Aspen高級(jí)班石油煉制過程的模擬

1、2020年10月7日,Aspen Plus高級(jí)班 石油煉制過程的模擬,2020年10月7日,高級(jí)精餾在化工領(lǐng)域的應(yīng)用,RADFRAC單元操作模型的應(yīng)用、收斂方法和參數(shù)的選??； 三相蒸餾、萃取蒸餾、共沸蒸餾和反應(yīng)蒸餾等特殊蒸餾過程的模擬； 電解質(zhì)過程的模擬等。,2020年10月7日,石油煉制過程的模擬方法,以一套典型的常減壓裝置為主線，講授下列5部分內(nèi)容： 1) 油品餾程分析數(shù)據(jù)的處理； 2) 初餾塔的模擬計(jì)算； 3) 常壓塔的模擬計(jì)算； 4) 減壓塔的模擬計(jì)算； 5) 計(jì)算原油中所含雜質(zhì)硫在各種產(chǎn)品中的分布。,2020年10月7日,掌握如下新的內(nèi)容：,1) 石油煉制過程蒸餾單元的模擬步驟； 2

2、) 流程模擬軟件中石油餾份的特殊處理方法； 3) 掌握PETROFRAC單元操作模型的使用； 4) 產(chǎn)品中雜質(zhì)分布的計(jì)算。,2020年10月7日,復(fù)習(xí)：建立流程模擬模型的基本步驟,確定模擬范圍，繪制模擬流程圖； 將已知條件輸入相應(yīng)表格： SETUP COMPONENTS PROPERTIES STREAMS BLOKS。 運(yùn)行模擬計(jì)算 檢查結(jié)果,油品分析和虛擬組分,目標(biāo): 學(xué)習(xí)輸入石油分析數(shù)據(jù), 創(chuàng)建調(diào)和組分(油品混合), 以及表征石油餾分 Aspen Plus 參考資料: User Guide, Chapter 6, Specifying Components User Guide, Cha

3、pter 32, Petroleum Assays and Pseudocomponents,2020年10月7日,本章概況,表征石油流體的挑戰(zhàn) 油品餾程數(shù)據(jù)和性質(zhì)數(shù)據(jù)的輸入 蒸餾曲線的轉(zhuǎn)換 生成虛擬組分 油品調(diào)和 用戶自定義的虛擬組分,2020年10月7日,石油的表征,石油是烴類化合物和雜質(zhì)組成的寬沸程的混合物. 石油或石油餾分的性質(zhì)取決于它們的組成，但是其組成難以定量分析 石油用虛擬組分(pseudocomponents)來表征, 虛擬組分是蒸餾曲線上較小的片斷. 每一個(gè)虛擬組分的基本性質(zhì)由下列關(guān)聯(lián)式來計(jì)算: 分子量(MW) 正常沸點(diǎn)(TBP) 重度或者 Watson UOP K,2020

4、年10月7日,Assays 和 Blends 組分,Assay Data (TBP, D86),Pseudocomponents,Assay-1 Assay-2,Blend,Pseudocomponents,輸入輸出,2020年10月7日,輸入油品餾程分析數(shù)據(jù),1.在 Data Browser下面, 選擇Components, 然后選 Assay-Blend. 2.在 Assay-Blend 目標(biāo)管理器下, 創(chuàng)建一個(gè) assay 并且提供一個(gè)名稱(ID). 3. 在BasicDataDistCurve表中，輸入蒸餾曲線數(shù)據(jù). 4.在BasicDataDistCurve表中，輸入油品重度，或者在

5、BasicData Gravity/UOPK表中，輸入重度曲線或UOPK曲線數(shù)據(jù). 虛擬組分將在模擬計(jì)算之初自動(dòng)生成.,2020年10月7日,ASSAY組分的表征,輸入蒸餾曲線 蒸餾曲線分割為很多個(gè)片段 (TBP Cut points) 每一個(gè)片段生成一個(gè)虛擬組分每一個(gè)虛擬組分的性質(zhì)以下列參數(shù)的平均值為基礎(chǔ)進(jìn)行估算： 分子量 (MW) 正常沸點(diǎn) (NBP) 密度或比重 (API or SG) 虛擬組分的流率在流股結(jié)果表中報(bào)告.,2020年10月7日,Assay組分BasicData DistCurve 表,2020年10月7日,重度的規(guī)定,油品整體重度 比重 API 重度 重度曲線 比重 AP

