第3章 物性方法

1、第第3章章 物性方法物性方法作者：畢欣欣作者：畢欣欣 孫蘭義孫蘭義物性方法物性方法3.1 Aspen Plus數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫3.2 Aspen Plus中的主要物性模型中的主要物性模型3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇3.4 定義物性集定義物性集3.5 物性分析物性分析3.6 物性估算物性估算3.7 物性數(shù)據(jù)回歸物性數(shù)據(jù)回歸3.8 電解質(zhì)組分電解質(zhì)組分3.1 Aspen Plus數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫3.1 Aspen Plus數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫PURECOMP常數(shù)參數(shù)。例如絕對(duì)溫度、絕對(duì)壓力。常數(shù)參數(shù)。例如絕對(duì)溫度、絕對(duì)壓力。相變的性質(zhì)參數(shù)。例如沸點(diǎn)、三相點(diǎn)。相變的性質(zhì)參數(shù)。例如沸點(diǎn)、三相點(diǎn)。參考態(tài)的性質(zhì)參

2、數(shù)。例如標(biāo)準(zhǔn)生成焓以及標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能。參考態(tài)的性質(zhì)參數(shù)。例如標(biāo)準(zhǔn)生成焓以及標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能。隨溫度變化的熱力學(xué)性質(zhì)參數(shù)。例如飽和蒸汽壓。隨溫度變化的熱力學(xué)性質(zhì)參數(shù)。例如飽和蒸汽壓。傳遞性質(zhì)的參數(shù)，例如粘度。傳遞性質(zhì)的參數(shù)，例如粘度。安全性質(zhì)的參數(shù)。例如閃點(diǎn)、著火點(diǎn)。安全性質(zhì)的參數(shù)。例如閃點(diǎn)、著火點(diǎn)。UNIFACUNIFAC模型中的集團(tuán)參數(shù)。模型中的集團(tuán)參數(shù)。狀態(tài)方程中的參數(shù)。狀態(tài)方程中的參數(shù)。與石油相關(guān)的參數(shù)。例如油品的與石油相關(guān)的參數(shù)。例如油品的APIAPI值、辛烷值、芳烴含量、氫含量及硫值、辛烷值、芳烴含量、氫含量及硫含量等含量等3.2 Aspen Plus中的主要物性模型中的主

3、要物性模型3.2 Aspen Plus中的主要物性模型中的主要物性模型理想物性方法理想物性方法K值計(jì)算方法值計(jì)算方法IDEALIdeal Gas/Raoults law/Henrys lawSYSOP0Release 8 version of Ideal Gas/Raoults law理想模型理想模型nAspen Plus提供了含有常用的熱力學(xué)模型的物性方法。n物性方法與模型選擇不同，模擬結(jié)果大相徑庭。如精餾塔模擬的例子。相同的條件計(jì)算理論塔板數(shù)，用理想方法得到11塊，用狀態(tài)方程得到7塊，用活度系數(shù)法得42塊。顯然物性方法和模型選擇的是否合適，也直接影響模擬結(jié)果是否有意義。nAspen plu

4、s物性方法和模型3.2 Aspen Plus中的主要物性模型中的主要物性模型方法方法狀態(tài)方程狀態(tài)方程基于基于Lee方程的物性方法方程的物性方法BWR-LSBWR Lee-StarlingLK-PLOCKLee-Kesler-Plcker 基于基于PR方程的物性方法方程的物性方法PENG-ROBPeng-Robinson PR-BMPeng-Robinson with Boston-Mathias alpha functionPRWSPeng-Robinson with Wong-Sandler mixing rulesPRMHV2Peng-Robinson with modified Huro

5、n-Vidal mixing rules基于基于RK方程的物性方法方程的物性方法PSRKPredictive Redlich-Kwong-SoaveRKSWSRedlich-Kwong-Soave with Wong-Sandler mixing rulesRKSMHV2Redlich-Kwong-Soave with modified Huron-Vidal mixing rulesRK-ASPENRedlich-Kwong-ASPENRK-SOAVERedlich-Kwong-Soave RKS-BMRedlich-Kwong-Soave with Boston-Mathias alpha

