PRO、II和石油化工工藝過(guò)程模擬計(jì)算(doc23頁(yè))完美版

1、PRO/II與石油化工工藝過(guò)程模擬計(jì)算一、PRO/II 簡(jiǎn)介1.1、 概述PRO/II軟件是美國(guó)SIMSCI公司推出的微機(jī)版本石油化工工藝流程模擬軟件，該軟 件具備有豐富的物性數(shù)據(jù)庫(kù)和熱力學(xué)方程供用戶描述不同狀態(tài)下的流體熱力學(xué)過(guò)程，對(duì)多種煉油、化工工藝過(guò)程具有廣泛的適應(yīng)性。該軟件不僅可以作為新設(shè)計(jì)煉油、化工工 藝裝置的工藝流程模擬軟件，同時(shí)作為裝置標(biāo)定計(jì)算、設(shè)備核算的軟件。PRO/II軟件在我國(guó)的應(yīng)用十分廣泛，其中 DOS8統(tǒng)的V3.3、V4.02版本和WINDOWS 操作系統(tǒng)的V4.13 WITHPROVISION/2.0以上版本是比較常用的。PRO/II軟件是很多煉 油、化工等設(shè)計(jì)院進(jìn)行工

2、藝設(shè)計(jì)的首選工藝模擬軟件之一，同時(shí)也是煉油、化工等生產(chǎn) 單位進(jìn)行裝置標(biāo)定計(jì)算、設(shè)備核算的首選工藝模擬軟件之一。在實(shí)際工作中，有很多時(shí)候會(huì)遇到解決裝置“瓶徑”的問(wèn)題，而塔設(shè)備往往是需要進(jìn)行標(biāo)定或核算的重要設(shè)備之一，這時(shí)應(yīng)用PRO/II軟件提供的精儲(chǔ)、吸收、萃取等單元操作過(guò)程的嚴(yán)格計(jì)算方法進(jìn)行單塔模擬計(jì)算或全流程模擬計(jì)算是非常方便的。1.2、 主要計(jì)算模塊或計(jì)算單元簡(jiǎn)介廳P模塊名稱主要功能一、常用模塊1FLASH閃蒸進(jìn)料計(jì)算、氣液分離、多相分離計(jì)算。2DISTILLATION/®®精儲(chǔ)、吸收、萃取等分離過(guò)程的嚴(yán)格法計(jì)算。3SIDE COLUMNI線汽提用于復(fù)雜塔的側(cè)線汽提塔計(jì)算

3、。4MIXER/昆合器用于物流混合過(guò)程計(jì)算，擬混合的物流數(shù)不限。5SPLITTER/aO物流分流計(jì)算。6SIMPLE HX簡(jiǎn)單換熱器無(wú)結(jié)構(gòu)參數(shù)限制的換熱器計(jì)算。7RIGOROUS HX/格換熱器含結(jié)構(gòu)校核的換熱器計(jì)算。8COMPRESSOR/!機(jī)氣體提高壓力計(jì)算。9EXPANDOR脹機(jī)氣體膨脹制冷計(jì)算。10PUMPS液體輸送計(jì)算。11VALVE 閥減壓或液體節(jié)流計(jì)算。12CONTROLLERS器控制工參數(shù)值計(jì)算，如：進(jìn)料溫度等。13OPTIMIZER優(yōu)化器優(yōu)化工藝參數(shù)，如進(jìn)料位置等。14CALCULATORS 器物流、工藝參數(shù)的分布和分配計(jì)算。廳P模塊名稱主要功能15STREAM CALCUL

4、ATOR/計(jì)算器物流中組份分布和分配計(jì)算。16CON. REACTOR化反應(yīng)器按照的系數(shù)完成反應(yīng)的摩爾數(shù)變化量計(jì)算。二、其它模塊17EQU. REACTOR/衡反應(yīng)器，按照平衡常數(shù)、反應(yīng)熱等完成反應(yīng)計(jì)算。18FLASH WITH SOLID含固體閃蒸計(jì)算單元。19PIPE/管線計(jì)算（如：壓降、流速等）。20DEPRESSOR/1閥（減壓計(jì)算）。21MULTIVARIABLE CONTROLLER/量控制器。22PLUG FLOW REACTOR隹流反應(yīng)器。23GIBBS REACTOR/GIBBS 應(yīng)器。24POLYMER REACTOR/物反應(yīng)器。二、PRO/II熱力學(xué)方法的初步分析PRO/

5、II提供多種用于流體的氣液平衡常數(shù)、液液平衡常數(shù)、始、嫡、密度和其他傳遞性能參數(shù)等熱力學(xué)計(jì)算方法，由于每種熱力學(xué)方法有一定的適用范圍，在應(yīng)用PRO/II解決具體問(wèn)題時(shí)，選擇合適的熱力學(xué)方法是能否正確模擬工藝過(guò)程的關(guān)鍵。以下分類討論P(yáng)RO/II提供的主要的熱力學(xué)方法。2.1、 普遍化方法普遍化方法主要包括用于姓類物系計(jì)算的 SR3程、PR方程、BWR宏程、G萌程、 IGS方程、BK10方程等，各方程的適用范圍如下：熱力學(xué)方程適用領(lǐng)域SRK氣體、煉油過(guò)程的爛類物系SRKKD煉油過(guò)程的燒水物系，尤具高溫、高壓的氣液液過(guò)程SRKM姓7醇等極性/非極性物系SRKH酮/水等極性和高壓物系PR氣體、煉油過(guò)程

6、的爛類物系PRM姓/醇等極性/非極性物系的氣液液過(guò)程PRH酮/水等極性和高壓物系BWRS氣體、煉油過(guò)程的爛類物系GS常壓以上的煉油物系IGS煉油體系的氣液液過(guò)程BK10原油常壓、減壓蒸儲(chǔ)過(guò)程一2.2、 液相活度系數(shù)方法液相活度系數(shù)方法主要包括用化工、石油化工物系氣液、液液、氣液液平衡及相關(guān)物性參數(shù)計(jì)算的 NRTL（ Non-Random Two Liquid）方程、UNIQUAC* 程、WILSON 程、UNIFACT程、VANLAARf程、FLORYJ程、MARGULEES程等，各方程的適用范圍如下：熱力學(xué)方程適用領(lǐng)域NRTL有液相活度系數(shù)可以利用的化工、石油化工極性物系UNIQUAC沒(méi)有提