6、I 重度 API=141.5/SG-131.5 Watson UOPK 曲線 NBP=(UOPK*SG)3,2020年10月7日,Assay組分BasicData Gravity/UOPK 表,2020年10月7日,蒸餾曲線,蒸餾曲線類型: ASTM D86, D1160, D2887 實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線 (TBP) (重量或體積基準(zhǔn)) 真空蒸餾曲線 (重量或體積基準(zhǔn)) 每一個(gè)蒸餾曲線至少需要輸入4個(gè)點(diǎn). 報(bào)告中的蒸餾曲線為: ASTM D86 ASTM D1160 Vacuum (liquid volume),2020年10月7日,油品分析數(shù)據(jù)計(jì)算程序 Version 9 或更新的版本 Vers

7、ion 8 或更老的版本 蒸餾曲線轉(zhuǎn)換方法 ASTM D86 至實(shí)沸點(diǎn) (True boiling point) Edmister Edmister-Okamota PML D2887 至 True boiling point API87 API94 TBPWT,蒸餾曲線計(jì)算方法,2020年10月7日,曲線處理選項(xiàng) 初餾點(diǎn) (Initial boiling point) 0.5% (缺省) 終餾點(diǎn) (Final boiling point) 99% (default) 外延方法 Probability (缺省) Quadratic 鋸齒段擬合方法 Harwell (缺省) Hermite 曲線

8、處理選項(xiàng)在 ComponentsPetroCharacterization AnalysisOptions AssayProcedure表上.,蒸餾曲線計(jì)算方法 (續(xù)),2020年10月7日,虛擬組分從油品分析數(shù)據(jù)生成. 你可以規(guī)定切割溫度或切割片段(窄餾份)的寬度. ComponentsPetroCharacterizationGenerationCuts表上，規(guī)定切割溫度等. 缺省值是40個(gè)切割點(diǎn):,切割溫度,2020年10月7日,蒸餾曲線的切割,2020年10月7日,虛擬組分性質(zhì),用Watson/UOP “K”和API關(guān)聯(lián)式估算： 典型地 10 UOPK 13 此處10.0 表示芳烴含量

9、很高 13.0 表示烷烴含量很高,2020年10月7日,所生成虛擬組分的命名,ComponentsPetro CharacterizationGeneration 規(guī)定命名選項(xiàng) 自動(dòng)生成的名稱可以是: 實(shí)際計(jì)算出來的 NBP (如: PC864F) 沸程下限溫度 (如: PC800F) 沸程上限溫度 (如: PC900F) 用戶選擇的順序號(hào) (如: PC1, PC2 ) 用戶定義的名稱,2020年10月7日,附加的ASSAY組分?jǐn)?shù)據(jù),可選的性質(zhì)曲線: 輕端組分分析 (light-ends matching) 比重或者API重度曲線 Watson UOPK 曲線 分子量曲線 性質(zhì)曲線 (多于30

10、種性質(zhì)) 絕對(duì) & 動(dòng)力粘度曲線 如果輸入油品整體性質(zhì)，單獨(dú)的曲線數(shù)值被歸一到整體性質(zhì). 可以應(yīng)用用戶性質(zhì)曲線,2020年10月7日,Assays組分的用戶性質(zhì)曲線,在表格PropertiesAdvancedUser Properties 上，建立用戶性質(zhì)曲線. 在表格中激活 Assay Curve properties 選項(xiàng) 在 表格ComponentAssay/BlendProperty Curve上，輸入用戶性質(zhì)曲線的數(shù)據(jù)。 對(duì)于高度非線性調(diào)和現(xiàn)象，如馬達(dá)法辛烷值，建議使用用戶調(diào)和子程序。,2020年10月7日,性質(zhì)曲線的流股計(jì)算,性質(zhì)曲線被切割為與虛擬組分同樣多的片段。 為每一個(gè)片段計(jì)