6、 function其他物性方法其他物性方法SR-POLARSchwartzentruber-Renon狀態(tài)方程模型狀態(tài)方程模型3.2 Aspen Plus中的主要物性模型中的主要物性模型方法方法液相活度系數(shù)液相活度系數(shù)汽相逸度系數(shù)汽相逸度系數(shù)基于基于Pitzer的物性方法的物性方法PITZERPitzerRedlich-Kwong-SoavePITZ-HGPitzerRedlich-Kwong-SoaveB-PITZERBromley-PitzerRedlich-Kwong-Soave基于基于NRTL的物性方法的物性方法ELECNRTLElectrolyte NRTL Redlich-Kwon

7、gENRTL-HFElectrolyte NRTLHF Hexamerization modelENRTL-HG Electrolyte NRTLRedlich-KwongNRTLNRTL Ideal gasNRTL-HOCNRTLHayden-OConnellNRTL-NTHNRTLNothnagelNRTL-RKNRTLRedlich-KwongNRTL-2NRTL (using dataset 2)Ideal gas基于基于UNIFAC的物性方法的物性方法UNIFACUNIFACRedlich-KwongUNIF-DMDDortmund-modified UNIFACRedlich-Kw

8、ong-SoaveUNIF-HOCUNIFACHayden-OConnellUNIF-LBYLyngby-modified UNIFACIdeal gasUNIF-LLUNIFAC for liquid-liquid systemsRedlich-Kwong活度系數(shù)模型活度系數(shù)模型3.2 Aspen Plus中的主要物性模型中的主要物性模型基于基于UNIQUAC的物性方法的物性方法UNIQUACUNIQUAC Ideal gasUNIQ-HOCUNIQUACHayden-OConnellUNIQ-NTHUNIQUACNothnagelUNIQ-RKUNIQUACRedlich-KwongUNI

9、Q-2UNIQUAC (using dataset 2)Ideal gas基于基于VANLAAR的物性方法的物性方法VANLAARVan Laar Ideal gasVANL-HOCVan LaarHayden-OConnellVANL-NTHVan LaarNothnagelVANL-RKVan LaarRedlich-KwongVANL-2Van Laar (using dataset 2)Ideal gas基于基于WILSON的物性方法的物性方法WILSONWilsonIdeal gasWILS-HOCWilsonHayden-OConnellWILS-NTHWilsonNothnage

10、lWILS-RKWilsonRedlich-KwongWILS-2Wilson (using dataset 2)Ideal gasWILS-HFWilsonHF Hexamerization modelWILS-GLRWilson (ideal gas and liquid enthalpy reference state)Ideal gasWILS-LRWilson (liquid enthalpy reference state)Ideal gasWILS-VOLWilson with volume termRedlich-Kwong3.2 Aspen Plus中的主要物性模型中的主要物

11、性模型方法方法K值計(jì)算方法值計(jì)算方法應(yīng)用應(yīng)用AMINESKent-Eisenberg amines modelMEA、DEA、DIPA、DGA中中H2S、CO2的處理的處理APISOURAPI sour water model帶有帶有 NH3、H2S、CO2的廢的廢水處理水處理BK-10Braun K-10石油石油SOLIDSIdeal Gas/ Raoults law/Henrys law /solid activity coefficients 冶金冶金CHAO-SEAChao-Seader corresponding states model石油石油GRAYSONGrayson-Stre

12、ed corresponding states model石油石油STEAM-TAASME steam table correlations水或蒸汽水或蒸汽STEAMNBSNBS/NRC steam table equation of state水或蒸汽水或蒸汽特殊模型特殊模型3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇n過程模擬必須選擇合適的熱力學(xué)模型過程模擬必須選擇合適的熱力學(xué)模型n在使用模擬軟件進(jìn)行流程模擬時(shí)，用戶定義了一個(gè)流程以在使用模擬軟件進(jìn)行流程模擬時(shí)，用戶定義了一個(gè)流程以后，模擬軟件一般會(huì)自行處理流程結(jié)構(gòu)分析和模擬算法方后，模擬軟件一般會(huì)自行處理流程結(jié)構(gòu)分析和模擬算法方面的問題，而面的問

13、題，而熱力學(xué)模型的選擇則需要用戶作決定熱力學(xué)模型的選擇則需要用戶作決定。流程。流程模擬中幾乎所有的單元操作模型都需要熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算模擬中幾乎所有的單元操作模型都需要熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算，迄今為止，還，迄今為止，還沒有任何一個(gè)熱力學(xué)模型能適用于所有的沒有任何一個(gè)熱力學(xué)模型能適用于所有的物系和所有的過程物系和所有的過程。流程模擬中要用到多個(gè)熱力學(xué)模型，。流程模擬中要用到多個(gè)熱力學(xué)模型，熱力學(xué)模型的恰當(dāng)選擇和正確使用決定著計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確熱力學(xué)模型的恰當(dāng)選擇和正確使用決定著計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性和模擬成功與否。性、可靠性和模擬成功與否。n選取方法選取方法 由物系特點(diǎn)及操作溫度、壓力由物系特點(diǎn)及操作溫度