7、供氣液、液液平衡數(shù)據(jù)的化工、石油化工極性物系WILSON極性物系的氣液過(guò)程UNIFAC任何已知組分結(jié)構(gòu)的物系VANLAAR化工、石油化工極性物系的氣液、液液過(guò)程FLORY化工、石油化工極性物系的氣液、液液過(guò)程MARGULES化工、石油化工極性物系的氣液、液液過(guò)程2.3、 專用數(shù)據(jù)包方法PRO/II專用數(shù)據(jù)包用于計(jì)算指定物系的氣液、液液平衡及相關(guān)物性參數(shù)，主要包括 GLYCO數(shù)據(jù)包、SOURWATER據(jù)包、ALCOHOL據(jù)包、AMIN嗷據(jù)包等，各專用數(shù)據(jù)包 的適用范圍如下：專用數(shù)據(jù)包適用領(lǐng)域GLYCOL含有水、乙二醇、三甘醇和氣體組分物系的脫水過(guò)程。溫度 26204C ；壓力0 13.6MPaS

8、OUR WATER含有 H2S NH3 CO2 H2OW系的計(jì)算。溫度 20150C；壓力0 0.345MPa（原始關(guān)聯(lián)式）；壓力0 19.3MPa （修正Van Der Waals方程計(jì)算氣相逸度）ALCOHOL含有醇、H2OW其他極性物系氣液、液液、氣液液過(guò)程。溫度 50110C；壓力0 10.2MPaAMINE含有MEA DEA DGA DIPA MDEA1系的相關(guān)計(jì)算三、PRO/II在石油化工裝置塔模擬采用的熱力學(xué)方法石油化工裝置種類繁多，以下將分類介紹 PRO/II軟件在部分裝置塔模擬計(jì)算推薦 采用的平衡常數(shù)的熱力學(xué)計(jì)算方法和相應(yīng)的數(shù)據(jù)包。3.1、煉油裝置常見(jiàn)煉油裝置塔模擬計(jì)算推薦采

9、用的平衡常數(shù)的熱力學(xué)計(jì)算方法和相應(yīng)的數(shù)據(jù)包如下裝置名稱塔名稱熱力學(xué)方法數(shù)據(jù)包備注裝置名稱塔名稱熱力學(xué)方法數(shù)據(jù)包備注常減壓裝置初儲(chǔ)塔GSSIMSCI常壓塔GSSIMSCI常壓汽提塔GSSIMSCI減壓塔BK10SIMSCI催化裂化裝置分儲(chǔ)塔BK10SIMSCI柴油汽提塔BK10SIMSCI吸收塔SRK GSSIMSCI解吸塔SRK GSSIMSCI再吸收塔SRK GSSIMSCI穩(wěn)定塔SRK/GSSIMSCI催化重整裝置脫輕塔SRK PRSIMSCI脫重塔SRK PRSIMSCI芳姓抽提裝置抽提塔NRTLALCOHOL僅限環(huán)碉為溶劑非芳水洗塔NRTLALCOHOL提供Kij汽提塔NRTLALCO

10、HOL提供Kij溶劑回收塔NRTLALCOHOL提供Kij水汽提塔NRTLALCOHOL提供Kij溶劑再生塔NRTLALCOHOL提供Kij芳姓分離苯塔BK10SIMSCI甲苯塔BK10SIMSCI二甲苯塔BK10SIMSCI延遲焦化裝置分儲(chǔ)塔BK10SIMSCI柴油吸收塔BK10 GSSIMSCI吸收塔SRK GSSIMSCI解吸塔SRK GSSIMSCI再吸收塔SRK GSSIMSCI穩(wěn)定塔SRK/GSSIMSCI加氫裂化裝置分儲(chǔ)塔BK10 GSSIMSCI脫乙烷塔SRK PRSIMSCI脫丁烷塔BK10 GSSIMSCI石腦油汽提塔BK10 GSSIMSCI加氫裝置汽提塔SRKSIMSC

11、I穩(wěn)定塔SRKSIMSCI裝置名稱塔名稱熱力學(xué)方法數(shù)據(jù)包備注MTB噤置催化蒸儲(chǔ)塔NRTLSIMSCI催化精儲(chǔ)流程碳四分離塔NRTLSIMSCI兩器四塔流程甲醇萃取塔NRTLALCOHOL甲醇回收塔NRTLALCOHOL酸水汽提裝置酸水汽提塔SOURSIMSCI脫硫裝置干氣脫硫塔AMINE&SRKSIMSCI液化氣脫硫塔AMINE&SRKSIMSCI溶劑再生塔AMINE&SRK3.2、石油化工裝置常見(jiàn)石油化工裝置塔模擬計(jì)算推薦采用的平衡常數(shù)的熱力學(xué)計(jì)算方法和相應(yīng)的數(shù) 據(jù)包如下。裝置名稱塔名稱熱力學(xué)方法數(shù)據(jù)包備注乙烯裝置油洗塔SRK PRSIMSCI水洗塔SRK PRSIM

12、SCI脫甲烷塔SRK PRSIMSCI脫乙烷塔SRK PRSIMSCI提供Kj乙烯塔SRK PRSIMSCI提供Kj脫丙烷塔SRK PRSIMSCI提供Kj丙烯塔SRK PRSIMSCI提供Kj脫丁烷塔SRK PRSIMSCI裂解汽油加氫裝置脫碳五塔SRK PRSIMSCI脫"塔SRK PRSIMSCI環(huán)氧乙烷裝置吸收塔NRTLSIMSCI解吸塔NRTLSIMSCI回收塔NRTLSIMSCI塔NRTLSIMSCI乙二醇裝置脫水塔NRTLALCOHOL乙二醇塔NRTLALCOHOL二甘醇塔NRTLALCOHOL三甘醇塔NRTLALCOHOL乙苯裝置吸收塔SRKSIMSCI穩(wěn)定塔SRKS