11、算出平均的性質(zhì)數(shù)值 流股的性質(zhì)數(shù)值由虛擬組分以及它們?cè)诹鞴芍械臐舛茸稣{(diào)和計(jì)算得出 計(jì)算虛擬組分混合物的性質(zhì)，有各種調(diào)和計(jì)算選項(xiàng)。,2020年10月7日,石油性質(zhì)的調(diào)和,石油性質(zhì)調(diào)和方法: 標(biāo)準(zhǔn)體積 (StdVol) 摩爾 (Mole) 質(zhì)量 (Mass) 用戶 (User) 用于性質(zhì)計(jì)算的用戶調(diào)和子程序： 用戶子程序名稱為 BLDPPU. “調(diào)和選項(xiàng)”可以規(guī)定. 性質(zhì)可以外延與否. 在 Components Petro CharacterizationAnalysis OptionsBlend Options 上，調(diào)和規(guī)則可以修改。,2020年10月7日,Assay(石油)數(shù)據(jù)庫,軟件內(nèi)置的A

12、ssay 數(shù)據(jù)庫，包含 194 種石油的分析數(shù)據(jù), 其中有:- 來自Phillips 石油數(shù)據(jù)庫的10 種石油 -來自文獻(xiàn)的184種石油 在 Component SpecificationsPetroleum表，查找Assay 庫文件。 和Phillips Petroleum 石油分析數(shù)據(jù)庫的接口，其中收集了超過250種石油的數(shù)據(jù) * 需要與Phillips Petroleum簽訂License協(xié)議。,2020年10月7日,Assay(石油)數(shù)據(jù)庫,每一種石油至少提供如下信息: 餾程分析 重度 和/或 重度曲線 某些石油有附加的性質(zhì)曲線: 苯胺點(diǎn) 閃點(diǎn) 凝固點(diǎn) 硫含量 金屬含量 硫醇 研究法/

13、馬達(dá)法 辛烷值,烷烴 環(huán)烷烴 芳烴 雷諾蒸汽壓,2020年10月7日,訪問Assay數(shù)據(jù)庫,2020年10月7日,創(chuàng)建Blends組分,通過規(guī)定blend 中每個(gè)assay 的百分?jǐn)?shù)，由assay創(chuàng)建blend. 調(diào)和可以是 Mole, Mass, 或 StdVol基準(zhǔn). 要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)blend，至少規(guī)定2個(gè)assay組分. 一個(gè)blend中的 assay的數(shù)量沒有上限. 報(bào)告中的蒸餾曲線為: ASTM D86 ASTM D1160 Vacuum (liquid volume),2020年10月7日,輸入 Blend組分,1.在數(shù)據(jù)瀏覽器 Data Browser, 選擇組分 Component

14、s, 然后選擇 Assay-Blend. 2.In the Assay-Blend 目標(biāo)管理器, 創(chuàng)建一個(gè) blend 并且提供名稱(ID ). 3.在Mixture Specifications表上，輸入各 assay 組分的調(diào)和分?jǐn)?shù). 虛擬組分將在模擬計(jì)算之初自動(dòng)生成.,2020年10月7日,Blend組分之 MixtureSpecifications表,2020年10月7日,Assay/Blend 結(jié)果,Assay/blend 的計(jì)算結(jié)果 可以在表格 ComponentsAssay-Blend Results查看. 每一個(gè)assay 或 blend 組分有自己?jiǎn)为?dú)的結(jié)果表格(result

15、s form).,2020年10月7日,GenerationCuts 表格,2020年10月7日,虛擬組分的生成,缺省情況, 一套完整的虛擬組分由輸入的所有 assay組分生成. 在表格ComponentsPetro Characterization Generation Specifications上，用戶可以規(guī)定生成虛擬組分時(shí)，包括/不包括特別的assay. 只有在表格 GenerationSpecifications上選出的assays和 blends ，才用于生成虛擬組分。 在表格 GenerationSpecifications上未選用的Assays or blends，將不被使用，

16、 它們的IDs 不在 流股輸入表格上顯示.,2020年10月7日,虛擬組分命名,虛擬組分的命名約定 計(jì)算出的沸點(diǎn) (例如： PC125, PC136, ) 規(guī)定起始編號(hào) 切割溫度上限 (例如：將225-250F 窄餾份命名為PC250) 切割溫度下限 (例如：將225-250F 窄餾份命名為PC225) 用戶定義的名稱列表 在表格 Components Petro CharacterizationGenerationNaming Options 上，規(guī)定命名約定. 如果你要將Aspen Plus 生成的虛擬組分與反應(yīng)器或者分離模塊關(guān)聯(lián)，應(yīng)使用用戶定義的名稱列表。,2020年10月7日,Gene