14、、壓力經(jīng)驗(yàn)選取經(jīng)驗(yàn)選取 由由幫助系統(tǒng)幫助系統(tǒng)進(jìn)行選擇進(jìn)行選擇3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇經(jīng)驗(yàn)選取經(jīng)驗(yàn)選取 由物系特點(diǎn)及其操作條件進(jìn)行選擇圖（圖（a）3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇經(jīng)驗(yàn)選取經(jīng)驗(yàn)選取圖（圖（b）3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇經(jīng)驗(yàn)選取經(jīng)驗(yàn)選取圖（圖（c）以例2.1中丙烯、苯以及異丙苯體系為例，分析體系為非極性體系，考慮到為真實(shí)物系，可以選擇PENG-ROB、RK-SOAVE、PR-BM、RKS-BM等物性方法3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇幫助系統(tǒng)幫助系統(tǒng) Aspen Plus為用戶提供了選擇物性方法的幫助系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)組分的性質(zhì)或者化工處理過程的特點(diǎn)為用戶

15、推薦不同類型的物性方法以例2.1為例：點(diǎn)擊菜單欄Tools下的Property Method Selection Assistant，啟動(dòng)幫助系統(tǒng)3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇 系統(tǒng)提供了兩種方法，可以通過組分類型或是化工過程的類型進(jìn)行選擇。以指定組分類型為例，選擇第一項(xiàng)，Specify component type3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇 系統(tǒng)提供了三種組分類型，化學(xué)系統(tǒng)、烴類系統(tǒng)以及特殊系統(tǒng)，這里選擇烴類系統(tǒng)3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇 選擇完成后，系統(tǒng)提示用戶是否含有石油產(chǎn)品的數(shù)據(jù)分析或是虛擬組分，點(diǎn)擊No3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇系統(tǒng)給用戶提供幾種物

16、性方法作為參考3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇特殊體系的物性方法選擇特殊體系的物性方法選擇存在氣相締合的體系存在氣相締合的體系對(duì)于存在氣相締合的體系、二聚反應(yīng)，常用的熱力學(xué)方法有兩種，對(duì)于存在氣相締合的體系、二聚反應(yīng)，常用的熱力學(xué)方法有兩種，Nothagel和和Hayden-OConnel狀態(tài)方程。狀態(tài)方程。Nothagel方程使用的是截?cái)嗟姆兜氯A方程，可以模擬氣相的二聚反應(yīng)，不方程使用的是截?cái)嗟姆兜氯A方程，可以模擬氣相的二聚反應(yīng)，不足之處在于當(dāng)壓力大于幾個(gè)大氣壓時(shí)就不適用了；使用足之處在于當(dāng)壓力大于幾個(gè)大氣壓時(shí)就不適用了；使用Nothagel狀態(tài)方程狀態(tài)方程作為氣相模型的性質(zhì)方法有作為氣

17、相模型的性質(zhì)方法有NRTL-NTH、UNIQ-NTH、VANL-NTH、WIS-NTH。Hayden-OConnel狀態(tài)方程使用的是截至兩項(xiàng)的維里方程，它狀態(tài)方程使用的是截至兩項(xiàng)的維里方程，它能夠可靠地預(yù)測(cè)極性組分的溶和作用以及氣相中的二聚現(xiàn)象（比如含有羧能夠可靠地預(yù)測(cè)極性組分的溶和作用以及氣相中的二聚現(xiàn)象（比如含有羧酸的混合物），但當(dāng)壓力超過酸的混合物），但當(dāng)壓力超過1015個(gè)大氣壓時(shí)也不再適用；個(gè)大氣壓時(shí)也不再適用；Hayden-OConnel狀態(tài)方程作為氣相模型的性質(zhì)方法有狀態(tài)方程作為氣相模型的性質(zhì)方法有NRTL-HOC、UNIF-HOC、UNIQ-HOC、VANL-HOC、WIS-HO

