《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第3章 物性方法
化工流程模拟实训：Aspen_Plus教程_第1章绪论
？！
示例：
测演讲时间
方法：[幻灯片放映] ->[设置 放映方式]
控制：人工换片/定时自动换片 播放动画效果？ 播放旁白？ 循环播放？ 绘图笔现场应用 状态（放映/编辑） 状态转换
幻灯片制作原则
提纲文章 演讲提纲，现场展开.
短语化 5/7/9 >……
提炼、力求简洁.
视觉效果 图形、直观、动静有度、色彩分明、简洁.
•情绪控制的重要性 •如何进行情绪控制
多个动作连动
示例
公司角色与定位
全面 产品与服务与提供者
技术与产品供应商 应用集成商
信息服务运营商
课程内容
创建演示文稿 修饰幻灯片 幻灯片连接
放映设置和打印
幻灯片的连接
串连（要制作完整的PowerPoint演示文稿 ，
要将单张幻灯片连接起来，似“串珍珠”）。
➢ 12字真言：“能用图，不用表；能用表，不
不断循环渐进的过程
目标
示例
评估与检查
宗旨
计划时间表
共同计划
计划要素分解
部门间协作互动
7%
2%
58%
意大利
瑞士
15%
德國
5%
5%
英國
法國
4% 1%3%
歐洲其它國家 北美 （美國，加拿大）
亞太地區(中國，澳大利亞，日本)
貿易
➢看百分比用饼状图
数量
5000 4000 3000 2000 1000
0
1
➢看差距用柱状图
A/B班上半年产量表
2
3
4
5
6
月份
月份 A班 B班
动画制作
★声音的设置
启动时间、与内容要协调、自动或手动点击
《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第3章 物性方法
3.3 物性方法的选择
经验选取 由物系特点及其操作条件进行选择
极性 物系
物 系
电解质？
非极性 物系
真实？
电解质
ELECNRTL
非电解质
参考（b）
真实
PENG-ROB RK-SOAVE PR-BM RKS-BM
虚拟& 真实
>1atm CHAOSEA BK10 GARYSON
理想模型
理想物性方法 IDEAL SYSOP0
K值计算方法 Ideal Gas/Raoult's law/Henry's law Release 8 version of Ideal Gas/Raoult's law
3.2 Aspen Plus中的主要物性模型
状态方程模型
方法
状态方程
基于Lee方程的物性方法
Redlich-Kwong HF Hexamerization model Redlich-Kwong Ideal gas Hayden-O'Connell Nothnagel Redlich-Kwong Ideal gas
Redlich-Kwong Redlich-Kwong-Soave Hayden-O'Connell Ideal gas Redlich-Kwong
Aspen Plus提供了含有常用的热力学模型的物性方法。
物性方法与模型选择不同，模拟结果大相径庭。如精馏 塔模拟的例子。相同的条件计算理论塔板数，用理想方 法得到11块，用状态方程得到7块，用活度系数法得42 块。显然物性方法和模型选择的是否合适，也直接影响 模拟结果是否有意义。
《Aspen plus物性方法和模型》
《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第7章 分离单元模拟PartB
第7章分离单元模拟Part B 作者：武佳孙兰义第7章分离单元模拟Part B⏹7.1 概述⏹7.2 精馏塔的简捷设计模块DSTWU ⏹7.3 精馏塔的简捷校核模块Distl⏹7.4 精馏塔的严格计算模块RadFrac ⏹7.5 塔板和填料的设计与校核⏹7.6 连续萃取模块Extract⏹7.7 吸收示例7.1 概述模块说明功能适用对象DSTWU 使用Winn-Underwood-Gilliland方法的多组分精馏的简捷设计模块确定最小回流比、最小理论板数以及实际回流比、实际理论板数等仅有一股进料和两股产品的简单精馏塔Distl 使用Edmister方法的多组分精馏的简捷校核模块计算产品组成仅有一股进料和两股产品的简单精馏塔RadFrac 单个塔的两相或三相严格计算模块精馏塔的严格核算和设计计算普通精馏、吸收、汽提、萃取精馏、共沸精馏、三相精馏、反应精馏等Extract液-液萃取严格计算模块液-液萃取严格计算萃取塔MultiFrac严格法多塔蒸馏模块对一些复杂的多塔进行严格核算和设计计算原油常减压蒸馏塔、吸收/汽提塔组合等SCFrac简捷法多塔蒸馏模块确定产品组成和流率、估算每个塔段理论板数和热负荷等原油常减压蒸馏塔等PetroFrac石油蒸馏模块对石油炼制工业中的复杂塔进行严格核算和设计计算预闪蒸塔、原油常减压蒸馏塔、催化裂化主分馏塔、乙烯装置初馏塔和急冷塔组合等RateFrac非平衡级速率模块精馏塔的严格核算和设计计算蒸馏塔、吸收塔、汽提塔、共沸精馏、反应精馏等DSTWU是多组分精馏的简捷设计模块，针对相对挥发度近似恒定的物系开发，用于计算仅有一股进料和两股产品的简单精馏塔。