17、rationNamingOptions表格,2020年10月7日,1. 在表格 ComponentsSpecificationsSelection上， 輸入組分 IDs 并且選擇 Pseudocomponent類型。 2.在表格 ComponentsPseudocomponentsSpecifications 上, 至少提供下列參數(shù)中的兩個(gè)： 正常沸點(diǎn) NBP, 重度 Gravity (Specific gravity, API gravity, or Liquid density), 分子量 Molecular weight Aspen Plus 可以估算第3性質(zhì). 3.可選地, 輸入與溫度

18、相關(guān)的性質(zhì)數(shù)據(jù): 液相粘度 Liquid viscosity 水溶解度 Water solubility 飽和蒸汽壓 Vapor pressure,定義用戶虛擬組分,2020年10月7日,虛擬組分規(guī)定表格,2020年10月7日,虛擬組分物性方法,方法名稱,描述,API-METH,COAL-LIQ,LK,API-TWU,API procedure,Correlations for coal-liquid fractions,Lee Kesler correlations,API procedure with Twu correlations for critical properties,ASP

19、EN (default),API procedure with Aspen modifications,注意: 不要將虛擬組分物性方法與流程模擬物性方法混淆， 前者只是用于虛擬組分石油性質(zhì)參數(shù)的計(jì)算。,2020年10月7日,虛擬組分計(jì)算結(jié)果,生成的虛擬組分在表格 Components Petro CharacterizationResults上瀏覽檢查。,2020年10月7日,表格Analysis OptionsAssay Procedure,2020年10月7日,石油性質(zhì)模型,基本的虛擬組分性質(zhì)模型 分子量 Molecular Weight 臨界溫度 Critical Temperature

20、 臨界壓力 Critical Pressure 臨界體積 Critical Volume 偏心因子 Accentric Factor 飽和蒸汽壓 Vapor Pressure 液相摩爾體積 Liquid Molar Volume 水溶解度 Water Solubility 粘度 Viscosity 基本的虛擬組分性質(zhì)模型可以在表格ComponentsPetro CharacterizationProperties MethodsBasic 上修改。,2020年10月7日,石油性質(zhì)模型 (續(xù)),虛擬組分熱力學(xué)性質(zhì)模型 理想氣體熱容 Ideal Gas Heat Capacity 汽化焓 Enth

21、alpy of Vaporization 標(biāo)準(zhǔn)生成焓 Standard Enthalpy of Formation 標(biāo)準(zhǔn)生成自由能 Standard Free Energy of Formation 基本的虛擬組分性質(zhì)模型可以在表格ComponentsPetro Characterization Properties MethodsThermodynamic上修改.,2020年10月7日,石油性質(zhì)模型 (續(xù)),虛擬組分狀態(tài)方程(EOS)性質(zhì)模型 RKS Interaction Parameters BWR Orientation Parameter BWR Critical Temperatu

22、re BWR Critical Volume 基本的虛擬組分性質(zhì)模型可以在表格ComponentsPetro Characterization Properties MethodsEOS上修改.,2020年10月7日,石油交互作用參數(shù),虛擬組分與下列常規(guī)組分的交互作用參數(shù)Kijs : H2S N2 CO2 CO H2 CH4,2020年10月7日,物性方法的修改,用戶可以建立自己的虛擬組分石油性質(zhì)方法. 各種性質(zhì)的計(jì)算模型可以改變. 大多數(shù)虛擬組分性質(zhì)可以應(yīng)用子程序. 在線幫助中有每一種性質(zhì)方法的簡(jiǎn)要說明,2020年10月7日,流程模擬計(jì)算,在流程模擬計(jì)算期間, 不區(qū)分虛擬組分和真實(shí)組分. 產(chǎn)

