海川化工论坛_Aspen Plus辅助教材[1].pdf.bkp

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

流程模拟技术(Aspen Plus)培训班
辅助教材
Version 1.0
中国石化燕山仿真培训中心
2006年10月
目录
一、软件基本应用 (3)
二、物性系统的应用 (27)
三、常用词汇表 (40)
一、软件基本应用
练习一:异丙苯工厂(文件:CAD0001.Bkp)
利用教材P28页条件,模拟异丙苯工厂。

题目介绍:苯和丙烯在反应器中发生烃化反应生成异丙苯,丙烯的转化率为90%,反应产物经冷却器冷到130℉进入闪蒸罐在1个大气压下绝热闪蒸,罐顶气相循环至反应器入口,液相为产品。

物性方法:RK-SOA VE
主要掌握内容:
1、选择模板,进入软件。

2、绘制模拟流程并进行修饰。

3、选择单位制。

4、订制报告内容。

5、定义组分。

6、选择物性方法。

7、定义物流条件。

8、定义单元设备操作条件。

9、查看计算结果。

10、通过习题掌握建立模拟的基本步骤。

练习二:苯分离(文件:CAD0002.Bkp)
利用教材P66页条件,模拟苯分离流程。

题目介绍:含有氢气、甲烷、苯、甲苯的混合物经过一个冷却器及两个闪蒸罐分离苯溶液中的轻组分。

物性方法:PEN-ROB
主要掌握内容:
1、选择模板,进入软件。

2、绘制模拟流程并进行修饰。

3、选择单位制。

4、订制报告内容。

5、定义组分。

6、选择物性方法。

7、定义物流条件。

8、定义单元设备操作条件。

9、查看计算结果。

10、通过习题掌握建立模拟的基本步骤。

练习三:分馏塔简捷设计与严格核算模型的应用:(文件:DSTWU1.Bkp)题目介绍:拟分离由丙烷、正丁烷、异丁烷、异戊烷、正戊烷、正己烷组成的混合物,要求塔顶正丁烷的摩尔回收率达到99.08%,异戊烷的摩尔回收率 1.124%,用冷却水作塔顶全凝器的冷却介质;操作压力4.4个大气压,根据上述条件设计一个分离流程。

其他条件见P81页。

物性方法:PEN-ROB
COLUMN
正丁烷 30
异戊烷 20
正戊烷 15
正己烷 20
主要掌握内容:
1、正确选择模型。

2、了解分馏塔简捷设计和严格核算模型的区别及应用范围。

3、学会两种模型的基本应用。

4、利用初步设计结果进行严格核算。

5、学会使用设计规定完善设计。

6、学会通过绘图判断适宜的进料位置。

7、学习绘制分布图。

练习四:两塔的分离流程(文件:DSTWU2.Bkp)
题目介绍:拟分离由丙烷、正丁烷、异丁烷、异戊烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、正十三烷、正十四烷以及PC(虚拟组分)组成的混合物,要求塔一塔顶正丁烷的摩尔回收率达到99%,异戊烷的摩尔回收率15%;塔二塔顶正十一烷的摩尔回收率达到98%,正十二烷的摩尔回收率2%。

其他条件见P155~158页。

物性方法:RK-SOA VE
进料条件:温度100 ℉ 压力 200 psi
组分流量(lbmol/hr)
丙烷(C3H8) 2336 异丁烷(C4H10-2)361 正丁烷(C4H10-1)592 异戊烷(C5H12-2)132
正戊烷(C5H12-1)185 正己烷(C6H14-1)39
正庚烷(C7H16-1) 46 正辛烷(C8H18-1) 39
正壬烷(C9H20-1) 25 正癸烷(C10H22-1)19
正十一烷(C11H24)13正十二烷(C12H26) 15
正十三烷(C13H28) 12正十四烷(C14H30) 8
PC(虚拟组分) 31
PC(虚拟组分)数据:平均沸点 602.8℉ ,API度 48.6
分子量 254.48。