DSTWU模块用Winn-Underwood-Gilliland方法进行精馏塔的简捷设计计算。
通过Winn方程（之后Fenske对Winn方程进行了完善）计算最小理论板数，使用Underwood方程计算最小回流比，根据Gilliland关联图来确定操作回流比下的理论板数或一定理论板数下所需要的回流比。
《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第5章 流体输送单元模拟
第5章流体输送单元模拟作者：王丁丁孙兰义目录⏹5.1 概述⏹5.2 泵Pump⏹5.3 压缩机Compr⏹5.4 多级压缩机Mcompr ⏹5.5 阀门Valve⏹5.6 管段Pipe⏹5.7 管线系统Pipeline5.1 概述Aspen Plus提供6种流体输送单元模块（Pressure Changers）5.2 泵Pump⏹Pump模块用于模拟两种设备●泵（Pump）泵是把机械能转换成液体的能量，用来给液体增压和输送液体的流体机械。
●水轮机（Turbine）水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。
5.2 泵Pump——连接 泵Pump连接示意图输入参数输出结果出口压力（Discharge pressure）所需功率（Fluid power/Brake power）压力增量（Pressure increase）所需功率（Fluid power/Brake power）压力比率（Pressure ratio）所需功率（Fluid power/Brake power）指定功率（Power required）出口压力（Discharge pressure）特性曲线（Use performance curve to determine discharge conditions）所需功率（Fluid power/Brake power）⏹泵Pump模块有5种计算形式出口压力、泵的水力学效率和驱动机效率⏹常用参数指定：指定模型指定参数指定效率⏹特性曲线有三种输入方式：●列表数据Tabular Data●多项式Polynomials●用户子程序User Subroutines⏹特性曲线的数目，有三个选项：●操作转速下的单根曲线Single curve at operating speed；●参考转速下的单根曲线Single curve at reference speed；●不同转速下的多条曲线Multiple curves at different speeds .选择曲线形式设定特性曲线变量选择曲线数目⏹在Curve Data页面中输入特性曲线数据：●特性曲线变量的单位Units of curve variables●每根曲线特性数据表如Head vs. flow tables●每根曲线的对应转速Curve speeds曲线变量单位曲线对应转速输入流量—扬程数据在Efficiencies页面中输入效率数据：输入流量—效率数据当泵的操作转速与特性曲线的转速不同时，还要输入操作转速数据：规定操作转速用多项式表示特性曲线：输入多项式系数5.2 泵Pump ——NPSHR （1）⏹汽蚀余量又叫净正吸头NPSH ，是表示汽蚀性能的主要参数。
《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第6章 换热器单元模拟
注意：指定压力(Pressure)，当指定值>0时，代表出口的绝对压力值； 当指定值≤0，代表出口相对于进口的压力降低值。
6.2 换热器Heater
Heater的常用的几种闪蒸规定组合
压力（或压降）与右列之一 出口温度或温度改变与右列之一
出口温度 热负荷或者入口热流率 汽化分率 温度改变 过冷度或过热度 压力 热负荷 汽化分率
6.2 换热器HeatX
Heatx 严格计算变量以及使用准则
6.2 换热器HeatX
Heatx 严格计算变量以及使用准则
变量
计算方法
简捷法使用准则 严格法使用准则
常数Constant （由用户指定校正 系数，也可查手册）
Default
LMTD
对数平均温 差校正因子
几何尺寸 Geometry 用户子程序 User-subroutine
6.2 换热器HeatX
Heatx 换热器的几何结构参数
壳程(Shell)表单中允许用户对以下参数进行设置：