13、IMSCI裝置名稱塔名稱熱力學(xué)方法數(shù)據(jù)包備注:循環(huán)苯塔BK1。SRKSIMSCI脫甲苯塔BK1。SRKSIMSCI乙苯精儲(chǔ)塔BK1。SRKSIMSCI多乙苯塔BK1。SRKSIMSCI苯乙烯裝置苯-甲苯塔BK1。SRKSIMSCI乙苯回收塔BK1。SRKSIMSCI苯乙烯精儲(chǔ)塔BK1。SRKSIMSCI殘液精制塔BK1。SRKSIMSCI丁二烯抽提裝置:第一萃取精儲(chǔ)塔NRTLSIMSCI提供Kj第一解吸塔NRTLSIMSCI第一水洗塔NRTLSIMSCIr第二萃取精儲(chǔ)塔NRTLSIMSCI第二解吸塔NRTLSIMSCI第二水洗塔NRTLSIMSCI脫水塔SRKSIMSCIWW答SRKSIMSC

14、I醋酸乙烯裝置醋酸吸收塔NRTL SRKMSIMSCI洗滌塔NRTL SRKMSIMSCI二氧化碳吸收塔NRTL SRKMSIMSCI二氧化碳再生塔NRTL SRKMSIMSCI初儲(chǔ)塔NRTL SRKMSIMSCI脫水塔NRTL SRKMSIMSCI脫輕塔NRTL SRKMSIMSCIrns塔NRTL SRKMSIMSCI四、精微研究室開(kāi)發(fā)的精儲(chǔ)過(guò)程工藝包4.1、 煉油裝置4.1.1、 燃料型和滑油型原油蒸儲(chǔ)裝置全流程和單塔模擬計(jì)算工藝包常壓塔、減壓塔進(jìn)料中的輕組分對(duì)于塔頂組分、組成、油品儲(chǔ)分等計(jì)算結(jié)果有明顯 影響，尤其對(duì)于全流程計(jì)算，需要充分利用 SPLITTERS MIXE刈算模塊對(duì)物流進(jìn)

15、行修 正。減壓塔的計(jì)算建議取常壓渣油的 D1160蒸儲(chǔ)數(shù)據(jù)單獨(dú)計(jì)算。與實(shí)際操作過(guò)程一樣，初儲(chǔ)塔的計(jì)算是模擬計(jì)算的重點(diǎn)。目前在國(guó)內(nèi)流行的計(jì)算軟件，如：ASPEN PLUSPRO/II、HYSYS/HYSI雕均可以對(duì)常減壓裝置作出比較準(zhǔn)確的描述。PRO/II推薦應(yīng)用GS口 BK10方程。原油蒸儲(chǔ)計(jì)算主要關(guān)注以下工藝參數(shù)和工藝變量的設(shè)置工藝參數(shù)或工藝變量備注初儲(chǔ)塔熱力學(xué)GS 或 GS+SRK輕姓含量高時(shí)，頂部4層塔板應(yīng)用SRK設(shè)定值回流罐溫度塔頂1#理論板溫度初頂油干點(diǎn)根據(jù)生產(chǎn)方案設(shè)定，如160c重整料儲(chǔ)份煤油儲(chǔ)份初側(cè)油干點(diǎn)根據(jù)煤油干點(diǎn)設(shè)定，一般比煤油干點(diǎn)高 10c進(jìn)料以上塔板液相流量設(shè)定抽出板液相

16、流量為極小值，如 0.01kg/h變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到初頂油流量通過(guò)計(jì)算得到煤油初側(cè)油流量通過(guò)計(jì)算得到柴油儲(chǔ)份流量通過(guò)計(jì)算得到常壓塔熱力學(xué)GS或 SRK+GS輕姓含量高時(shí)，頂部4曾塔板應(yīng)用SRK設(shè)定值回流罐溫度塔頂1#理論板溫度常頂油干點(diǎn)根據(jù)生產(chǎn)方案設(shè)定，如170c汽油儲(chǔ)份一線油蒸儲(chǔ)溫度根據(jù)生產(chǎn)方案設(shè)定，如D86 EP點(diǎn)235c航煤儲(chǔ)份二線油蒸儲(chǔ)溫度根據(jù)生產(chǎn)方案設(shè)定，如D86 EP點(diǎn)305c燈油儲(chǔ)份三線油蒸儲(chǔ)溫度根據(jù)生產(chǎn)方案設(shè)定，如D86 95以360c四線抽出板上液相流量設(shè)定抽出板液相流量為極小值，如 0.01kg/h變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到常頂油流量通過(guò)計(jì)算得到一線抽出

17、量通過(guò)計(jì)算得到二線抽出量通過(guò)計(jì)算得到三線抽出量通過(guò)計(jì)算得到四線抽出量通過(guò)計(jì)算得到中段循環(huán)頂循環(huán)按照總?cè)崃康?5%仝右設(shè)置，根據(jù)全塔負(fù)荷調(diào)整常一中按照總?cè)崃康?0%仝右設(shè)置，根據(jù)全塔負(fù)荷調(diào)整常二中按照總?cè)崃康?5%仝右設(shè)置，根據(jù)全塔負(fù)荷調(diào)整汽提蒸汽常一線根據(jù)產(chǎn)品的初儲(chǔ)點(diǎn)要求調(diào)整常二線根據(jù)產(chǎn)品的初儲(chǔ)點(diǎn)要求調(diào)整常三線根據(jù)產(chǎn)品的初儲(chǔ)點(diǎn)要求調(diào)整常底按照塔底的柴油儲(chǔ)份要求調(diào)整工藝參數(shù)或工藝變量備注減壓塔熱力學(xué)BK10設(shè)定值減一線抽出板液相流量設(shè)定抽出板液相流量為極小值，如 0.01kg/h減二線抽出板液相流量設(shè)定抽出板液相流量為極小值，如 0.01kg/h減二線抽出板液相流量設(shè)定抽出板液相流量為極小