模块条件:热交换器:热物流出口温度120℉。

一塔:压力 195 psia,实际回流比是最小回流比的1.3倍, 轻关键组分(正丁烷)在塔顶摩尔回收率0.99。

重关键组分(异戊烷)在塔顶摩尔回收率0.15。

二塔:压力 75 psia,实际回流比是最小回流比的3倍,
轻关键组分(正十一烷)在塔顶摩尔回收率0.98。

重关键组分(正十二烷)在塔顶摩尔回收率0.02。

阀门:模型HEATER ,压力75 psia ,气化分率0。

主要掌握内容:
1、正确选择设备模型。

2、学会虚拟组分的规定。

3、利用简捷设计模型结果作严格核算。

4、复习设计规定。

5、练习灵敏度分析工具的使用。

6、复习画图。

练习五:丙酮与水的分离(文件:PP0001.Bkp)
题目介绍:拟分离丙酮和水,要求塔顶丙酮的摩尔回收率为99.5%,水的摩尔回收率为0.5%。

分别用IDEAL、NATL、UNIFAC、PENG-ROB 四种物性方法计算需要的平衡级数。

其他条件见P185~186页。

主要掌握内容:
1、物性方法的重要性。

2、物性方法对计算结果的影响。

3、学习流程拷贝。

4、学习定义模块的物性方法。

5、复习分馏塔简捷设计模型的应用。

练习六:轻质气体在液相中的溶解度(文件:PP0002.Bkp)
题目介绍:水和氮气、氧气组成的混合气体经过一个闪蒸罐,计算罐底液相产品中氮气、氧气的含量。

主要掌握内容:
1、定义亨利组分。

2、应用亨利定律。

3、查看结果。

练习七、利用物性集在流股报告中报告物性。

(文件:CAD0001A.Bkp)题目介绍:在CAD0001流程的物流报告中报告混合物恒压热容(CPMX)、混合物密度(RHOMX)、混合物的粘度(MUMX)、饱和蒸汽压(PL)、汽化热(DHVL)。

主要掌握内容:
1、学会建立物性集。

2、学会选择需要的物性。

3、在流股报告中报告物性。

练习八:调用软件数据库中的物性参数。

(文件:CAD0001B.Bkp)
题目介绍:利用软件提供的工具调用数据库中的物性参数。

主要掌握内容:
1、调用物性参数。

2、利用报告的形式报告物性参数。

练习九:环己烷工厂(文件:CAD0006.Bkp)
题目介绍:氢气和苯进料经过预热进入反应器,发生化学反应生成环己烷,反应产物进入闪蒸罐进行气液分离,其中气相大部分(92% )循环回反应器,其余放空,液相30%循环回反应器,其余进入精馏塔进行产品精制。

调整塔釜产品的流量,满足环己烷的摩尔回收率99.99%。

其他条件见P261页。

物性方法:RK—SOA VE
C6H6+ H2 = C6H12-1
1.2
主要掌握内容:
1、 复习建立模拟流程的基本步骤。

2、 正确选择模型。

3、 合理使用物性方法。

4、 复习设计规定。

5、 学习塔的有关收敛问题的处理。

练习十:甲醇与水的分离 (文件:CAD0004.Bkp)
题目介绍:甲醇与水的分离,通过本习题学习严格蒸馏模型(RADFRAC)的部分功能。

进料:压力 18 psi,
进料状态:饱和液相
总流量:120000 lb/hr
进料组成(质量分数):甲醇:36.8% 水:63.2% 塔:平衡级数:38 (加上冷凝器、再沸器共40)
进料位置:23
塔顶为液相产品
顶板压力: 16.1 Psia
每板压降:0.1 Psia
塔顶馏出物流量: 1245 lbmol/hr
摩尔回流比:1.3
物性方法:NRTL
B部分:设计规定
质量指标:甲醇在塔顶馏出物的质量纯度99.95%
水在塔釜馏出物的质量纯度99.90%
调节变量:塔顶馏出物流量800~1700 lbmol/hr
摩尔回流比0.8~2
C部分:板效率应用
默弗里效率:冷凝器、再沸器 90%,实际塔板板效率:65%。

D部分:塔板设计
塔板类型:泡罩降液管数:1 板间距:2 in
限制条件:液泛因子不大于0.8
E部分:塔板核算
塔板类型:泡罩降液管数:1 直径:7.5 ft 板间距:2 in
F部分:冷凝器/再沸器负荷曲线
主要掌握内容:
1、复习设计规定
2、查看控制面板信息
3、学习板效率的应用
4、学习塔板设计
5、学习塔板核算
6、学习冷凝器/再沸器负荷曲线
练习十一:液液萃取的模拟(文件:EXTRACT.Bkp)
题目介绍:用甲基异丁基酮(MIBK)作溶剂,用萃取工艺除去水中的苯酚。

物性方法:UNIFAC
EXTRACT
F (MIBK)= 4 lb/hr
主要掌握内容:
1、液-液萃取模型的应用。

2、正确选择物性方法。

3、复习建立模拟工况的基本步骤。

练习十二:反应器(文件:CAD0005.Bkp)
题目介绍:用四种反应器模拟乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯和水的反应,
物性方法:NRTL-RK
反应器体积 0.14 cum
反应:
正反应:
乙醇+ 乙酸= 乙酸乙酯+ 水
(C2H6O-2)(C2H4O2-1)(C4H8O2-3)(H2O)
逆反应:
乙酸乙酯+ 水= 乙醇+ 乙酸
动力学参数:对于正、逆反应级数每个组分为1级(总反应级数2)。