壳程类型（TEMA shell type） 管程数（No. of tube passes） 换热器方位（Exchanger orientation） 密封条数（Number of sealing strippairs） 管程流向（Direction of tubeside flow） 壳内径（Inside shell diameter） 壳/管束间隙（Shell to bundle clearance） 串联壳程数（Number of shells in Series） 并联壳程数（Number of shells in Parallel）
计算法 Calculated
No No 多管程时可用
Yes
化工流程模拟实训：Aspen Plus教程 第10章工艺流程模拟
10.1 带循环的工艺流程模拟
主流程处理顺序
从 原 料 物 流 (Feed streams) 到 产 物 物 流 (Product streams)的流程顺序，称为主流程处理顺序(Main Flow Processing Sequence) 。 S9 S10
U7 S1 U1 S2 U2 S3 U3 S4 U4 S6 U5 S7 U6 S8
撕裂流
撕裂流是Aspen Plus给出其初始估值的一股物流，并 且该估值在迭代过程中逐次更新，直到连续的两个估值 在规定的容差范围内为止 撕裂流与循环物流是相关的，但又与循环物流不一样 要 确 定 由 Aspen Plus 选 择 的 撕 裂 流 ， 可 在 Control Panel（控制面板）中的“Flowsheet Analysis（流 程分析）”页面查看 用户确定的撕裂流可在Convergence/Tear页面进行 规定 为撕裂流提供估计值可以促进或者加快流程收敛（极力 推荐，否则缺省值为零） 如 果 输 入 了 “ 回 路 ” 中 的 某 个 物 流 的 信 息 ， Aspen Plus会自动设法把该物流选为撕裂流
苯乙烯的生产——问题描述
6. 物流7在两相闪蒸器G中冷却到50℃，得到富含H2的物 流9，去流程的其他部分。物流8在分相器H中进一步冷却到 25℃，分离出水相物流11和有机相物流10； 7. 物流10在精馏塔J中进行乙苯和苯乙烯的分离，塔底得 到富含苯乙烯的物流12；塔顶得到富含乙苯的物流2，经过 冷却器K被冷却得到物流15。 该工艺过程的进料条件： 物 流 1 ： 纯 乙 苯 ， 摩 尔 流 率 为 45.35kmol/hr ， 温 度 为 25℃，压力为0.1MPa； 物 流 14 ： 纯 水 ， 摩 尔 流 率 为 18.14kmol/hr ， 温 度 为 25℃，压力为0.1MPa。
《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第9章 流程选项与模型分析工具
第9章流程选项与模型分析工具作者：毕欣欣孙兰义为方便用户可以控制以及分析流程，Aspen Plus提供了一些有用的工具，这些工具设置在数据浏览窗口（Data Browser）的流程选项(Flowsheeting Options)和模型分析工具（Model Analysis Tools）目录下。
流程选项主要包括设计规定(Design Spec)、计算器(Calculator)、传递模块( Transfer ) 、平衡模块( Balance ) 。
模型分析工具主要包括灵敏度分析（Sensitivity）、优化（Optimization）、约束（Constraint）、数据拟合(Data Fit)以及工况分析(Case Study)。
9.1 流程选项9.1.1 设计规定9.1.2 计算器9.1.3 传递模块9.1.4 平衡模块9.2 模型分析工具9.2.1 灵敏度分析9.2.2 优化及约束条件9.2.3 数据拟合9.2.4 工况分析采集变量：指定期望值可以是流程变量或含某些流程变量的函数（此函数可以是任意涉及一个或多个流程变量的合法Fortran表达式）操纵变量：被调整使采集变量接近期望值可以是一个模块输入变量、过程进料物流变量或其它模拟输入变量；模拟计算出的量不能作为操纵变量设计规定的目标是期望值等于计算值，模拟时需要规定容差，在该容差范围内满足目标函数关系，停止迭代计算。
设计规定中实际满足的方程是：∣规定值-计算值∣<容差设计规定会产生必须迭代求解的回路，缺省情况下，Aspen Plus为每个设计规定生成一个收敛模块并将收敛模块排序。
设计规定在计算时，将物流或模块输入页中提供的操纵变量的值作为初值，为操纵变量提供一个合适的初值有助于减少设计规定收敛计算的迭代次数。
定义一个设计规定一般包括以下5个步骤：✓建立设计规定；✓标识设计规定中的采集变量；✓为采集变量或函数指定期望值并指定容差；✓标识操纵变量，并指定该操纵变量的上下限；✓输入可选的Fortran语句。
化工流程模拟实训—AspenPlus教程孙兰义主编》配套PPS第10章工艺流程模拟幻灯片PPT