18、值，如 0.01kg/h減四線抽出板液相流量設(shè)定抽出板液相流量為極小值，如 0.01kg/h減五線抽出板液相流量設(shè)定抽出板液相流量為極小值，如 0.01kg/h變量減一線流星通過(guò)計(jì)算得到減二線流量通過(guò)計(jì)算得到減三線流量通過(guò)計(jì)算得到減四線流量通過(guò)計(jì)算得到減五線流量通過(guò)計(jì)算得到中段循環(huán)減頂循環(huán)按照總?cè)崃康?0%仝右設(shè)置，根據(jù)全塔負(fù)荷調(diào)整減一中按照總?cè)崃康?5%仝右設(shè)置，根據(jù)全塔負(fù)荷調(diào)整減二中按照總?cè)崃康?5%仝右設(shè)置，根據(jù)全塔負(fù)荷調(diào)整汽提蒸汽減一線根據(jù)產(chǎn)品的儲(chǔ)程要求調(diào)整減二線根據(jù)產(chǎn)品的儲(chǔ)程要求調(diào)整減三線根據(jù)產(chǎn)品的儲(chǔ)程要求調(diào)整減四線根據(jù)產(chǎn)品的儲(chǔ)程要求調(diào)整減底按照塔底溫度要求調(diào)整脫丁烷塔熱力學(xué)S

19、RK設(shè)定值根據(jù)工藝要求設(shè)定一般為塔頂和塔底關(guān)鍵組份含量變量根據(jù)工藝要求設(shè)定一般為塔頂冷凝取熱量和塔底加熱量脫乙烷塔熱力學(xué)SRK設(shè)定值根據(jù)工藝要求設(shè)定一般為塔頂和塔底關(guān)鍵組份含量變量根據(jù)工藝要求設(shè)定一般為塔頂冷凝取熱量和塔底加熱量4.1.2、 催化裂化裝置分儲(chǔ)和吸收穩(wěn)定部分全流程和單塔模擬計(jì)算工藝包。分儲(chǔ)塔和解吸塔是模擬計(jì)算的重點(diǎn)。分儲(chǔ)塔的計(jì)算直接關(guān)系到全塔取熱、柴油質(zhì)量能否滿足工藝要求。建議計(jì)算時(shí)規(guī)定油氣進(jìn)料以上塔板上的過(guò)汽化油流量（體積基）為進(jìn)料流量的3%Z下；對(duì)于吸收穩(wěn)定四塔，解吸塔涉及到碳二、碳三組分的分離，提高解吸塔的分離效率對(duì)于干氣、液化氣質(zhì)量是最為關(guān)鍵的。穩(wěn)定塔的分離則直接關(guān)系到穩(wěn)

20、定汽油的質(zhì)量是否 滿足工藝要求。PRO/II推薦應(yīng)用BK10計(jì)算分儲(chǔ)塔；應(yīng)用GS和SRK#算吸收穩(wěn)定四塔 分儲(chǔ)-吸收穩(wěn)定計(jì)算主要關(guān)注以下工藝參數(shù)和工藝變量的設(shè)置。工藝參數(shù)或工藝變量備注分儲(chǔ)塔和柴油汽提塔熱力學(xué)BK10輕姓含量高時(shí)，頂部4層塔板應(yīng)用GS設(shè)定值回流罐溫度塔頂1#理論板溫度塔頂粗汽油干點(diǎn)根據(jù)生產(chǎn)方案設(shè)定，如170c汽油儲(chǔ)份柴油儲(chǔ)份油干點(diǎn)或95陽(yáng):根據(jù)柴油質(zhì)量要求設(shè)定，如：95陽(yáng)355c等外甩油漿流量根據(jù)回?zé)挶却_定塔底溫度根據(jù)工藝要求確定變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到塔底油漿取熱量通過(guò)計(jì)算得到分儲(chǔ)塔柴油儲(chǔ)份抽出流量通過(guò)計(jì)算得到塔頂富氣流量通過(guò)計(jì)算得到吸收塔熱力學(xué)GS或 SRK+GS輕

21、姓含量高時(shí)，頂部4層塔板應(yīng)用SRK中段循環(huán)一中循環(huán)返回溫度規(guī)定返回溫度，如：40c二中循環(huán)返回溫度規(guī)定返回溫度，如：40c解吸塔熱力學(xué)GS或 GS+SRK設(shè)定值塔頂溫度根據(jù)塔底C2含量要求設(shè)定，如：75 c塔底C2含量于塔頂溫度設(shè)定取之一變量塔底再沸器熱量通過(guò)計(jì)算得到穩(wěn)定塔熱力學(xué)GS+SRK設(shè)定值塔底C4含量根據(jù)工藝要求設(shè)定，如：1%塔頂C5和C2含量根據(jù)工Z要求設(shè)定C5含量，如：0.3%變量根據(jù)工藝要求設(shè)定一般為塔頂冷凝取熱量和塔底加熱量再吸收塔熱力學(xué)GS設(shè)定值根據(jù)工藝要求設(shè)定一般根據(jù)干氣中C3含量變量根據(jù)工藝要求設(shè)定調(diào)整吸收柴油用量4.1.3、 延遲焦化裝置主分儲(chǔ)塔模擬計(jì)算工藝包分儲(chǔ)塔是模