正反应:指前因子:k=1.9E8 活化能:E=5.95E7 J/Kmol 逆反应:指前因子:k=5.0E7 活化能:E=5.95E7 J/Kmol
反应发生在液相,浓度基准:摩尔组成。

反应器操作条件:T = 70 ℃ P = 1 atm
D单元设备条件:
计量系数反应器(RSTOIC):乙醇转化率70%
连续搅拌反应器(CSTR):反应器体积 0.14CUM(M3)
平推流反应器(PLUG):长度 2 M 直径 0.3 M
主要掌握内容:
1、反应器模型的选用。

2、各类反应器的定义。

3、动力学反应集的定义。

4、学习输入语言。

练习十三:换热器(文件:HEATX.Bkp)
题目介绍:用三种不同的方法模拟烃类混合物流股与水的热交换。

第一种:用两个加热/冷却模块HEATER,通过热流股连接。

第二种:用热交换模块HEATX,采用简捷模式计算。

第二种:用热交换模块HEATX,采用严格模式计算。

HREATER1
HEATER2
烃类物流:温度 200 ℃
压力 4 bar
流量 10000 kg/hr
质量组成:苯(C6H6) 50 % 苯乙烯(C8H8) 20% 乙苯(C8H10-4)20% 水 (H2O)10% 水物流:温度 20 ℃
压力 10 bar
流量 60000 kg/hr
质量组成:水 (H2O)100%
模块条件:
简捷计算:烃类物流出口气化分率为0。

两侧压降均为0。

严格计算:壳侧烃类物流出口气化分率为0。

壳的直径1 M,1管程。

300根光管,内径21mm, 外径 25mm,长度 3 M,管心距
31 mm。

所有管口均为100 mm。

折流板的切削率 15 %。

创建热曲线并包含换热器设计所需要的物性。

将计算类型改为Simulation,重新运算。

两个HEATER:烃类物流出口气化分率为0。

压降为0。

物性方法及有效相:
热侧(烃类物流);NRTL- RK,气-液-液。

冷侧(水物流):STEAM-TA,气-液。

在流股报告中报告物性:泡点(TBUB)、露点(TDEW)、第一液相占总液相的分数(BETA)。

主要掌握内容:
1、合理使用不同的热交化器模拟方法。

2、学习使用热交化器模型。

3、学习定义单元模块的物性方法及有效相。

4、掌握换热器的严格核算。

5、学习检查两个液相的方法。

练习十三:压力变化(CAD0006D)
题目介绍:在环己烷工厂流程中增加压力变化设备;泵、压缩机、阀门、管段阻力计算等。

VALVE
压力变化模块条件:
进料泵:泵效率 0.6 电机效率0.9
性能曲线:压头(ft) 40 250 300 400
流量(cuft/min) 20 10 5 3
闪蒸罐出料泵:出口压力 335Psia。

气相循环压缩机:等熵压缩,排放压力335 Psia。

管段:材质碳钢,系列40,直径 1in ,长度 25ft。

阀门:球阀,V810等百分比,尺寸 1.5 in, 出口压力 290 psia。

主要掌握内容:
1、如何合理的修改流程。

2、学习各类压力变化模块的使用。

练习十五:灵敏度分析1(文件:CAD0010.bkp)
题目介绍:环己烷工厂流程,考察反应转化率和液相循环量对反应器热负荷的影响。

因变量:反应器计算热负荷(QCALC):
自变量:反应转化率(CONV)、液相返回分数(FLOW/FRAC);
主要掌握内容:
1、掌握灵敏度分析工具的使用。

2、正确访问软件的内部变量。

3、查看结果、画图。

练习十六:灵敏度分析2(文件:CAD0011.bkp)
题目介绍:甲醇与水分离流程,考察塔顶流出物的摩尔流量和摩尔回流比对塔顶产品中甲醇质量分数的影响。

因变量:塔顶产品中甲醇的质量分数(MASS-FRAC),
自变量:塔顶流出物摩尔流量(MOLD-D)、摩尔回流比(MOLE-RR)。

主要掌握内容:
1、复习掌握灵敏度分析工具的使用。

2、正确访问软件的内部变量。

3、查看结果、画图。

练习十七:优化(文件:CAD0016.bkp)
题目介绍:下图所示流程是一个二氯甲烷溶剂回收系统的一部分。

物流FEED中含有1400 lb/hr 的二氯甲烷和 98600 lb/hr 的水,温度为100℉,压力为24 psia。

为了满足环保要求,在两个闪蒸塔通入200 psi (英磅/平方英寸)绝压下的饱和蒸汽来回收废水中的二氯甲烷,两个闪蒸塔TOWER1 和TOWER2分别在19.7和18.7 psia(磅/平方英寸)绝压下绝热操作。