18、C3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇特殊體系的物性方法選擇特殊體系的物性方法選擇含有氟化氫（含有氟化氫（HF）的體系）的體系只有只有WILS-HF性質(zhì)方法將性質(zhì)方法將HF狀態(tài)方程用作氣相模型，此方法能可狀態(tài)方程用作氣相模型，此方法能可靠的預(yù)測(cè)靠的預(yù)測(cè)HF在混合物中的強(qiáng)締合影響，但是不適用于壓力超過在混合物中的強(qiáng)締合影響，但是不適用于壓力超過3個(gè)個(gè)大氣壓的情況大氣壓的情況含有電解質(zhì)的體系含有電解質(zhì)的體系電解質(zhì)的活度系數(shù)模型電解質(zhì)的活度系數(shù)模型ENRTL模型適用于具有多溶劑和溶解氣體模型適用于具有多溶劑和溶解氣體的溶液，非常適用于中壓和低壓體系。的溶液，非常適用于中壓和低壓體系。Pitzer模型

19、計(jì)算氣體溶解度模型計(jì)算氣體溶解度可以獲得很好的結(jié)果；可以獲得很好的結(jié)果；B-Pitzer活度系數(shù)模型精度有限但是具有預(yù)活度系數(shù)模型精度有限但是具有預(yù)測(cè)性；測(cè)性；ENRTL-HF方法與方法與ENRTL類似，用于計(jì)算類似，用于計(jì)算HF強(qiáng)絡(luò)合現(xiàn)象的強(qiáng)絡(luò)合現(xiàn)象的氣相模型以及低于氣相模型以及低于3個(gè)大氣壓的體系個(gè)大氣壓的體系3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇特殊體系的物性方法選擇特殊體系的物性方法選擇石油煉制體系石油煉制體系PENG-ROB、RK-SOAVE是針對(duì)石油煉制體系修正的熱力學(xué)方程。是針對(duì)石油煉制體系修正的熱力學(xué)方程。低壓的常減壓塔可以采用低壓的常減壓塔可以采用BK10、CHAO-SEA、G

20、RAYSON等方法；等方法；中壓的焦化主分餾塔、中壓的焦化主分餾塔、FCC主分餾塔等可以采用主分餾塔等可以采用CHAO-SEA、GRAYSON、PENG-ROB、RK-SOAVE等方法；重整裝置、加氫等方法；重整裝置、加氫精制裝置等富氫體系可以采用精制裝置等富氫體系可以采用GRAYSON、PENG-ROB、RK-SOAVE等方法；潤滑油或脫瀝青裝置可以采用等方法；潤滑油或脫瀝青裝置可以采用PENG-ROB、RK-SOAVE等方法等方法。3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇常見化工體系的物性方法推薦常見化工體系的物性方法推薦化工體系化工體系推薦的物性方法推薦的物性方法空分空分PR，SRK氣體加工

21、氣體加工PR，SRK氣體凈化氣體凈化Kent-Eisnberg，ENRTL石油煉制石油煉制BK10，Chao-Seader，Grayson-Streed，PR，SRK石油化工中石油化工中VLE體系體系PR，SRK，PSRK石油化工中石油化工中LLE體系體系NRTL，UNIQUAC化工過程化工過程N(yùn)RTL，UNIQUAC，PSRK電解質(zhì)體系電解質(zhì)體系ENRTL，Zemaitis低聚物低聚物Polymer NRTL高聚物高聚物Polymer NRTL，PC-SAFT環(huán)境環(huán)境UNIFAC + HenrryLaw常見化工體系所推薦的物性方法（一）3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇常見化工體系的物性方

22、法推薦常見化工體系的物性方法推薦過程過程體系體系推薦的物性方法推薦的物性方法石油和氣體石油和氣體加工加工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程平臺(tái)分離系統(tǒng)平臺(tái)分離系統(tǒng)用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程油氣管道運(yùn)輸系統(tǒng)油氣管道運(yùn)輸系統(tǒng)用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程煉油煉油低壓：常壓塔、減壓塔低壓：常壓塔、減壓塔石油逸度和石油逸度和K值關(guān)聯(lián)式及化驗(yàn)數(shù)值關(guān)聯(lián)式及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析據(jù)分析中壓：焦化主分餾塔、催化裂化主分餾塔中壓：焦化主分餾塔、催化裂化主分餾塔石油逸度和石油逸度和K值關(guān)聯(lián)式及化驗(yàn)數(shù)值關(guān)聯(lián)式及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析據(jù)分析富氫系統(tǒng)：重整裝置、加氫精制