22、擬計(jì)算的重點(diǎn)。計(jì)算結(jié)果直接關(guān)系到全塔取熱、柴油質(zhì)量能否滿足工藝要求。建議計(jì)算時(shí)規(guī)定油氣進(jìn)料以上塔板上的過(guò)汽化油流量（體積基）為進(jìn)料流量的3%以下；規(guī)定塔頂MIXE淤凝器的液相抽出量和儲(chǔ)程要求建議分儲(chǔ)塔（含柴油汽提塔）應(yīng)用 PRO/II計(jì)算。PRO/II推薦應(yīng)用BK10計(jì)算分儲(chǔ)塔（含柴油汽提塔） 分儲(chǔ)塔計(jì)算主要涉及到以下工藝參數(shù)和工藝變量的設(shè)置工藝參數(shù)或工藝變量備注分儲(chǔ)塔和柴油汽提塔熱力學(xué)BK10輕姓含量高時(shí)，頂部4層塔板應(yīng)用GS設(shè)定值回流罐溫度塔頂1#理論板溫度塔頂粗汽油干點(diǎn)根據(jù)生產(chǎn)方案設(shè)定，如170c汽油儲(chǔ)份柴油儲(chǔ)份干點(diǎn)或95%根據(jù)柴油質(zhì)量要求設(shè)定，如：95陽(yáng)355c等蠟油儲(chǔ)份質(zhì)量指標(biāo)根據(jù)蠟

23、油質(zhì)量要求設(shè)定塔底溫度根據(jù)工藝要求確定變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到塔底油漿取熱量通過(guò)計(jì)算得到柴油儲(chǔ)份抽出流量通過(guò)計(jì)算得到蠟油儲(chǔ)份抽出流量通過(guò)計(jì)算得到塔頂富氣流量通過(guò)計(jì)算得到4.1.4、 催化重整裝置芳炫抽提（環(huán)丁碉為溶劑）模擬計(jì)算工藝包。汽提塔和溶劑回收塔是模擬計(jì)算的重點(diǎn)。 其中需要提供各組分與溶劑的二元交互作 用參數(shù)，并規(guī)定回收塔塔底溶劑的含水量。推薦應(yīng)用已經(jīng)獲得相對(duì)準(zhǔn)確二元交互作用參數(shù)的PRO/II計(jì)算芳姓抽提過(guò)程。對(duì)于脫輕塔和脫重塔，推薦應(yīng)用 SRK?口 GS方程；對(duì)于抽提塔、非芳水洗塔、汽提塔、溶劑回收塔推薦應(yīng)用NRTL方程和ALCOHOL據(jù)包。建議應(yīng)用FLASH真塊計(jì)算汽提塔頂?shù)?/p>

24、水分離問(wèn)題。溶劑回收塔塔底水含量推薦為0.5-0.7% o芳姓抽提主要計(jì)算涉及到以下工藝參數(shù)和工藝變量的設(shè)置。工藝參數(shù)或工藝變量備注抽提塔熱力學(xué)NRTL提供各組份對(duì)環(huán).碉的二元交互作用參數(shù)汽提塔熱力學(xué)NRTL提供各組份對(duì)環(huán).碉的二元交互作用參數(shù)設(shè)定值塔頂偏出量根據(jù)塔底非芳姓含量要求設(shè)定儲(chǔ)出重量流量變量塔底再沸器熱量通過(guò)計(jì)算得到溶劑再生塔工藝參數(shù)或工藝變量備注熱力學(xué)NRTL提供各組份對(duì)環(huán).碉的二元交互作用參數(shù)設(shè)定值塔底水含量回流比或塔底芳爛含量?jī)扇杖∑湟蛔兞克自俜衅骷訜崃客ㄟ^(guò)計(jì)算得到塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到水汽提塔熱力學(xué)NRTL提供各組份對(duì)環(huán).碉的二元交互作用參數(shù)設(shè)定值塔頂偏出量變量塔底再

25、沸器熱量通過(guò)計(jì)算得到4.1.5、 加氫裂化裝置分儲(chǔ)部分模擬計(jì)算工藝包。分儲(chǔ)塔是模擬計(jì)算的重點(diǎn)。建議計(jì)算時(shí)規(guī)定油氣進(jìn)料以上塔板上的過(guò)汽化油流量（體積基）為進(jìn)料流量的3%以下；規(guī)定塔頂MIXE淤凝器的液相抽出量和儲(chǔ)程要求。應(yīng)用PRO/II計(jì)算分儲(chǔ)塔（含柴油汽提塔）時(shí)推薦應(yīng)用 BK10方程。應(yīng)用PRO/II計(jì)算其他塔（脫乙烷塔、脫丁烷塔等）時(shí)推薦應(yīng)用SRK£ GS方程。4.1.6、 加氫精制裝置分儲(chǔ)部分模擬計(jì)算工藝包。脫硫化氫塔和分儲(chǔ)塔是模擬計(jì)算的重點(diǎn)。HYSYS/HYSIM、ASPEN PLUSPRO/II均能夠比較準(zhǔn)確地計(jì)算脫硫化氫塔和分儲(chǔ)塔。其中分儲(chǔ)塔計(jì)算收斂的關(guān)鍵是規(guī)定塔頂汽油的儲(chǔ)

26、程。應(yīng)用PRO/II計(jì)算分儲(chǔ)塔時(shí)推薦應(yīng)用BK10和GS方程。應(yīng)用PRO/II計(jì)算脫硫化氫塔時(shí)推薦應(yīng)用GS方程。工藝計(jì)算主要關(guān)注以下工藝參數(shù)和工藝變量的設(shè)置。工藝參數(shù)或工藝變量備注加氫反應(yīng)器熱力學(xué)SRK GS設(shè)定值反應(yīng)器進(jìn)料溫度根據(jù)加工原料和生產(chǎn)目的確定雜質(zhì)轉(zhuǎn)化率根據(jù)生產(chǎn)要求確定汽提塔熱力學(xué)GSgE SRK+GS輕姓含量高時(shí)，進(jìn)料以上塔板應(yīng)用 SRK設(shè)定值塔頂回流溫度如：40 c塔頂汽油儲(chǔ)份干點(diǎn)等例如：D86 95% 170 c塔底柴油初儲(chǔ)點(diǎn)等例如：D86 1%K 175 c變量塔底再沸器加熱量通過(guò)計(jì)算得到工藝參數(shù)或工藝變量備注塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到汽油儲(chǔ)份儲(chǔ)出量通過(guò)計(jì)算得到分儲(chǔ)塔熱力學(xué)G