环保要求TOWER2 排放物流EFFLUENT中的二氯甲烷的最大允许浓度应为150 ppm(质量)。

为了降低成本、优化蒸汽用量,满足环保控制指标要保证容差在1/10 ppm之内的条件下使两股蒸汽 STEAM1 和 STEAM2 用量最少,。

两股蒸汽流量的调整范围为1000 lb/hr 到 20,000 lb/hr。

物流的流量要以质量流量和质量分率来报告。

物性方法用 NRTL 法。

优化目标函数:STEAM1+STEAM2 流量最小
调节变量:STEAM1、STEAM2 流量,范围:1000~20000lb.hr
约束变量:废水中二氯甲烷的质量分数≤150PPM,允许误差:10PPM。

主要掌握内容:
1、了解优化的含义。

2、学习定义优化目标函数及表达式。

3、学习定义调节变量。

4、学习定义约束变过量及表达式。

5、复习访问变量。

练习十八:设计规定(文件:CAD0012.bkp)
题目介绍:环己烷工厂流程,确定一个合理的液相循环流量,控制反应器热负荷为-8.35E6 Btu/hr。

目标函数:反应器计算热负荷(QCALC),目标值:-8.35E6Btu/hr,允许误差:100 Btu/hr。

调节变量:液相循环分数(FLOW/FRAC)范围:0.1~0.32。

主要掌握内容:
1、流程级设计规定的应用。

2、利用灵敏度分析确定变量范围。

3、复习访问变量。

4、查看结果。

练习十九:计算器模块的应用(文件:CAD0013.bkp)
题目介绍:在甲烷转化装置中,甲烷和水反应生成氢气,同时生成一氧化碳副产品。

转化器进料含有纯甲烷和水。

在进转化器之前混合加热。

甲烷转化率为 99.5%, 进料中甲烷对水的摩尔比为 1:4。

应用灵敏度并绘制图表,显示反应器热负荷随进料的甲烷流率变化情况,甲烷流率从100变到500 lbmol/hr 。

注意: 对于每一个灵敏度分析工况,进料中甲烷和水的比必须维持恒定。

(提示: 通过Calculator模块来实现)
CONV(CH4):0.995
T : 70 F
P : 15 Psia
F(H2O): 400 lbmol/hr
CH4(甲烷) + H2O (水) = 3 H2(氢气)+ CO (一氧化碳)
灵敏度分析:
因变量:反应器计算热负荷(QCALC)。

变过量:甲烷进料摩尔流量,范围:100~500lbmol/hr。

计算器:
计算公式:FH2O(水进料摩尔流量)= 4 * FCH4(甲烷进料摩尔流量)主要掌握内容:
1、计算器模块的使用。

2、复习灵敏度分析。

3、查看、分析控制面板信息。

练习二十:氯乙烯(VCM)工厂(文件CAD0014.Bkp)
题目介绍:氯乙烯单体 (VCM) 是通过1,2二氯乙烷(EDC) 的高温裂解反应生成的,这是一个高压高温的非催化反应过程,反应式如下:CH2Cl-CH2Cl (EDC) → HCl + CHCl=CH2(VCM)
在直接火焰炉中在摄氏500度和30 bar 的情况下EDC出现裂化。

2000 lbmol/hr 的纯 EDC 进料在70 ℉和390Psia的情况下进入反应器。

反应器中EDC的转化率维持在 55% 。

从反应器出来的热气体在分馏之前被过冷,过冷度为10℉。

用两个蒸馏塔来提纯VCM产品。

在第一个塔中,在塔顶除去无水HCl,并把它送到氧氯化单元。

在第二个塔中,在塔顶得到VCM 产品,含有未反应的EDC的塔底物流循环回裂解炉。

从两个塔出来的塔顶馏出物为饱和液体。

HCL 塔的操作压力为 367 psia ,VCM 塔
的操作压力为 115 psia。

物性方法用 RK-SOA VE 。

T : 70 F
COL1
进料条件:温度70℉,压力390Psia,氯乙烷(EDC)流量2000lbmol/hr。

模块条件:
反应器:温度900℉,压力390 psia,EDC转化率55%。

急冷器:压降5 psia,过冷度10℉。

塔一:平衡级数:15 进料位置:8
压力367 psia
塔顶流出物与进料流量之比0.354
摩尔回流比1.082。

塔二:平衡级数:10 ,进料位置7
压力115 psia
塔顶流出物与进料流量之比0.55
摩尔回流比0.969。

A部分:建立基本工况,记录下列数据:
1、裂解炉热负荷:
2、急冷器热负荷:
3、急冷器出口温度:
4、塔二冷凝器/再沸器热负荷:
5、VCM在产品流股中的浓度:
B部分:
1、考察DEC的转化率由50%~55%对反应器、急冷器热负荷
的影响。

