利用aspen plus进行物性参数的估算

合集下载

Aspen+物性估教程材料

Properties Estimation by Aspen Plus
物性估计
物性输入
选择物性估计选项
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1）输入新建组分名称。
（2）点击User Defined。
（3）输入分子式。需要输入分子量，沸点，分子结构，蒸汽压和理想气体热容。
（4）点击next。
输入分子量，注意在反应过程中会影响Mass balance!
温度相关参数
输入
用户定义参数
输入临界温度和汽化焓数据
输入粘度数据
（1）将文件保存为TBMX.bkp文件（2）新建一个流程模拟文件（3）Import （导入）TBMX.bkp文件
点击性质选项替代合并
忽略
所有性质估算均已设定完成
END
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。。。
Unifac参数两元体系参数
沸点，可参考 Chemdraw的结果，也可以从文献上来。
在Chemdraw中作图，另存为后缀为mol文件。
另存为后缀为mol文件。
用Chemical offcie中的 ChemDraw计算化学性质。
导入分子结构式
点击键计算
确定
计算结果检查及更改
其他可添加数据
计算完成
新建一个物性估算方法

AspenPlusV84查混合物质的物性使用范例

AspenPlusV84查混合物质的物性使用范例
1、Setup–UnitSet–选择SI（国际单位制）或者“New”新建一个
2、Setup–Specification–Global–Globalunitet选择某个单位–Globaletting–Validphae选择状态
6、Method–Specification–Global–Methodname–选择合适的物性
计算方法，可以在Plu的帮助F1里找到这方面的指导
7、PropertySet–New–EnterID输入参数包的名字–OK–Search
8、上面点击Search之后会打开下面的SearchPhyicalPropertie，
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、有时候Qualifier会显示红色，提示选择合适的物质状态
10、Analyi–选择界面右上方Analyi中的Pure/Binary/Mi某ture，本。

aspen 求解物性参数

求混合物的比容：v=m 3/mol在Aspen 中求比容，可以考虑利用v=体积流量/摩尔流量。

选择压缩机作为模拟的模块。

选择等熵压缩，设置出口压力只要稍高于进口压力就可以了。

例如：求取630kmol/h 的CO ，1130kmol/h 的H2O ，189Kmol/h 的CO2和63Kmol/h 的H2组成的混合物在1atm 和500K 下的比容。

用RK 方程。

根据上面的结果就可知进料的体积流率是82443.568m 3/h,摩尔流率是2012Kmol/h 。

那么计算比容=382443.56840.976/2012m kmol 。

求进料物流中气相分率：选择flash 作为模拟的模块，在设置flash 参数时，要求温度与压力都与进料物流的一致，这样在flash 中的就只进行单纯的气相与液相的分离，而不会发生气相进入液相或液相进入气相的情况，这样就可以根据flash 出口物流中的气液组分得到进料的气相分率等情况。

例如：在180F 及70psia 时，进料物流中丙烷、正丁烷、正戊烷、正辛烷的摩尔分率是0.1、 0.3、0.4 、0.2。

例如：下列物流离开精馏塔，其状态是138psia和197.5F。

如果压力被降低（绝热）到51psia，气相分率和温度是多少。

（提示在flash2前放一个阀，由阀的阻。

求解化学反应平衡时的各组分的多少：选择RGibbs反应器，只要将出口的温度与压力设置好就可以知道该条件下达到化学平衡时的各组分的量。

只要利用该方法计算的结果求出平衡常数K，与实际的常数作比较就可以了。

例如：水煤气变换制氢的化工过程222CO H O CO H+⇔+，在平衡时222co Hco H Oy yKy y=，由热力学数据给出500k时，K=148.4，按照化学计量比进料，求化学反应达到平衡时的平衡组分。