23、富氫系統(tǒng)：重整裝置、加氫精制精選的石油逸度關(guān)聯(lián)式針對(duì)石油精選的石油逸度關(guān)聯(lián)式針對(duì)石油調(diào)整的狀態(tài)方程及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析調(diào)整的狀態(tài)方程及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析潤滑油裝置、脫瀝青裝置潤滑油裝置、脫瀝青裝置針對(duì)石油調(diào)整的應(yīng)用狀態(tài)方程及針對(duì)石油調(diào)整的應(yīng)用狀態(tài)方程及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 氣體加工氣體加工烴分離：脫甲烷塔、烴分離：脫甲烷塔、C3分離塔分離塔用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程（帶用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程（帶Kij）低溫氣體處理：空氣分離低溫氣體處理：空氣分離用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程，靈用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程，靈活和預(yù)測(cè)性的狀態(tài)方程活和預(yù)測(cè)性的狀態(tài)方程用乙二醇進(jìn)行氣體脫水用乙二醇進(jìn)行氣體脫水使用靈活和預(yù)測(cè)性的狀態(tài)

24、方程使用靈活和預(yù)測(cè)性的狀態(tài)方程用甲醇或用甲醇或NMP進(jìn)行酸性氣吸收進(jìn)行酸性氣吸收使用靈活和預(yù)測(cè)性的狀態(tài)方程使用靈活和預(yù)測(cè)性的狀態(tài)方程水、氨水、胺、堿、石灰或熱碳酸鹽進(jìn)行酸性水、氨水、胺、堿、石灰或熱碳酸鹽進(jìn)行酸性氣吸收氣吸收推薦使用電解質(zhì)活度系數(shù)方法推薦使用電解質(zhì)活度系數(shù)方法常見化工體系所推薦的物性方法（二）3.3 物性方法的選擇物性方法的選擇石油化工石油化工乙烯裝置乙烯裝置初餾塔初餾塔石油逸度關(guān)聯(lián)式及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析石油逸度關(guān)聯(lián)式及化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析輕烴分離塔、急冷塔輕烴分離塔、急冷塔用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程芳烴抽提：芳烴抽提：BTX抽提抽提液體活度系數(shù)液體活度系數(shù)(對(duì)參數(shù)很敏

25、感對(duì)參數(shù)很敏感)取代烴：取代烴：VCM、丙烯腈裝置、丙烯腈裝置用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程用于高壓烴應(yīng)用的狀態(tài)方程醚生產(chǎn)醚生產(chǎn)液體活度系數(shù)法液體活度系數(shù)法乙苯苯乙烯裝置乙苯苯乙烯裝置用于高壓烴的應(yīng)用狀態(tài)方程和理用于高壓烴的應(yīng)用狀態(tài)方程和理想狀態(tài)方程想狀態(tài)方程(帶帶Watsol)或液體活度或液體活度系數(shù)法系數(shù)法對(duì)苯二甲酸對(duì)苯二甲酸液體活度系數(shù)法液體活度系數(shù)法 在醋酸部分用在醋酸部分用能模擬二聚反應(yīng)的方法能模擬二聚反應(yīng)的方法 常見化工體系的物性方法推薦常見化工體系的物性方法推薦常見化工體系所推薦的物性方法（二）3.4 定義物性集定義物性集 物性集是多個(gè)物性的集合，用戶可以給物性集指定名稱，在一個(gè)應(yīng)用中

26、物性集是多個(gè)物性的集合，用戶可以給物性集指定名稱，在一個(gè)應(yīng)用中使用物性時(shí)只需引用物性集的名稱使用物性時(shí)只需引用物性集的名稱。 在在General with Metric units模板中，系統(tǒng)默認(rèn)物性集如下圖所示：模板中，系統(tǒng)默認(rèn)物性集如下圖所示：3.4 定義物性集定義物性集物性集設(shè)定物性集設(shè)定若是若是物性物性參數(shù)不存在上述參數(shù)不存在上述物性集物性集中，則需要設(shè)置新的物性參數(shù)集，中，則需要設(shè)置新的物性參數(shù)集，比如若需要查看物流的比如若需要查看物流的pH值，則需要點(diǎn)擊值，則需要點(diǎn)擊New，設(shè)置一個(gè)新的物，設(shè)置一個(gè)新的物性參數(shù)集性參數(shù)集PS-13.4 定義物性集定義物性集物性集設(shè)定物性集設(shè)定選擇物