因变量:反应器热负荷、急冷器热负荷。

自变量:EDC转化率,范围0.5~0.55.
2、考察DEC的转化率由50%~55%对塔一、塔二再沸器热负
荷之和的影响。

方法一:灵敏度分析结合计算器
灵敏度分析:
因变量:塔一、二再沸器热负荷、参数变量
自变量:EDC转化率,范围0.5~0.55。

计算器:参数变量=塔一再沸器热负荷+塔二再沸器热负荷
方法二:只用灵敏度分析
因变量:塔一、二再沸器热负荷
自变量:EDC转化率,范围0.5~0.55。

列表:塔一再沸器热负荷+塔二再沸器热负荷
主要掌握内容:
1、复习培训班的学习内容。

2、学习变量传递。

3、应用灵敏度分析结果列表的计算功能。

二、物性系统的应用
★例题1:(书中编号和位置) Methwat1.bkp(19页)和Acetone1.bkp、Acetone2.bkp、Acetone3.bkp(30页)
【已知条件】
①SETUP:ENG
②BLOCKS:
B1、B1A、B1B的模型为 RADFRAC
N=10,P=15psia,NF=5,D=11bmol/hr,RR=5
DUPLICATOR的模型为DUPL
③STREAM: DILMEOH
T=70℉ ,P=15psia, F=100 lbmol/hr;
Mole FRAC:
WATER=0.90,METANOL=0.10
④properties
B1--IDEAL
B1A-NRTL
B1B-RK-SOAVE
【求解内容】
塔顶和塔底产品物流中甲醇的含量,并进行比较
【例题目的】考查在同一个流程模拟体系中,选择不同物性,模拟结果不同。