根据最后的反应结果计算K=0.9210.921135.91430.0790.079⨯=⨯，与给定的结果有些差别。

Aspen_Plus推荐使用的物性计算方法

Solvent recovery
WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances
(Substituted) hydrocarbon stripping
WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances
Acid gas stripping from
Terephthalic acid
WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances
(with dimerization in acetic acid section)
Application
Recommended Property Methods
Azeotropic separations
Application
Recommended Property Me
Oil
PR-BM, RKS-BM (combustion databank)
Steam cycles
Compressors
Turbines
STEAMNBS, STEAM-TA
Application
Recommended Property Methods
Synthesis gas
PR-BM, RKS-BM
Coal gasification
PR-BM, RKS-BM
Coal liquefaction
PR-BM, RKS-BM, BWR-LS
Application
Recommended Property Methods
Alcohol separation
WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances

Aspen Plus对不同应用领域推荐使用的物性计算方法

Steam systems
Coolant
STEAMNBS, STEAM.TA
Application
Recommended Property Methods
Mechanical processing:
Crushing
Grinding
Sieving
Washing
SOLIDS
Hydrometallurgy
ENRTL-HF
Application
Recommended Property Methods
Size reduction crushing, grinding
SOLIDS
Separation and cleaning sieving,
cyclones, precipitation, washing
SOLIDS
Combustion
PR-BM, RKS-BM (combustion databank)
Acid gas absorption with
Methanol (RECTISOL)
NMP (PURISOL)
PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLAR
Primary fractionator
CHAO-SEA, GRAYSON
Light hydrocarbons
Separation train
Quench tower
PENG-ROB, RK-SOAVE
Aromatics
BTX extraction
WILSON, NRTL, UNIQUAC and their ariances
(Substituted) hydrocarbon stripping

2-Aspen Plus应用

二、二元物性分析
例：采用NRTL方法，分别计算在25、35和 45℃下不同质量分率甲醇水溶液的密度 • SetupSpecificationGlobal页面
– Run type选Property Analysis
• 添加组分，定义热力学方法 • ToolsAnalysisPropertyBinary，建立 Pxy分析。保存为 PropertiesAnalysisBINRY-1 • Pxy不涉及密度，自定义物性集
CH CH
三、非库组份物性估计
• 新建模拟Template，Run Type选Property Estimation • 自定义组分：User Defined输入分子式，Next
三、非库组份物性估计
• 输入分子量、沸点等，准备输入分子结构
三、非库组份物性估计
• 输入分子连接(非氢原子）
• 输入完成，关闭。接着next
– ToolsOptionsGen eral页面 – Save documents选项选”Aspen Plus backup File(*.bkp)”
一、经验之谈
• 如果不同塔的物性方法不同,在Block Options中选物性方法
一、经验之谈
• 输入组分Components时，
– 如果所找组分没有，可到databanks页面中把库都选上。有可能是缺省选择的库中没有包含你所需的组分

• 点Run，查看结果
查看结果
查看结果
查看结果
查看结果
查看结果
练习1
• 分析苯-甲苯不同分率的溶液在35、75℃时的焓
三、非库组份物性估计
噻唑（C3H3NS)物性估计 N CH S • 分子量 85，正常沸点 116.8 度， • 蒸汽压关联式（mmHg)： ln p=16.4453281.0/(T+216.255),范围69度~118度 • 估计其：Tc,Pc,Vc,Zc,理想气体比热系数，生成热，生成自由能等系数

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。

利用aspen-plus进行物性参数的估算

利⽤aspen-plus进⾏物性参数的估算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的物性数据库及其应用

物性代号物性代号分子量mw临界压缩因子zc临界温度tc偏心因子omega临界压力pcmup临界体积vc回转半径rgyr物性代号物性代号生成热dhformapi重度api生成自由能dgform溶解度参数delta沸点tb等张比容parc标准沸点下的摩尔体积vb气体粘度muvdip汽化热dhvlb液体粘度muland凝固点tep导热系数kvdip相对密度sg表面张力sigdip物性代号参数个数antoin蒸汽压关联式参数plxant理想气体热容关联式参数cpig11waston关联式参数dhvlwtrackett液体容积方程关联式rktzracavett综合方程参数dhlcatcavett综合关联式参数plcavtsealchasdhildebrnud方程参数vlcvt1标准液体容积方程参数vlstd水溶解度方程参数watsolaudrade液体年度关联式参数muland物性代号unifac方程功能团的q参数gmufqunifac方程功能团的p参数gmufpunifac方程功能团的相互作用参数gmufb32aspenplus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表达物质的压力体积温度及成分之间的数学关系式叫做状态方程
包括多于5000多个组分（大多数为有机物）的参数，这是ASPEN PLUS纯组分参数的主要数据源。
（1）与状态无关的固有属性，如分子量、临界参数、偏心因子等；
（2）标准状态下一定相态的属性，如25℃时的标准生成热、标准燃烧热、标准生成自由能等；
（3）一定状态下的属性，如各温度下的热容、饱和蒸汽压、粘度等，通常以一定的方程形式关联，将方程参数作为基础物性数据。

