurbinesSTEAMNBS, STEAM-TA八、Synthetic Fuel 合成燃料Application Recommended Property MethodsSynthesis gas PR-BM, RKS-BMCoal gasification PR-BM, RKS-BMCoal liquefaction PR-BM, RKS-BM, BWR-LS九、Environmental 环境Application Recommended Property MethodsSolvent recovery WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances (Substituted) hydrocarbon stripping WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variancesAcid gas stripping fromMethanol (RECTISOL)NMP (PURISOL) PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLARAcid gas stripping from:WaterAmmoniaAminesAmines + methanol (AMISOL)CausticELECNRTLLimeHot carbonateELECNRTLAcidsStrippingNeutralization十、Water and Steam 水和蒸汽Application Recommended Property Methods Steam systemsSTEAMNBS, STEAM.TA Coolant十一、Mineral and Metallurgical Processes 采矿和冶金Application Recommended Property MethodsSOLIDSMechanical processing:CrushingGrindingSievingWashingELECNRTL HydrometallurgyMineral leachingPyrometallurgySOLIDSSmelterConverter。
2-2 aspen物性
AUDRADE液体年度关联式参数
MULAND
5
功能团参数
物性 代号
UNIFAC方程功能团的Q参数
UNIFAC方程功能团的P参数 UNIFAC方程功能团的相互作用参数
GMUFQ
GMUFP GMUFB
参数类型
建立Prop Set
选择物性参数集
在Setup—Report Options— Proper查 及更改
其他可添加数 据
计算完成
新建一个物性估算方法
选择物性方法
设置参数估计
TB 沸点；TC 临界温度； PC 临界压力； VC 临界体积； ZC 临界压缩因子 DHFORM生成热； DGFORM生成自由能；OMEGA 偏心因子；DELTA 溶解度 参数； UNIQUAC 方程参数；PARC 等张比容； DHSFRM 固体生成热。。。
活度系数模型与状态方程方法的比较
• 活度系数方法是描述低压下高度非理想液体混合 物的最好方法。你必须由经验数据（例如相平衡 数据）估计或获得二元参数。 • 状态方程可以在一个很宽的温度和压力范围应用 ，包括亚临界和超临界范围。对于理想或微非理 想的系统，汽液两相的热力学性质能用最少的组 分数据计算状态方程，适用于模拟带有诸如CO2 、N2、H2S这样轻气体的烃类系统。 • 活度系数方法只能用在低压系统（10atm以下） ，对于在低压下含有可溶气体并且其浓度很小的 系统，使用亨利定律。对于在高压下的非理想化 学系统，用灵活的、具有预测功能的状态方程。
计算并查看物性参数
• 按照常规方法，建立流程、输入参数、计 算； • 查看结果
3. 物性估计 Properties Estimation
选择物性估计选项
（1）输入新建组分名称。
纯物质物性计算表(AspenPlus)
KLDIP-4 KLDIP-5 KLDIP-6 KLDIP-7 KVDIP-1 KVDIP-2 KVDIP-3 KVDIP-4 KVDIP-5 KVDIP-6 KVDIP-7 SIGDIP-1 SIGDIP-2 SIGDIP-3 SIGDIP-4 SIGDIP-5 SIGDIP-6 SIGDIP-7 WATSOL-1 WATSOL-2 WATSOL-3 WATSOL-4 WATSOL-5 CPDIEC-1 CPDIEC-2 CPDIEC-3 NTHA-1 NTHA-2 NTHA-3 ANILPT ROCTNO MOCTNO THRSWT-1 THRSWT-2 THRSWT-3 THRSWT-4 THRSWT-5 THRSWT-6 THRSWT-7 THRSWT-8 TRNSWT-1 TRNSWT-2 TRNSWT-3 TRNSWT-4 TRNSWT-5
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NAME NAME MW TC PC VC ZC TFP TB DHFORM DGFORM OMEGA RGYR DELTA MUP SG API TPT TPP ENT HFUS HCOM RI FP FLML FLMU AIT VLSTD RKTZRA OMGCTD VSTCTD VLCVT1 GMUQR GMUQQ
VB DHVLB DCPLS RKSMCP-1 RKSMCP-2 RKSMCP-3 RKSSRP-1 RKSSRP-2 RKSSRP-3 PRMCP-1 PRMCP-2 PRMCP-3 PRSRP-1 PRSRP-2 PRSRP-3 DNSDIP-1 DNSDIP-2 DNSDIP-3 DNSDIP-4 DNSDIP-5 DNSDIP-6 DNSDIP-7 DNLDIP-1 DNLDIP-2 DNLDIP-3 DNLDIP-4 DNLDIP-5 DNLDIP-6 DNLDIP-7 PLXANT-1 PLXANT-2 PLXANT-3 PLXANT-4 PLXANT-5 PLXANT-6 PLXANT-7 PLXANT-8 PLXANT-9 DHVLDP-1 DHVLDP-2 DHVLDP-3 DHVLDP-4 DHVLDP-5 DHVLDP-6 2 CPSDIP-3 CPSDIP-4 CPSDIP-5 CPSDIP-6 CPSDIP-7 CPLDIP-1 CPLDIP-2 CPLDIP-3 CPLDIP-4 CPLDIP-5 CPLDIP-6 CPLDIP-7 CPIGDP-1 CPIGDP-2 CPIGDP-3 CPIGDP-4 CPIGDP-5 CPIGDP-6 CPIGDP-7 SVRDIP-1 SVRDIP-2 SVRDIP-3 SVRDIP-4 SVRDIP-5 SVRDIP-6 SVRDIP-7 MULDIP-1 MULDIP-2 MULDIP-3 MULDIP-4 MULDIP-5 MULDIP-6 MULDIP-7 MUVDIP-1 MUVDIP-2 MUVDIP-3 MUVDIP-4 MUVDIP-5 MUVDIP-6 MUVDIP-7 KLDIP-1 KLDIP-2 KLDIP-3