【解题步骤】
①打开现有文件,说明各种物性方法。

②运转文件,查看结果。

并进行比较。

③说明原因,及其选择物性的意义。

【解题难点】
①三种方法比较:塔底甲醇含量IDEAL为8000PPM、NRTL为124PPM、RK-SOA VE为10PPM。

927页)
②哪个最好?不能以数值最小着为好。

与实验数据吻合者为最好。

NRTL!!(28-29页)
③此处使用DUPLICATOR的意义。

【注意事项】
①使用流股复制器,使人感到三个模型所用原料及模型相同。

②三个模块也可一个输入条件后,其他的进行复制。

★ 例题2:(书中编号和位置) 选择物性方法(workshaop 2)(128页)
【例题目的】学会选择物性方法
【解题步骤】
① 确定各组分极性、状态、是否有轻组分等
② 根据框图确定应选的物性方法
【解题难点】
查看ASPEN软件中,具体工艺过程的物性方法(126、127、129-134页)
【注意事项】
极性、工作条件、轻组分
★ 例题3:(书中编号和位置) pp0002a.bkp和pp0002b.bkp
【已知条件】
①SETUP:ENG(具体物流单位有变化)
②BLOCKS:
B1的模型为 FLASH2
T=37.8℃,P=1atm
③STREAM:
1: t=10℃,p=1atm ,F=1000 lb/hr;
Mole frac:
WATER=1.0
2: t=10℃,p=1atm
Mole flow:
N2 76 lb/hr
O2 24 lb/hr
④properties NRTL
【求解内容】
塔底产品物流中N2和O2的含量,并对使用亨利定律和未使用亨利定律两种情况进行比较
【例题目的】亨利组分以及Henry comps功能的使用
【解题步骤】
① 在comps文件夹中定义亨利组分
② 在property specification文件夹中调用亨利组分
【解题难点】
在comps文件夹中定义亨利组分
【注意事项】
①在property specification中,别忘记调用 henry components
①对使用亨利定律的结果进行比较
★例题4:(书中编号和位置) Fsection-start.bkp和Fsection.bkp
【已知条件】
①SETUP:MET,
COMP:WATER\PENTANOL(戊醇C5H12O-1) \ETHANOL(C2H6O-2)
②BLOCKS:V-L-L
●B1的模型为 FLASH3
Q=0,P=1atm
●B2的模型为 HEATER
VAPOR=0,P=1atm,
●B3的模型为 RADFRAC
◆Model:RADFRAC;
◆Reflux ratio(RR): 3
◆N=10
◆D/F=0.1
◆NF=5
◆进料状况:Above stage
◆塔顶压力:1 atm
◆全塔压力降:0.1 atm
◆ Total condenser(全凝)
◆ Maximum Iteration 100
③STREAM:
1: t=30℃,p=1atm;
Mass flow:
WATER 50 kg/hr
PENTANOL 40 kg/hr
ETHANOL 10 kg/hr
④properties
S-1(B1) UNIF-LL
S-2 (B2\B3) NRTL
GLOBAL NRTL
【求解内容】流程分区和各分区物性物性规定不同方法后产品物流情况
【例题目的】流程分区和物性规定方法(整个流程、区域section、单独模块block)【解题步骤】
①建立新的流程分区
②改变部分流程到新的分区中
③在各分区中定义物性方法
【解题难点】
①在各分区中定义物性方法
【注意事项】①分区(SECTION)的物性规定位置
②教材中(141-145页)为旧版本
★例题5:(书中编号和位置) parama.bkp和paramb.bkp(161页)
Part A:
【已知条件】
①SETUP:SI
②COMP:chem3
③BLOCKS:
B1的模型为 HEATER ,VAPOR=0,Pdrop=0
④STREAM:
1: t=100℃,p=5 bar;
Mole flow: 100 kg/hr
⑤properties RK-SOAVE
⑥Property parameters: (chem3)
●Scalar:
TC=744K,PC=2.88E6N/SQM,VC=0.529CUM/KMOL,ZC=0.246,omega=0.3783 ●T-dependent:
◎CPIGDP(K and j/kmol-K)
1 109550
2 551400
3 1424.5
4 352150
5 682
◎PLXANT(K and N/sqm): Ln=79.156-(9825.4/T)-7.7738Ln(T)
【求解内容】HEATER 出口物流 2的温度
Part B:
【已知条件】
①SETUP:SI
②COMP:chem3、n-decane(正癸烷C10H22-1)
③BLOCKS:
B1的模型为 HEATER ,VAPOR=0,Pdrop=0
④STREAM:
1: t=100℃,p=5 bar;
Mole flow: 100 kg/hr,n-decane: 100 kg/hr
⑤properties RK-SOAVE
⑥Property parameters: (chem3)与Part A相同,不用再输入
【求解内容】
①HEATER 出口物流 2的温度
②n-decane(正癸烷C10H22-1)临界压力
【例题目的】非数据库参数的输入方法及其在流程模拟中的应用
【解题步骤】
①输入标量物性(Scalar)
②输入与温度相关的物性(T-dependent)
【解题难点】
①用帮助文件查看CPIGDP和PLXANT模型
②CPIGDP输入(T-dependent \ideal gas heat capacity)
【注意事项】
①Scalar、T-dependent的使用界面
②用帮助文件查看CPIGDP和PLXANT模型
③CPIGDP输入(T-dependent \ideal gas heat capacity)
④PLXANT输入(T-dependent \liquid vapor pressure)
⑤正癸烷输入的意义
★例题6:(书中编号和位置) pp0005.bkp(173页):
【已知条件】
①SETUP:ENG
②COMP:FA Formic acid (CH2O2)
VA Vinyl acetate(C4H6O2-1)
③properties: RK-SOAVE
④Property parameters:
●FA Formic acid (CH2O2)
PC=65.9 atm, VC=139 CC/MOLE, ZC=0.242
●VA Vinyl acetate(C4H6O2-1)
Heat of vaporization at NBP (346K)=6500 cal/mol DHVLB
●Binary paprameter
◎FA-Water Rackett Kij=1.27
◎FA-VA Rackett Kij=1.54
【求解内容】 物性输入方法!!
【例题目的】练习二元交互作用参数输入方法
【解题步骤】
①选择运算模式(物性分析)
②输入纯组分物性
③输入交互作用参数
【解题难点】
①RKTKIJ位置binary\RKTKIJ-1
【注意事项】
①Scalar、T-dependent的使用界面
②DHVLWT改为 DHVLB,位置pure\ Scalar\ DHVLB
③RKTKIJ位置binary\RKTKIJ-1
★例题7:(书中编号和位置) CAD0001(UU).bkp(202页)。