输 入 物 流 FEED1 和 FEED2 进 料 条 件 ， 模 块 DIST1和DIST2参数，运行模拟，控制面板显示 错误，流程不收敛。 在 Control Panel （ 控 制 面 板 ） 中 的 “Flowsheet Analysis（流程分析）”页面查看 默认撕裂流为RECY-H2O、RECYCLE。
化工流程模拟实训—
AspenPlus教程孙兰义主
编》配套PPS第10章工艺
流程模拟幻灯片PPT
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苯乙烯的生产——问题描述
6. 物流7在两相闪蒸器G中冷却到50℃，得到富含H2的物 流9，去流程的其他部分。物流8在分相器H中进一步冷却到 25℃，分离出水相物流11和有机相物流10；
7. 物流10在精馏塔J中进行乙苯和苯乙烯的分离，塔底得 到富含苯乙烯的物流12；塔顶得到富含乙苯的物流2，经过冷 却器K被冷却得到物流15。
牛顿法收敛速度快，但计算量大。
10.1 带循环的工艺流程模拟
增大迭代次数
选择收敛方法
10.1 带循环的工艺流程模拟
用户自定义撕裂物流
化工流程模拟实训：Aspen Plus教程 第5章流体输送单元模拟
扬程，m
20
40
10
250
5
300
3
400
5.3 压缩机Compr
Compr 模型用于模拟四种单元设备 多变离心压缩机 Polytropic Centrifugal Compressor 多变正排量压缩机 Polytropic Positive Displacement Compressor 等熵压缩机 Isentropic Compressor
组分 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 异丁烷 1,3-丁二烯 缩写式 C1 C2 C3 NC4 IC4 DC4 流率，kБайду номын сангаасol/hr 0.05 0.45 4.55 8.60 9.00 9.00
5.4 多级压缩机MCompr
多级压缩将气体的压缩过程分在若干级中进行，并 在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。
5.2 泵Pump
Pump模块用于模拟两种设备 泵（Pump） 泵是把机械能转换成液体的能量，用来给液体
增压和输送液体的流体机械。
水轮机（Turbine） 水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动
力机械，它属于流体机械中的透平机械。
5.2 泵Pump——连接
泵Pump连接示意图
5.2 泵Pump——模块参数（1）
所需功率（Fluid power/Brake power） 出口压力（Discharge pressure）
特性曲线（Use performance curve 所需功率（Fluid power/Brake power） to determine discharge conditions）
常用参数指定：
《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第2章 图形界面与流程建立
第2章图形界面与流程建立作者：毕欣欣孙兰义图形界面与流程建立2.1 图形界面2.2 建立流程模拟2.3 输入数据2.4 运行模拟2.5 查看结果标题栏菜单栏Next按钮模拟初始化结果显示数据浏览按钮流程显示窗口模块库主要图标功能介绍图标说明功能下一步Next 指导用户进行下一步的输入数据浏览Data Browser 浏览、编辑表和页面控制面板Run Control Panel 显示运行过程，并进行控制初始化Reinitialize 重新计算，不使用上次的计算结果开始运行Start 输入完成后，开始计算结果显示Check results 显示模拟计算的结果状态指示符号符号意义该表输入未完成该表输入完成该表中没有输入，是可选项对于该表有计算结果对于该表有计算结果，但有计算错误对于该表有计算结果，但有计算警告对于该表有计算结果，但生成结果后输入发生改变例2.1 苯和丙烯反应生成异丙苯，求产品PRODUCT 中异丙苯的摩尔流率条件：原料FEED ，105℃，0.25MPa , 苯、丙烯摩尔流率各18kmol/hr 反应器REACTOR ，绝热操作，0.1MPa ，丙烯转化率90%，反应方程式：冷凝器COOLER ，出口温度54℃，压降为0.7kPa 分离器SEP ，绝热操作，压降为6636912C H C H C H +→步骤输入数据建立流程图运行模拟查看结果启动Aspen Plus保存文件添加模块及物流全局设置输入组分物性方法进料参数模块参数启动Aspen Plus选择模板General with Metric Units运行类型Run Type选择Flowsheet 启动User Interface，选用Template设置保存类型：点击菜单栏Tools∣Options，General ∣Save options设置文件的保存类型*.apw，文档文件，二进制存储，包含输入规定、模拟结果和中间收敛信息；*.bkp，运行过程的备份文件，ASCⅡ存储，包含输入规定、结果信息；*.apwz，综合文件，二进制存储，包含模拟过程中的所有信息。