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。

如何利用Aspen进行物性分析_纯组分,二元相图

物性分析方法（Property Analysis）在进行一个流程模拟之前，最好先了解一下你所选物系，以及物系中物质的物性和相平衡关系，对所选体系偏离理想体系的程度有个初步的了解，对所选体系热力计算方法有个初步的认识。

只有这样才能够选择合适的物性计算方法，在得出模拟结果之后，才能保证模拟结果的可信度。

下面做一个CO2/Ar体系物性分析的例子，旨在抛砖引玉，有错误的地方还请读者批评指正。

1.开始设置选择模拟类型（Simulations）为：General with Metric Units，单位制可以根据自身选择的单位体系来定。

选择运行类型（Run Type）为：Property Analysis，当然在其它运行类型中也能够进行物性，不过这个运行类型没有流程图及其它一些要素，是专门为物性分析而设立的运行类型。

图12. Setup参数设置设置Setup中的一些参数，如Title，（这里可以不填写，但是最好还是设置一下，可以方便其它用户对你的模拟进行了解，增加其互通性）Unit，Run Type，其中Unit，Run Type 中的设置相当于第一步中的Simulation，Run Type设置，对于前面已经选择的类型在这里可以看到设置的结果如图2。

当然也可以重新设置。

它好处就是，可以很方便的使用户可以在不建立新模拟的情况下，改变单位制及运行类型。

在Description中可以填写对模拟的一些简单描述，可以在报告（.rep）中输出，可以增加其可读性。

其它的一些选项这里就不做介绍了。

图23. 在Component中定义组分在Component ID中输入CO2，AR即可，对于其它一些常用的物质直接输入其名字或分子式就行。

而对于一些结构复杂的物质可以运用Find来查找。

输入后结果如图3。

图3注：Elec Wizard：电解质向导，可以帮助用户输入电解质。

User Defined：输入用户自定义的组分。

Reorder：重新调整输入物质的顺序。

Aspen模拟物性数据分析

第32页
气液平衡基础--泡点露点
• 3）绘制模拟流程图（Separators/Flash2）
第33页
气液平衡基础--泡点/露点
• 4）定义进料流股
第34页
气液平衡基础--泡点/露点
• 5）定义单元操作
第35页
气液平衡基础-- 泡点/ 露点
• 6）运行模拟计算，查看结果
第36页
气液平衡基础--泡点/露点
6.75
第28页
气液平衡基础--泡点/露点
泡点：液体混合物处于某压力下开始沸腾的温度，称为混合物在这压力下的泡点温度
露点：气体混合物处于某压力下开始凝结的温度，称为混合物在这压力下的露点温度
最常见的VLE 问题就是已知系统总压P 和液相组成 (即各个xj 的数值)，计算气液相平衡时的温度和气相的组成yj；或者已知系统总压P 和气相组成(即各个yj 的数值)，计算气液相平衡时的温度和液相的组成xj
第54页
第49页
流股中物性数据的查看通过Properties/pro-set新建物性集在Physical properties下查找所需要的物性名
称，
第50页
流股中物性数据的查看通过Properties/pro-set新建物性集在Physical properties下查找所需要的物性名
称，
第51页
第29页
气液平衡基础-- 泡点/ 露点
【例题】利用闪蒸单元操作，完成以下例题 • 物系：苯，甲苯，其中苯的摩尔分率为0.2,
P=106.7kPa下，求： 1）溶液的泡点温度及平衡气相组成 2）溶液的露点温度及平衡液相组成
第30页
Aspen中的单元操作模型 -- Separators