【已知条件】
基础工况与CAD0001.bkp相同
【求解内容】
①建立物性集prop-set
S-1: units
CPMX cal/mol-k
HMX kcal/mol
PHOMX kg/cum
TBUB ℃
TDEW ℃
MUMX cp
KMX walt/m-k
S-2: units
PL atm
GAMMA
②报告物性集prop-set
S-1:CPMX\HMX\PHOMX\TBUB\TDEW\MUMX\KMX
S-2:PL\GAMMA
【例题目的】讲解建立用户物性集以及报告物性的方法【解题步骤】
①选择运算模式(物性分析)
②建立物性集模型
③查找物性
④规定单位和相态
【解题难点】
①查找物性
【注意事项】
①创建物性集方法
②报告物性方法
③RK-SOAVE方程参数的形式
★例题8:(书中编号和位置) PP0011.bkp(211页)。

【已知条件】
①SETUP:ENG
COMP: water (H2O)
ETHANOL(C2H6O-2)
②properties: NRTL
【求解内容】CP、PL等纯组分热力学性质
【例题目的】用交互作用命令方法进行纯组分物性分析【解题步骤】
①选择运算模式(物性分析)
②输入组分
③规定物性
④用tool/analysis/property功能分析
【解题难点】
①结果分析、绘图
【注意事项】
①位置及其方法
②结果分析、绘图
★例题9:(书中编号和位置) PP009.bkp(245页)
【已知条件】
①SETUP:ENG
②COMP: WATER (H2O)
ETOAC (乙酸乙酯C4H8O2-3)
HOAC (乙酸2H4O2-1)
BENZENE (苯C6H6)
ETOH (乙醇C2H6O-2)
③properties: NRTL
【求解内容】
进行三元组分物性分析,画三元相图等
【例题目的】三元组分的物性分析
【解题步骤】
①选择运算模式(物性分析)
②输入组分
③规定物性
④用tool/analysis/property功能分析
【解题难点】
①结果分析、绘图
【注意事项】
①位置及其方法
②结果分析、绘图
③组分选择顺序
★例题10:(书中编号和位置) DIST05A4.bkp
【已知条件】(教师将基础工况作好的文件拷贝给学员)
①SETUP:ENG
②COMP:
N2
CO2
C1(CH4)
C2(C2H6)
C3(C3H8)
IC4(C4H10-2)
NC4(C4H10-1)
NC5(C5H12-1)
C6(C6H14-1)
C7(C7H16-1)
C7+
③properties: PENG-ROBL
④STEAM:FEED
◎T=7C,P=16 BAR
◎Mole-flow kmole/hr
N2 1
CO2 36
C1(CH4) 622
C2(C2H6) 688
C3(C3H8) 890
IC4(C4H10-2) 354
NC4(C4H10-1) 590
NC5(C5H12-1) 350
C6(C6H14-1) 560
C7(C7H16-1) 1100
C7+ 3100
④BLOCK
◆Model:RADFRAC;
◆Reflux ratio(RR Mole): 3
◆N=20
◆D/F=0.38
◆DV/D=1
◆NF=10
◆进料状况:ON stage
◆全塔压力:50 BAR
◆Partial vapor condenser(气相采出 )
【求解内容】进行物流分析
【例题目的】物流分析方法
【解题步骤】
①将教师给的基础工况进行运算(结果是不收敛)
②选中进料物流,用tool/analysis功能进行分析
③说明不收敛的原因
【解题难点】
①不收敛的原因
【注意事项】
对不收敛的原因进行分析:条件达不到汽化分率要求。

改进降压或升温
★例题11:(书中编号和位置) 用表格填充法分析丙酮和水体系(215页)
【已知条件】
①SETUP:ENG
COMP: acetone (丙酮C3H6O-1)
water (H2O)
②properties: NRTL
③Property-TABLE PT-1
●Mole flow(kmole/hr) : acetone 50 water 50
●State pres=14.7psi vapor fraction=0
●Vary comp: acetone
●vary range: lower=0,upper=1 ,incr=0.1
【求解内容】
表格填充方法,进行二元组分物性分析,画T-X-Y,Y-X等二元平衡相图
【例题目的】用表格填充方法进行二元组分物性分析
【解题步骤】
①选择运算模式(物性分析)
②输入组分
③选择物性
④建立物性集
⑤确定分析体系
⑥确定自变量及其变化范围
⑦建立物性分析表将要分析的物性列出
⑧计算并分析结果(作图)
【解题难点】
结果分析、绘图
【注意事项】
①已知条件(教材中不清);摩尔流量各50,压力1 ATM,汽化分率0,范围0-1
②位置及其方法
③结果分析、绘图
④建立物性集
★例题12:(书中编号和位置) dcpd.bkp(290-312页)。