23、品流股中的虛擬組分調(diào)和在一起，并且生成蒸餾曲線 產(chǎn)品終餾點(diǎn) (即 D86 95% point) 或者初餾點(diǎn) (D86 5% point) 可以規(guī)定為單元操作的性能指標(biāo)： 塔內(nèi)部的設(shè)計(jì)規(guī)定 用于其它單元操作的外部設(shè)計(jì)規(guī)定,2020年10月7日,檢查蒸餾塔各產(chǎn)品之間的分離效果(重疊度),Petroleum Properties and Property Sets,Objective: Become familiar with petroleum properties and learn the use of stream analysis Aspen Plus References: User G

24、uide, Chapter 32, Petroleum Assays and Pseudocomponents,2020年10月7日,Petroleum Properties,Reid vapor pressure API and specific gravity Watson UOP K factor Aniline point Pour point Flash point Cetane number Carbon to hydrogen ratio Gross heating value,2020年10月7日,Petroleum Properties (Continued),Mean an

25、d volume average boiling point Hydrate formation pressure and temperature Refractive index Liquid viscosity index D86 temperatures at (0, 5, 10, 95%) D1160 temperatures at (0, 5, 10, 95%) D2887 temperatures at (0, 5, 10, 95%) TBP temperatures Vacuum temperatures,2020年10月7日,Petroleum Properties (Cont

26、inued),Properties (curves) from Assay Analysis Points Aniline, cloud, flash, freeze, smoke Contents Aromatic, olefin, paraffin, naphthalene, mercaptan C, H, O, N Impurities: S, V, Fe, Ni Indices: Antiknock, vapor knock, refractive, warm-up Numbers: Motor and research octane Luminometer Viscosity Gen

27、erally input curves for assays to generate these curves for product streams is needed.,2020年10月7日,Distillation Curves,Volume and weight basis ASTM D86 ASTM D1160 ASTM D2887 (weight percent only) Vacuum TBP API Gravity Gravity MW,2020年10月7日,Property Sets,A property set (Prop-Set) is a way of accessin

28、g a collection, or set, of properties as an object with a user-given name. Only the name of the property set is referenced when using the properties in an application. Use property sets to report thermodynamic, transport, and other property values. Current property set applications include: Design s

29、pecifications, Fortran blocks, sensitivity Stream reports Physical property tables (Property Analysis) Tray properties (RadFrac, PetroFrac, etc.) Heating/cooling curves (Flash2, MHeatX, etc.),2020年10月7日,Properties included in Prop-Sets,Properties commonly included in property sets include: API- API

30、gravity SGSTD - Standard specific gravity (60 F, 1 atm) REIDVP- Reid vapor pressure D86T - D86 temperature MUMX - Viscosity Available properties include: Thermodynamic properties of components in a mixture Pure component thermodynamic properties Transport properties Electrolyte properties Petroleum-

31、related properties Reference: Aspen Plus Physical Property Data Reference Manual, Chapter 4, Property Sets has a complete list of properties that can be included in a property set.,2020年10月7日,Defining Property Sets,Specifications for a property set include: Property name and units Temperature and pr

32、essure at which to calculate Include or exclude water phase qualifier (V, L, L1, L2, T, S),2020年10月7日,Specifying Property Sets,Use the Properties Prop-Sets form to specify properties in a property set. The Search button can be used to search for a property. All specified qualifiers apply to each pro

33、perty specified, where applicable. Users can define new properties on the Properties Advanced User-Properties form by providing a Fortran subroutine.,2020年10月7日,Predefined Property Sets,Some simulation Templates contain predefined property sets. The following table lists predefined property sets and

34、 the types of properties they contain for the General Template:,2020年10月7日,Predefined Petroleum Prop-Sets (Continued),Predefined Prop-Sets with the Petroleum Application template:,PREDEFINED,PROPERTY SET,TYPES OF PROPERTIES,CUTS - E Volumetric flow rate of petroleum cuts at 100F intervals D86 - 5 AS

35、TM D86 temperature at 5% liquid volume distilled D86 - 95 ASTM D86 temperature at 95% liquid volume distilled GAS - PROPS Compressibility, volumetric flow rate, heat capacity ratio KINVISC Liquid kinematic viscosity at 100F and 212F LIGHT Petroleum characteristics for light distillates MIDDLE Petrol