27、性選擇物性參數(shù)參數(shù)PH3.4 定義物性集定義物性集物性集設(shè)定物性集設(shè)定3.4 定義物性集定義物性集輸出報(bào)告選項(xiàng)輸出報(bào)告選項(xiàng)物性集物性集的的輸出需要在輸出報(bào)告中設(shè)置輸出需要在輸出報(bào)告中設(shè)置3.4 定義物性集定義物性集輸出報(bào)告選項(xiàng)輸出報(bào)告選項(xiàng)選擇要輸出的物性，完成后，重新運(yùn)行模擬，即可在結(jié)果欄中顯示對(duì)選擇要輸出的物性，完成后，重新運(yùn)行模擬，即可在結(jié)果欄中顯示對(duì)應(yīng)的物性參數(shù)。應(yīng)的物性參數(shù)。3.5 物性分析物性分析Aspen Plus為用戶提供了物性分析功能，主要是用來生成簡單的物為用戶提供了物性分析功能，主要是用來生成簡單的物性圖表，驗(yàn)證物性模型和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。性圖表，驗(yàn)證物性模型和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。物

28、性分析中可以提供的圖表主要分為以下三種：物性分析中可以提供的圖表主要分為以下三種：（1）純組分，例如蒸汽壓相對(duì)于溫度變化的關(guān)系圖；）純組分，例如蒸汽壓相對(duì)于溫度變化的關(guān)系圖；（2）二元物系，例如）二元物系，例如T-x-y、P-x-y相圖；相圖；（3）三元相圖。）三元相圖。例例3.1 運(yùn)用物性分析功能做出甲醇運(yùn)用物性分析功能做出甲醇-水體系在水體系在0.1MPa下的下的T-x-y相相圖。已知甲醇、水的流率均為圖。已知甲醇、水的流率均為50kmol/hr3.5 物性分析物性分析啟動(dòng)啟動(dòng)Aspen Plus，選擇模板，選擇模板General with Metric Units，運(yùn)行，運(yùn)行類型（類型（

29、Run Type）選擇物性分析（）選擇物性分析（Property Analysis）3.5 物性分析物性分析設(shè)定分析物性設(shè)定分析物性3.5 物性分析物性分析設(shè)定分析物性設(shè)定分析物性3.5 物性分析物性分析設(shè)定分析物性設(shè)定分析物性本題需要做出甲醇、水體系的本題需要做出甲醇、水體系的T-x-y相圖，而相圖，而T-x-y相圖是表示不同組成相圖是表示不同組成下物系的泡露點(diǎn)溫度下物系的泡露點(diǎn)溫度，默認(rèn)物性集中沒有此參數(shù)，默認(rèn)物性集中沒有此參數(shù)，需要首先設(shè)定分析需要首先設(shè)定分析的物性集的物性集，并設(shè)定輸出報(bào)告選項(xiàng)。，并設(shè)定輸出報(bào)告選項(xiàng)。3.5 物性分析物性分析作圖作圖在結(jié)果頁面，在結(jié)果頁面，選中選中X軸變

30、量軸變量對(duì)應(yīng)參數(shù)對(duì)應(yīng)參數(shù)，點(diǎn)擊菜單欄，點(diǎn)擊菜單欄Plot下的下的X-Axis Variable，即即設(shè)定設(shè)定X軸變量軸變量3.5 物性分析物性分析選中選中Y軸變量參數(shù)，（若軸變量參數(shù)，（若Y軸包含多個(gè)變量，需要同時(shí)選中），點(diǎn)擊菜單軸包含多個(gè)變量，需要同時(shí)選中），點(diǎn)擊菜單欄欄Plot下的下的Y-Axis Variable，即可設(shè)定，即可設(shè)定Y軸變量軸變量3.5 物性分析物性分析甲醇甲醇-水體系的水體系的T-x-y相圖相圖3.6 物性估算物性估算 Aspen Plus中的物性估算系統(tǒng)可以估算物性模型中的中的物性估算系統(tǒng)可以估算物性模型中的許多參數(shù)。物性估算以基團(tuán)貢獻(xiàn)法和對(duì)比狀態(tài)相關(guān)性為基許多參數(shù)。