【已知条件】
①SETUP:ENG
②COMP:DCPD
③Property parameters: (DCPD) MW=132.205
④Molecular structrur(page 290)
【求解内容】
①Scalar:
TC\PC\VC\ZC\DHFORM(heat of formation)
②T-dependent:
CPIG(ideal gas heat capacity)
CPL(liquid heat capacity)
PLXANT(vapor pressure)
③估算方法比较
【例题目的】讲解纯组分参数估算的方法
【解题步骤】
①选择运算模式(物性估算)
②输入组分名称
③输入结构式
④输入物性参数
⑤选择估算项目和方法
⑥计算并查看结果
【解题难点】
①选择估算项目和方法
【注意事项】
①自动拷贝功能
②选择估算方法,使不同的参数估算得到收敛
③已知纯组分性质输入位置及其方法
★例题13:(书中编号和位置) pp0014.bkp(346页)
【已知条件】
①SETUP:ENG
②COMP:
C1(CH4)
C2(C2H6)
C3(C3H6)
③PROPERTY:WILSON
【求解内容】
①WILSON/1: aij(25℃,30℃,40℃) C1-C2
②WILSON/2: aij(25℃,30℃,40℃) C1-C2
③WILSON/1: bij(25℃) C2-C3
【例题目的】讲解二元交互作用参数估算方法(用unifac估算wilson参数)【解题步骤】
①选择运算模式(物性估算)
②输入组分
③选择物性方法
④输入参数
⑤计算并查看结果
【解题难点】
①输入参数
【注意事项】
①查找wilson方程形式及其系数的意义
②unifac方程的优点(参数少)
★例题14:(书中编号和位置) pp0018.bkp讲解比较功能(329页)
【已知条件】
①SETUP:ENG
②COMP:C9H7N
③Normal boiling point=237.6℃
④Molecular structure (page 329)
⑤Vapor-pressure data (page 329)
【求解内容】
①估算丢失的数据
②将估算出的PL与实验数据比较
【例题目的】学习比较功能
【解题步骤】
①选择运算模式(物性估算)
②输入组分
③选择物性方法
④输入结构式
⑤输入参数
⑥输入实验数据及其条件
⑦计算并查看结果
【解题难点】
①说明实验数据和库内数据进行比较
②库内数据调用途径
★例题15:(书中编号和位置) pp0019.bkp和pp0020.bkp(352页)
Part A
【已知条件】
①SETUP:ENG
②COMP: DMA (C8H11N)
③Normal boiling point=158.0061℃
④Molecular structure (page 353)
【求解内容】
①估算Tc\Vc\Pc
②将估算出的Tc\Vc\Pc与ASPEN数据库中的Tc\Vc\Pc进行比较,取误差最小的方法作为PEA估算的方法。

(Tc:formula,Pc:joback)
Part B
【已知条件】
①SETUP:ENG
②COMP: PEA (C8H11N)
③Normal boiling point=459.29 K
④Molecular structure (page 353)
【求解内容】估算PEA 的Tc和Pc。

Tc=711.119 K
Pc=0.3709E7N/SQM
Part C
【已知条件】
①SETUP:ENG
①COMP: DMA 、PEA (C8H11N)
③PROPERTY:UNIFAC
④T=25℃
【求解内容】
①WILSON/2:b1,2(DMA-PEA)=125.196194
①WILSON/2:b2,1(PEA-DMA)=-170.2289
【例题目的】参数估算在实际中的应用
【解题步骤】
①选择运算模式(物性估算)
②用各种方法估算已知DMA的物性参数。

③将估算的DMA各种物性参数与ASPEN数据库中的参数比较,选择误差最小的估算方法并确定为PEA的估算方法。

④用确定的估算方法来估算PEA的各种物性参数。

【解题难点】
①将估算的DMA各种物性参数与ASPEN数据库中的参数比较,选择误差最小的估算方法并确定为PEA的估算方法。

【注意事项】
①估算方法的比较
②自动拷贝功能
★例题16:(书中编号和位置) PP0022.bkp(392页)
【已知条件】
①SETUP:ENG
②COMP: F1301
③PL versus temperature data (experiment)(392页)
【求解内容】EXTENDED ANTOINE MODEL PARAMET
PLXANT/1=
PLXANT/2=
PLXANT/4=
PLXANT/5=
【例题目的】讲解纯组分数据回归方法
【解题步骤】
①选择运算模式(数据回归)
②输入组分
③选择物性方法
④输入实验数据
⑤选择回归的参数模型
⑥运算并查看结果
【解题难点】
①输入实验数据
②PLXANT方程的形式
【注意事项】
①已知参数的输入
②PLXANT方程的形式
③DATA数据输入位置及其方法
★例题17:(书中编号和位置) PP0024A.bkp(377-379页)。

相关文档
最新文档