27、S+SRK設(shè)定值塔頂回流溫度如：40 c塔頂汽油儲(chǔ)份干點(diǎn)等例如：D86 95%? 170C,與汽提塔結(jié)合確定塔底柴油初儲(chǔ)點(diǎn)等例如：D86 1%? 175 c變量塔底再沸器加熱量通過(guò)計(jì)算得到塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到汽油儲(chǔ)份儲(chǔ)出量通過(guò)計(jì)算得到4.1.7、 煉廠干氣、液化氣脫硫裝置模擬計(jì)算工藝包。HYSIM/HYSYS （含胺包）和PRO/II均可以得至U比較滿意的結(jié)果。計(jì)算的重點(diǎn)是溶劑再生塔。對(duì)于干氣和液化氣脫硫過(guò)程，貧溶劑（再生后的溶劑）中的硫含量對(duì)脫硫效果的影 響是第一位的。全流程計(jì)算收斂的關(guān)鍵是在計(jì)算流程中加入計(jì)算器模塊，使全流程中的溶劑（包括 水組分）達(dá)到平衡。推薦全裝置應(yīng)用AMIN由

28、力學(xué)方程計(jì)算平衡常數(shù)和其他性能參數(shù)。由于循環(huán)物流的存在，建議裝置中任何設(shè)備計(jì)算均應(yīng)以全流程計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)。脫硫計(jì)算主要涉及到以下工藝參數(shù)和工藝變量的設(shè)置。工藝參數(shù)或工藝變量備注干氣脫硫塔熱力學(xué)AMINE專用數(shù)據(jù)包設(shè)定值凈化干氣含硫量根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)確定變量貧溶劑量通過(guò)計(jì)算得到液化氣脫硫塔熱力學(xué)AMINE專用數(shù)據(jù)包設(shè)定值凈化液化氣含硫量根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)確定變量貧溶劑量通過(guò)計(jì)算得到富液閃蒸罐熱力學(xué)AMINE專用數(shù)據(jù)包設(shè)定值富液中姓含量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定變量富液進(jìn)閃蒸罐溫度通過(guò)計(jì)算得到溶劑再生塔工藝參數(shù)或工藝變量備注熱力學(xué)AMINE專用數(shù)據(jù)包設(shè)定值貧液硫化氫含量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定回流罐溫度根

29、據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到塔底再沸器加熱量通過(guò)計(jì)算得到4.1.8、 氣體分儲(chǔ)裝置五塔和三塔流程模擬計(jì)算工藝包HYSIM/HYSYS、PRO/II等多種軟件均能夠進(jìn)行全流程模擬計(jì)算，但計(jì)算得到的回流 比均較實(shí)際操作時(shí)的回流比高。脫丙烷塔和丙烯塔是流程計(jì)算的重點(diǎn)。推薦計(jì)算時(shí)液相密度應(yīng)用COSTALD LK方法。西方流行的DESIGNI模擬軟件對(duì)于輕姓體系的計(jì)算接近實(shí)際操作過(guò)程，推薦平衡 常數(shù)按照API SOAVEJ程計(jì)算。應(yīng)用PRO/II計(jì)算丙烯塔時(shí)，推薦加入丙烯-丙烷的PR平衡作用常數(shù)。KVAL(VLE) PR 2,3,0.00663,0,0工藝計(jì)算主要涉及到以下工藝參數(shù)和工

30、藝變量的設(shè)置。工藝參數(shù)或工藝變量備注脫丙烷塔熱力學(xué)SRKE PR通用數(shù)據(jù)包設(shè)定值塔頂碳四含量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定塔底碳三含量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到塔底再沸器加熱量通過(guò)計(jì)算得到脫乙烷塔熱力學(xué)SRKE PR通用數(shù)據(jù)包設(shè)定值塔頂碳三或丙烯含量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定塔底碳二含量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到塔底再沸器加熱量通過(guò)計(jì)算得到丙烯塔熱力學(xué)PR增加丙烯、丙烷組份二元交互作用參數(shù)設(shè)定值塔頂丙烯純度根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定塔底丙烯含量或丙烷純度根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到塔底再沸器加熱量通過(guò)計(jì)算得到工藝參數(shù)或工藝變量備注脫輕碳四塔熱力學(xué)SR3 PR通用數(shù)

31、據(jù)包設(shè)定值塔頂輕碳四純度1根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定塔底輕碳四含量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到塔底再沸器加熱量通過(guò)計(jì)算得到4.1.9、 酸性水汽提裝置模擬計(jì)算工藝包推薦應(yīng)用PRO/II和ASPEN PLU軟件進(jìn)行模擬計(jì)算。酸水汽提塔包括至少兩股進(jìn)料，并且裝置的換熱流程較多，塔的進(jìn)料物流的換熱終 溫對(duì)于塔的汽液負(fù)荷有比較大的影響，所以對(duì)于酸水汽提塔的工藝計(jì)算，建議采用全流 程方式。推薦應(yīng)用SOU旅用數(shù)據(jù)包計(jì)算熱力學(xué)平衡常數(shù)。4.1.10、 MTBEEI置模擬計(jì)算工藝包MBTEI置計(jì)算主要涉及到以下工藝參數(shù)和工藝變量的設(shè)置。工藝參數(shù)或工藝變量備注反應(yīng)器熱力學(xué)SRK異丁烯生成MTBE?；?/p>