10 物性参数估算

第19页
估计受温度影响的物性
使用Estimation Input T-Dependent (估计输入受温度影响参数) （1）在T-Dependent 页中选择要用Property列表框估计的参数，在Component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。
（1）单击Pure Component(纯组分)页（2）在Pure Component 页中选择要用Parameter(参数)列表
框估计的参数（3）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（4）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。
第20页
估计受温度影响的物性
使用Estimation Input T-Dependent (估计输入受温度影响参数) （3）如果有对应温度数据的实验物性，将其输入到Properti es /Data/ Pure-Comp(性质数据纯组分)窗口。如果结合实验数据和估计值通过选择Use Data 复选框，可以在Weight(权重)栏中设置，实验数据的权重对于估计值权重相对为1.0。
第8页
使用一般方法确定分子结构
当使用一般方法描述化合物的原子和键时ASPEN PLUS 自动生成用于特殊运行估计方法的所需的官能团。（1）在纸上画出分子结构. （2）给每个原子设一个号不包括氢原子号必须是连续的从1 开始. （3）在/Property单击Molecular Structure(分子结构) （4）在Molecular Structure/Object Manager中选择要规定其分子结构的组分号，然后单击Edit(编辑),在Gen eral(通用)页中由其连接方式定义分子,一次一对原子。原子号和原子类型在窗口底部相应的列表中。

ASPEN PLUS的物性方法和模型(ppt 15页)

第 12 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
Margules for C4-C18 hydrocarbons, Wilson for aromatics Wilson or Margules
第9页
物性的查询
运行tool中的检索参数结果
第 10 页
参数的输入
第 11 页
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
C VAN
LAAR WILSON
汽相状态方程
理想气体定律 Redlich-Kwong
Redlich-KwongSoave
NothnaΒιβλιοθήκη el 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。
书山有路勤为径学海无涯苦作舟书到用时方恨少事非经过不知难2020年4月12日星期日aspenplus的物性方法和模型书山有路勤为径学海无涯苦作舟书到用时方恨少事非经过不知难31aspenplus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书山有路勤为径学海无涯苦作舟书到用时方恨少事非经过不知难物性模型书山有路勤为径学海无涯苦作舟书到用时方恨少事非经过不知难状态方程模型?11ideal理想状态性质方法?22用于石油混合物的性质方法

物性估算模型aspenplus入门

第 6 页
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。

Aspen plus分析混合物露点、热容、平均分子量的方法

Aspen分析混合物露点、热容、平均分子量的方法首先，打开软件，进入物性分析
（1）点“next”图标，进入下一步
（2）此界面继续点“next”
(3)输入各组分物质，后点下一步。

（4）选择计算方法。

选择“PENG-ROB”，点下一步；
（5）出现一个界面，再点下一步
（6）出现如下界面，点确定
（7）出现如下界面，先别急，等下再回来完成此步。

（8）点下面的prop-sets，（因为要分析哪些物性，需要我们自己来设定）
（9）选择new，点OK
（10）选择cpmx等相关物性
CPMX：混合物恒压热容
TDEW：混合物某压力下的露点
MWMX：混合物的平均分子量
（11）选好后，点next，点“new”。

出现如下界面，这是刚才第7步出现的界面。

（12）输入各组分的含量。

（虽然单位是kmol/h，我们所模拟的这些参数只需要知道各组分的比例就可以得出了。

不管怎么输，只要比例正确就可以了）
Next
从180度开始，到250度结束，每隔5度计一个点（13）把刚才选择的物性，添加到结果列表中。

（14）运行后，点results，查看结果
（15）结果
注：CPMX：混合物热容。

只要压力、温度、组分含量任意一个改变，此数据就要重算。

TDEW：某压力下的露点。

压力、组分含量任意一个改变，此数据就要重算。

MWMX：混合物平均分子量。

只和组分含量相关。

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。