化工流程模拟实训：Aspen Plus教程 第3章物性方法
3.3 物性方法的选择
经验选取 由物系特点及其操作条件进行选择
电解质 极性 物系 电解质？ 非电解质 物 系 真实 非极性 物系 PENG-ROB RK-SOAVE PR-BM RKS-BM >1atm CHAOSEA BK10 GARYSON 虚拟& 真实 P 真空 参考（b） ELECNRTL
ASME steam table correlations NBS/NRC steam table equation of state
石油
水或蒸汽 水或蒸汽
3.3 物性方法的选择
过程模拟必须选择合适的热力学模型
在使用模拟软件进行流程模拟时，用户定义了一个流程以 后，模拟软件一般会自行处理流程结构分析和模拟算法方 面的问题，而热力学模型的选择则需要用户作决定。流程 模拟中几乎所有的单元操作模型都需要热力学性质的计算 ，迄今为止，还没有任何一个热力学模型能适用于所有的 物系和所有的过程。流程模拟中要用到多个热力学模型， 热力学模型的恰当选择和正确使用决定着计算结果的准确 性、可靠性和模拟成功与否。 选取方法 由物系特点及操作温度、压力经验选取 由帮助系统进行选择
否
UNIFAC UNIF-LBY UNIF-DMD
PRWS RKSWS SR-POLAR
PSRK RKSNHV2
图（b）
3.3 物性方法的选择
经验选取
二聚物 是 聚合度 HF六聚物 活度系数模型 有气相 缔合？ WILSON WILS-RK WILS-LR WILS-GLR NRTL NRTL-RK NRTL-2 UNIQUAC UNIQ-RK UNIQ-2 UNIFAC UNIF-LL UNIF-LBY UNIF-DMB WILS-NTH WILS-HOC NRTL-NTH NRTL-HOC UNIQ-NTJ UNIQ-HOC UNIF-HOC WILS-HF
《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第6章 换热器单元模拟
6.2 换热器HeatX
Heatx的模型设定参数
注意：对于并流或者逆流换热来讲，热物流出口温差的表 示方法是不同的。
6.2 换热器HeatX
Heatx的模型设定参数
（7） 冷物流出口（相对于冷物流入口）温升 (Cold stream outlet temperature increase) （8） 冷物流出口温差 (Cold stream outlet temperature approach) （9） 冷物流出口过热度 (Cold stream outlet degrees superheat) （10）冷物流出口蒸汽分率 (Cold stream outlet vapor fraction) （11）传热面积 (Heat transfer area) （12）热负荷 (Exchanger duty) （13）几何条件 (Geometry)（详细计算时采用）
变量
计算方法
简捷法使用准则 严格法使用准则
常数 Constant U value
No
相态法
Phase specific
No
Film
values
confficients
膜系数
幂函数
Power law
No
expression
由几何尺寸计算
Calculate from
No
geometry
Yes Yes Yes Default
6.2 换热器HeatX
Heatx 严格计算变量以及使用准则
变量
Pressure Drop 压降
计算方法
由出口压力计算 Outlet pressure
由几何尺寸计算 Calculate from geometry
2019-《化工流程模拟实训—AspenPlus教程孙兰义主编》配套PPS课件第10章工艺流程模拟-文档资料
Calculation Sequence U1，(U2，U3，U4，U5)，U6 U1，(U3，U4，U5 ，U2)，U6 U1，(U4，U5 ，U2，U3)，U6 U1，(U5 ，U2，U3，U4)，U6
10.1 带循环的工艺流程模拟
撕裂流
撕裂流是Aspen Plus给出其初始估值的一股物流，并 且该估值在迭代过程中逐次更新，直到连续的两个估值 在规定的容差范围内为止
10.1 带循环的工艺流程模拟
主流程处理顺序
从原料物流(Feed streams)到产物物流(Product
streams)的流程顺序，称为主流程处理顺序(Main Flow
Processing Sequence) 。
S9
S10
U7
S1
S2
S3
S4