32、f必須提供異丁烯生成TBA轉(zhuǎn)化率r必須提供異丁烯二聚轉(zhuǎn)化率必須提供共沸精儲(chǔ)塔熱力學(xué)NRTL通用數(shù)據(jù)包設(shè)定值塔頂MTB冷量;根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定塔底MTBE屯度根據(jù)相關(guān)指標(biāo)確定變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到塔底再沸器加熱量通過(guò)計(jì)算得到甲醇萃取塔熱力學(xué)NRTL ALCOHOL通用數(shù)據(jù)包，專用數(shù)據(jù)包設(shè)定值塔頂甲醇含量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定變量萃取劑用量通過(guò)計(jì)算得到甲醇回收塔熱力學(xué)NRTL ALCOHOL通用數(shù)據(jù)包，專用數(shù)據(jù)包設(shè)定值塔頂甲醇純度根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定塔底甲醇含量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定工藝參數(shù)或工藝變量備注變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到塔底再沸器加熱量通過(guò)計(jì)算得到4.2、 其它裝置模擬工藝包4.2.1、

33、、乙烯裝置部分過(guò)程（急冷、堿洗、脫甲烷、碳二精制、碳三精制等）工藝參數(shù)或工藝變量備注1、堿洗塔熱力學(xué)NRTL提供二元交互作用參數(shù)設(shè)定值各段堿液流量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定塔頂凈化氣中堿含量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定變量強(qiáng)堿流量通過(guò)計(jì)算得到水洗水流量通過(guò)計(jì)算得到2、其它精儲(chǔ)塔熱力學(xué)SRK«£ PR通用數(shù)據(jù)包設(shè)定值塔頂關(guān)鍵組份含量r根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求確定塔底關(guān)鍵組份含量，艮據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求確定變量塔頂冷凝器取熱量通過(guò)計(jì)算得到塔底再沸器加熱量通過(guò)計(jì)算得到4.2.2、 、二氯乙烷裝置（DEC和氯乙烯單體裝置（VCM4.2.3、 、丙烯睛裝置急冷塔和吸收塔是關(guān)鍵，二元交互作用參數(shù)由蘭州設(shè)計(jì)院提供。4.2.

34、4、 、輕炫三甘醇脫水裝置4.2.5、 、DMT（對(duì)苯二甲酸二甲酯）裝置需要提供非庫(kù)組份物性參數(shù)。4.2.6、 、油田氣脫硫醇裝置4.2.7、 、油田伴生氣分離正丁烷裝置（為順酊裝置提供原料）4.2.8、 、丁辛醇裝置4.2.9、 、環(huán)己酮裝置4.2.10、 、合成氨裝置脫碳、再生4.2.11、 、滑油糠醛抽提裝抽提塔4.2.12、 、醋酸乙烯裝4.2.13、 、聚乙烯醇裝4.2.14、 、偏三甲苯分離裝4.2.15、 、乙烯汽油加氫裝4.2.16、 、烷基苯裝4.2.17、 、橡膠溶劑油回收裝4.2.18、 、白油加輕裝4.2.19、 、苯酚 -丙酮裝4.2.20、 、正戊烷裝（異戊烷、正戊

35、烷、環(huán)戊烷三種目標(biāo)產(chǎn)品）4.2.21、 、烯直接水合法生產(chǎn)異丙醇裝4.2.22、 、石腦油氧化生產(chǎn)醋酸裝4.2.23、 、甲苯加氫生產(chǎn)苯裝4.2.24、 、UO吐產(chǎn)PX裝置4.2.25、 、甲苯歧化裝4.2.26、 、POU®4.2.27、 、苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷裝4.2.28、 、三塔方法分離甲醇裝4.2.29、 、甲烷氯化法生產(chǎn)甲烷氯化物裝4.2.30、 、乙烯直接水合法生產(chǎn)乙醇裝4.2.31、 、丁烯1 和正丁醇裝4.2.32、 、乙腈抽提法生產(chǎn)異戊二烯裝五、部分計(jì)算模塊討論5.1、 RECYCLE1塊多數(shù)裝置模擬需要采用RECYCL進(jìn)行工藝計(jì)算，在具有循環(huán)物流的計(jì)算中，正確的 確

36、定循環(huán)物流的初值、參考物流的溫度或流量和循環(huán)加速對(duì)于模擬計(jì)算是必要的。模擬中應(yīng)用RECYCL模塊的裝置很多。例如： 環(huán)丁砜抽提芳烴裝置有六個(gè)循環(huán)物流；催化裂化的分餾吸收穩(wěn)定中有四個(gè)循環(huán)物流等。5.2、 CALCULATOR塊對(duì)于有多股物流的工藝過(guò)程，PRO/II提供的類似FORTRAN言的CALCULATORS 能夠方便地計(jì)算各物流的組合工況或物流性質(zhì),靈活運(yùn)用 CALCULATOR塊對(duì)于完成全 流程模擬計(jì)算是一個(gè)有效手段。例如：丁二烯抽提、氣體脫硫、甘醇脫水、MTBE?裝置的模:?H需要應(yīng)用CALCULATOR 模塊。5.3、 OPTIMIZER模塊OPTIMIZER 模塊是進(jìn)行全流程或單元

37、優(yōu)化計(jì)算的有效工具。對(duì)于塔的模擬，可以進(jìn) 行進(jìn)料位置、進(jìn)料溫度、塔頂壓力、熱負(fù)荷等工藝參數(shù)的優(yōu)化。OPTIMIZER 模塊幾乎在全部塔的模擬中得到應(yīng)用。但在最終確定塔內(nèi)流體負(fù)荷時(shí)，必須將 OPTIMIZER真塊從流程中刪除。5.4、 、 CONTROLLERSCONTROLLERS真塊廣泛應(yīng)用于需要精確控制過(guò)程參數(shù)的模擬計(jì)算，調(diào)節(jié)流程上游的 控制變量，以實(shí)現(xiàn)工藝單元或工藝物流所期望的結(jié)果。CONTROLLERS勺使用范圍廣泛、應(yīng)用靈?S,在模擬中是否采用 CONTROLLERS對(duì) 于模擬的精確程度有重要影響，例如：丙烯月青裝置吸收塔底溫度、HDSg置進(jìn)料中的H2含量、合成氨裝置反應(yīng)器的進(jìn)料溫度