31、物性估算以基團(tuán)貢獻(xiàn)法和對(duì)比狀態(tài)相關(guān)性為基礎(chǔ)，可以估算礎(chǔ)，可以估算純組分的物性常數(shù)純組分的物性常數(shù)，與溫度相關(guān)的模型參數(shù)，與溫度相關(guān)的模型參數(shù)，Wilson、NRTL以及以及UNIQUAC方法的方法的二元交互作用參數(shù)二元交互作用參數(shù)以及以及UNIFAC方法的基團(tuán)參數(shù)方法的基團(tuán)參數(shù)例例3.2 估算二聚物估算二聚物“乙基乙基-2-乙氧基乙醇乙氧基乙醇”的物性。的物性。已知：已知： 乙基乙基-2-乙氧基乙醇的分子式乙氧基乙醇的分子式 CH3-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH 乙基乙基-2-乙氧基乙醇的正常沸點(diǎn)乙氧基乙醇的正常沸點(diǎn) TB=1953.6 物性估算物性估算啟動(dòng)啟動(dòng)Aspe

32、n Plus，選擇模板，選擇模板General with Metric Units，運(yùn)行，運(yùn)行類型（類型（Run Type）選擇物性）選擇物性估算估算（Property Estimation）3.6 物性估算物性估算輸入組分及分子結(jié)構(gòu)輸入組分及分子結(jié)構(gòu)3.6 物性估算物性估算輸入組分及分子結(jié)構(gòu)輸入組分及分子結(jié)構(gòu)注：注：如果分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)，可以在化學(xué)鍵類型中選擇如果分子結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)，可以在化學(xué)鍵類型中選擇Benzene ring3.6 物性估算物性估算輸入已知物性參數(shù)輸入已知物性參數(shù)3.6 物性估算物性估算定義物性估算定義物性估算 本題選擇估算所有缺失的物性參數(shù)，也可以再對(duì)應(yīng)頁面下設(shè)置需本

33、題選擇估算所有缺失的物性參數(shù)，也可以再對(duì)應(yīng)頁面下設(shè)置需要的物性參數(shù)要的物性參數(shù) 設(shè)置完成后，運(yùn)行模擬，查看結(jié)果設(shè)置完成后，運(yùn)行模擬，查看結(jié)果3.7 物性數(shù)據(jù)回歸物性數(shù)據(jù)回歸 物物性數(shù)據(jù)回歸系統(tǒng)可以擬合多種純組分的物性數(shù)據(jù)，性數(shù)據(jù)回歸系統(tǒng)可以擬合多種純組分的物性數(shù)據(jù)，如飽和蒸汽壓；該系統(tǒng)可以將物性模型參數(shù)與純組分或如飽和蒸汽壓；該系統(tǒng)可以將物性模型參數(shù)與純組分或多組分系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相擬合，用戶可以輸入任意物性多組分系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相擬合，用戶可以輸入任意物性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，例如汽液平衡數(shù)據(jù)、液液平衡數(shù)據(jù)、密度、的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，例如汽液平衡數(shù)據(jù)、液液平衡數(shù)據(jù)、密度、熱容或活度系數(shù)數(shù)據(jù)；該系統(tǒng)也可以回歸熱容或

34、活度系數(shù)數(shù)據(jù)；該系統(tǒng)也可以回歸Aspen Plus中的中的物性模型，如電解質(zhì)和用戶模型。物性模型，如電解質(zhì)和用戶模型。 物性數(shù)據(jù)回歸是基于最大似然估計(jì)的思想，利用原始物性數(shù)據(jù)回歸是基于最大似然估計(jì)的思想，利用原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算物性模型中的參數(shù)，可以處理多種數(shù)據(jù)類實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算物性模型中的參數(shù)，可以處理多種數(shù)據(jù)類型，并且可以同時(shí)回歸多種類型的參數(shù)型，并且可以同時(shí)回歸多種類型的參數(shù)3.7 物性數(shù)據(jù)回歸物性數(shù)據(jù)回歸主要步驟：主要步驟：運(yùn)行類型（運(yùn)行類型（Run Type）選擇數(shù)據(jù)回歸（）選擇數(shù)據(jù)回歸（Data Regression）全局設(shè)定全局設(shè)定輸入組分輸入組分選擇物性方法選擇物性方法輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)定義回歸參數(shù)定義回歸參數(shù)3.7 物性數(shù)據(jù)回歸物性數(shù)據(jù)回歸輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Setup頁面定義數(shù)據(jù)類型，頁面定義數(shù)據(jù)類型，Data頁面輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)頁面輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)3