S6
S7
S8
U1
U2
U3
U4
U5
U6
S5
R1
MIXER
FSPLIT
FSPLIT
S6
10.1 带循环的工艺流程模拟
撕裂流举例
哪个是循环物流？
S7 S6
哪个可能是撕裂流？
S7和S6 S2和S4 S3
哪个是最好的撕裂流选择？
S3（只需要一个撕裂流，而其它选择都是两个）
10.1 带循环的工艺流程模拟
撕裂流与计算顺序的关系
10.1 带循环的工艺流程模拟
改变撕裂物流
选择物流RECY-H2O和ORG为撕裂物流（Tear streams）
初始化后，重新运行模拟，控制面板依然出现警告和错 误，此时需要修改收敛算法。
10.1 带循环的工艺流程模拟
改变收敛算法
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BWR-LS
BWR Lee-Starling
LK-PLOCK
Lee-Kesler-Plöcker
基于PR方程的物性方法
PENG-ROB
Peng-Robinson
PR-BM
Peng-Robinson with Boston-Mathias alpha function
PRWS
Peng-Robinson with Wong-Sandler mixing rules
理想模型
理想物性方法 IDEAL SYSOP0
K值计算方法 Ideal Gas/Raoult's law/Henry's law Release 8 version of Ideal Gas/Raoult's law
3.2 Aspen Plus中的主要物性模型
状态方程模型
方法
状态方程
基于Lee方程的物性方法
是 PRWS RKSWS SR-POLAR
否 PSRK RKSNHV2
图（b）
3.3 物性方法的选择
经验选取
活度系数模型
是 聚合度
有气相 缔合？
二聚物 HF六聚物
WILS-NTH WILS-HOC NRTL-NTH NRTL-HOC UNIQ-NTJ UNIQ-HOC
UNIF-HOC
WILS-HF
P
真空 BK10 IDEAL
图（a）
3.3 物性方法的选择
经验选取
极性非电解 质物系
P<10bar 有交互作 用参数？
压力
P>10bar有Fra bibliotek互作 用参数？
是 NRTL UNIQUAC
是
有液液平
衡数据？
否 WILSON NRTL
UNIQUAC
是 UNIF-LL
否 有液液平 衡数据？
否 UNIFAC UNIF-LBY UNIF-DMD
系统提供了两种方法，可以通过组分类型或是化工过程的类型进行 选择。以指定组分类型为例，选择第一项，Specify component type
3.3 物性方法的选择
系统提供了三种组分类型，化学系统、烃类系统以及特殊系统，这 里选择烃类系统
3.3 物性方法的选择
选择完成后，系统提示用户是否含有石油产品的数据分析或是虚 拟组分，点击No
Aspen Plus提供了含有常用的热力学模型的物性方法。
物性方法与模型选择不同，模拟结果大相径庭。如精馏 塔模拟的例子。相同的条件计算理论塔板数，用理想方 法得到11块，用状态方程得到7块，用活度系数法得42 块。显然物性方法和模型选择的是否合适，也直接影响 模拟结果是否有意义。
《Aspen plus物性方法和模型》
Redlich-Kwong HF Hexamerization model Redlich-Kwong Ideal gas Hayden-O'Connell Nothnagel Redlich-Kwong Ideal gas
Redlich-Kwong Redlich-Kwong-Soave Hayden-O'Connell Ideal gas Redlich-Kwong
VANL-HOC
Van Laar
VANL-NTH
Van Laar
VANL-RK
Van Laar
VANL-2
Van Laar (using dataset 2)
基于WILSON的物性方法
WILSON
Wilson
WILS-HOC
Wilson
WILS-NTH
Wilson
WILS-RK
Wilson
WILS-2
3.3 物性方法的选择
帮助系统
Aspen Plus为用户提供了选择物性方法的帮助系统，系统会根据组 分的性质或者化工处理过程的特点为用户推荐不同类型的物性方法
以例2.1为例： 点击菜单栏Tools下的Property Method Selection Assistant，启动帮助系统
3.3 物性方法的选择
Wilson (using dataset 2)
WILS-HF
Wilson
WILS-GLR
Wilson (ideal gas and liquid enthalpy reference state)
WILS-LR WILS-VOL
Wilson (liquid enthalpy reference state) Wilson with volume term