38、、環(huán)己烷裝置反應(yīng)器進(jìn)料溫度、乙烯裝置油冷塔 和水冷塔的洗滌物流溫度等需要應(yīng)用 CONTROLLERS模塊。5.5、 FLASHY塊通常在計(jì)算過(guò)程中，F(xiàn)LASH模塊被認(rèn)為是一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算模塊，但PRO/II沒(méi)有象PROCESS樣提供三相閃蒸的計(jì)算模塊。例如：環(huán)丁碉芳爛抽提的模擬，需要計(jì)算汽提 塔和回收塔塔頂回流罐的游離水，采用 FLASH真塊并應(yīng)用含有VLLE方法的熱力學(xué)方程 可以較好地解決游離水的計(jì)算問(wèn)題。5.6、 DISTILLATION 模塊蒸儲(chǔ)計(jì)算模塊是模擬計(jì)算軟件的核心計(jì)算模塊。通過(guò)蒸儲(chǔ)計(jì)算模塊，可以獲得不同 組份的物流（產(chǎn)品）。5.7、 REACTO模塊反應(yīng)計(jì)算模塊是模擬計(jì)算軟件的核心

39、計(jì)算模塊。通過(guò)反應(yīng)計(jì)算模塊，可以使物流組 份發(fā)生變化，從而完成裝置的全流程模擬計(jì)算。六、工藝計(jì)算舉例6.1、 油田伴生氣深冷處理裝置工藝計(jì)算（NG.INP）6.1.1、 原料條件組成組份進(jìn)料組成，摩爾重量N21.91982.7745CO20.38000.8627C186.501371.5945C25.20958.0816C32.76976.3011IC41.13993.4181NC41.17993.5381IC50.41001.5260NC50.38001.4143NC60.11000.4890合計(jì)100.000199.9999總流里，kg/h3603.3總流里:，NmYd100000TEMP

40、ERATURE=40PRESSURE=26.1.2、 模擬計(jì)算流程簡(jiǎn)述R- 1 3原料氣體與脫乙烷塔塔頂氣體混合后進(jìn)入壓縮機(jī)。加壓后氣體進(jìn)入冷卻器，冷后大約 35Co冷后物流進(jìn)入氣液分離罐。罐底分離出輕油；罐頂分離出氣體。氣體（省去氣體凈化計(jì)算）分為兩路。一路與低溫富氣換熱至50-60 C；另一路與凝液換熱至50-60 C 0兩路換熱后氣體混合進(jìn)入氣液分離罐。罐頂分離出氣相去膨脹機(jī)；罐底分離出液相去節(jié)流。經(jīng)過(guò)膨脹機(jī)絕熱膨脹，氣體冷卻到-100c后進(jìn)入氣液分離器上部。經(jīng)過(guò)節(jié)流的液 相冷卻到-70c后進(jìn)入氣液分離器下部。氣液分離器頂部分離出的氣相與一路凈化原料 氣換熱后出系統(tǒng)（實(shí)際流程經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)加

41、壓后出裝置）；氣液分離器底部分離出的液相 與另一路凈化原料氣換熱后進(jìn)入氣液分離罐。氣液分離罐頂部分離出氣相經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)加壓、氣液分離罐底部液相經(jīng)過(guò)泵加壓，兩 股物流混合后進(jìn)入冷卻器冷卻到 35-38 C o冷卻后物流再進(jìn)入冷卻器。冷卻后物流分為兩路，一路去脫乙烷塔；另一路節(jié)流降溫后為冷卻器作冷源，換熱后去壓縮機(jī)前氣液分離罐脫乙烷塔塔頂氣相去原料氣壓縮機(jī)（實(shí)際為原料氣緩沖罐）；塔底液相與脫丁烷塔塔底輕油換熱后進(jìn)入脫丁烷塔。脫丁烷塔塔頂出液化氣；塔底出輕油經(jīng)與進(jìn)料換熱后出裝置（實(shí)際需要再進(jìn)行一次 冷卻）。6.1.3、 模擬計(jì)算過(guò)程輸入原料物流性質(zhì)和名稱，保存INP文件 根據(jù)原則流程，逐步進(jìn)行單元計(jì)算

42、。NO.計(jì)算單元名稱入方出方名稱符號(hào)名稱符號(hào)限制條件1原料氣壓縮機(jī)原料氣S1加壓后氣體S2出口壓力：15塔頂氣體S30出口溫度：1352冷卻器加壓后氣體S2冷后氣體S3出口溫度：353閃蒸罐冷后氣體S3罐頂氣體S4絕熱閃蒸罐底液體S54分流器罐頂氣體S4氣體S6估計(jì)為總量的55%氣體S75換熱器氣體S6冷后氣體S8冷后氣體溫度：50低溫氣體S15復(fù)熱氣體S176換熱器氣體S7冷后氣體S9冷后氣體溫度：50低溫凝液S16復(fù)熱凝液S187混合器冷后氣體S8混合氣體S10冷后氣體S98閃蒸罐混合氣體S10罐頂氣體S11絕熱閃蒸罐底液體S129膨脹機(jī)罐頂氣體S11降壓氣體S13出口壓力：4.010節(jié)流

43、閥罐底液體S12降壓液體S14出口壓力：4.011氣液分離器降壓氣體S13低溫氣體S15兩層理論板降壓液體S14低溫液體S16壓力：3.9, DR 0.0212閃蒸罐復(fù)熱凝液S18罐頂氣體S19絕熱閃蒸復(fù)熱物流S29罐底液體S2013壓縮機(jī)罐頂氣體S19加壓氣體S21出口壓力：13出口溫度：8014泵罐底液體S20加壓液體S22出口壓力：1315混合器加壓氣體S21混合物流S23加壓液體S2216冷卻器混合物流S23冷后物流S24出口溫度：3517換熱器冷后物流S24再冷物流S25再冷物流溫度：8降壓物流S28復(fù)熱物流S2918分流器再冷物流S25冷物流S26體積比：0.5冷物流S2719節(jié)流閥冷物流S26降壓物流S28出口壓力：3.320脫