3.3 物性方法的选择
系统给用户提供几种物性方法作为参考
3.3 物性方法的选择
特殊体系的物性方法选择
存在气相缔合的体系
对于存在气相缔合的体系、二聚反应，常用的热力学方法有两种， Nothagel和Hayden-O’Connel状态方程。 Nothagel方程使用的是截断的范德华方程，可以模拟气相的二聚反应，不 足之处在于当压力大于几个大气压时就不适用了；使用Nothagel状态方程 作为气相模型的性质方法有NRTL-NTH、UNIQ-NTH、VANL-NTH、 WIS-NTH。Hayden-O’Connel状态方程使用的是截至两项的维里方程，它 能够可靠地预测极性组分的溶和作用以及气相中的二聚现象（比如含有羧 酸的混合物），但当压力超过10～15个大气压时也不再适用；HaydenO’Connel状态方程作为气相模型的性质方法有NRTL-HOC、UNIF-HOC、 UNIQ-HOC、VANL-HOC、WIS-HOC
3.2 Aspen Plus中的主要物性模型
基于UNIQUAC的物性方法
UNIQUAC
UNIQUAC
UNIQ-HOC
UNIQUAC
UNIQ-NTH
UNIQUAC
UNIQ-RK
UNIQUAC
UNIQ-2
UNIQUAC (using dataset 2)
基于VANLAAR的物性方法
VANLAAR
Van Laar
Electrolyte NRTL
ENRTL-HF
Electrolyte NRTL
ENRTL-HG
Electrolyte NRTL
NRTL
NRTL
NRTL-HOC
NRTL
NRTL-NTH
NRTL
NRTL-RK
NRTL
NRTL-2
NRTL (using dataset 2)
基于UNIFAC的物性方法
UNIFAC
系统数据库 INORGANIC、BINARY等数据库
• 与Aspen Plus的数据库无关，用户自己输入，用户需 内置数据库 自己创建并激活
• 用户需要自己创建并激活，且数据具有针对性，不是 用户数据库 对所有用户开放
3.1 Aspen Plus数据库
PURECOMP
➢ 常数参数。例如绝对温度、绝对压力。 ➢ 相变的性质参数。例如沸点、三相点。 ➢ 参考态的性质参数。例如标准生成焓以及标准生成吉布斯自由能。 ➢ 随温度变化的热力学性质参数。例如饱和蒸汽压。 ➢ 传递性质的参数，例如粘度。 ➢ 安全性质的参数。例如闪点、着火点。 ➢ UNIFAC模型中的集团参数。 ➢ 状态方程中的参数。 ➢ 与石油相关的参数。例如油品的API值、辛烷值、芳烃含量、氢含量及
RKSMHV2
Redlich-Kwong-Soave with modified Huron-Vidal mixing rules
RK-ASPEN
Redlich-Kwong-ASPEN
RK-SOAVE
Redlich-Kwong-Soave
RKS-BM
Redlich-Kwong-Soave with Boston-Mathias alpha function
由物系特点及操作温度、压力经验选取 由帮助系统进行选择
3.3 物性方法的选择
经验选取 由物系特点及其操作条件进行选择
极性 物系
物 系
电解质？
非极性 物系
真实？
电解质
ELECNRTL
非电解质
参考（b）
真实
PENG-ROB RK-SOAVE PR-BM RKS-BM
虚拟& 真实
>1atm CHAOSEA BK10 GARYSON
PRMHV2
Peng-Robinson with modified Huron-Vidal mixing rules
基于RK方程的物性方法
PSRK
Predictive Redlich-Kwong-Soave
RKSWS
Redlich-Kwong-Soave with Wong-Sandler mixing rules
Ideal gas Redlich-Kwong
3.2 Aspen Plus中的主要物性模型
特殊模型
方法
K值计算方法
应用
AMINES APISOUR
Kent-Eisenberg amines model API sour water model
MEA、DEA、DIPA、DGA 中H2S、CO2的处理 带有 NH3、H2S、CO2的废 水处理
Ideal gas Hayden-O'Connell Nothnagel Redlich-Kwong Ideal gas
Ideal gas Hayden-O'Connell Nothnagel Redlich-Kwong Ideal gas
Ideal gas Hayden-O'Connell Nothnagel Redlich-Kwong Ideal gas HF Hexamerization model Ideal gas
BK-10
Braun K-10
石油