36、eum characteristics for middle distillates PETRO Volumetric flowrate, gravity, Watson K, distillation curves TBP-5 True boiling point temp. at 5% liquid volume distilled TBP-95 True boiling point temp. at 95% liquid volume distilled,2020年10月7日,Petroleum Prop-Sets,Most petroleum properties are calcul

37、ated from input property curves. Some petroleum properties are calculated from correlations (FLSH-API, POUR-API) Properties are accessed and used in exactly the same way as other prop-set properties,2020年10月7日,Stream Results Options,On the Setup Report Options Stream sheet, use: Flow Basis and Fract

38、ion Basis check-boxes to specify how stream composition is reported Property Sets button to specify names of property sets containing additional properties to be reported for each stream,2020年10月7日,Prop-sets Discussion,1. Give two reasons that a property set is needed. 2. How do you define a propert

39、y set? 3. A user defined a prop-set for viscosity and then ran the simulation. After the simulation was complete, he opened the stream results. To his surprise, he did not see viscosity. What happened?,PetroFrac,Objective: Introduce the features of the PetroFrac model and its use in simulating a cru

40、de tower Aspen Plus References: Unit Operation Models Reference Manual, Chapter 4, Columns,2020年10月7日,Characteristics of Refining Process,Wide boiling range fluids Large temperature gradients along column Most fluid compositions are unknown but their distillation analysis is known Three phase with f

41、ree water Side strippers and pumparounds Petroleum specific physical properties High degree of heat integration Metal and sulfur contents,2020年10月7日,Petroleum Refining Applications,PetroFrac is a distillation model specifically designed for petroleum refining applications: preflash tower crude unit

42、vacuum unit vacuum lube fractionator FCC main fractionator delayed coker main fractionator quench tower/primary fractionator,2020年10月7日,PetroFrac Features,Integration of furnace, column, side stripper and pumparound ADA/PCS for assay input, crude blend and breakdown Conversion between different ASTM

43、 curves User specification of cuts Petroleum oriented specifications Tray and packing sizing and rating Other features Initialization and convergence,2020年10月7日,Example Crude Tower,GAS,DECANT WATER,NAPHTHA,JET FUEL,KEROSENE,DIESEL,GAS OIL,RESID,CRUDE FEED,STEAM,2020年10月7日,PetroFrac - Connectivity,Va

44、por Distillate,Bottoms,Feeds,Feeds,Overflash,Pumparound,Pumparound,Stripper Bottoms,Liq Return,Side Products,Overhead,Liquid Distillate,Water Distillate,Feed,Heat,Bottom Stage or Reboiler Heat Duty,Top Stage or Cond. Heat Duty,Heat or Reboiler Heat Duty,Steam Feed,2020年10月7日,PetroFrac - Flowsheet Co

45、nnectivity,Any number of pumparounds and side strippers Steam or reboiler strippers Stripper hot liquid return Multiple feeds to strippers Total pumparound and product drawoffs Interstage water decanters Heat streams for pumparound coolers Pseudostreams,2020年10月7日,PetroFrac - Model Specifications,Se

46、tup form (required)Number of stagesCondenser and ReboilerDistillate rate, Bottoms rate, Condenser duty, Reboiler duty, or Reflux Ratio Feed/Product (required)Feed convention: furnace, on-stage, above-stage Pres-Profile (required) Pumparounds Strippers,2020年10月7日,PetroFrac - Pumparound Specifications

47、,Draw and return stage locations (required) For total drawoffs, specify one of the following: return temperature temperature change (negative if cooled) duty (negative if cooled) For partial drawoffs, specify liquid flow rate and one of the above.,2020年10月7日,PetroFrac - Side Stripper Specifications,

48、Stage Number For each stripper, the trays are numbered from top to bottom starting with stage 1. Steam Stripper Specifying a steam-to-product ratio will override the steam flow rate. Reboiler Stripper Specify a reboiler duty.,2020年10月7日,PetroFrac - Side Stripper,Conventions Liquid draw always goes t

49、o the stripper top stage.Vapor always returns to the main column Other Specifications A fraction of the stripper bottoms can be returned to the main column Multiple drawoffs from different stages as feeds to the same stripper are allowed,2020年10月7日,PetroFrac - Other Specifications,Steam to product f

50、low ratio (mass) Feed overflash Furnace outlet temperature Liquid runback from a stage ASTM temps and gaps Petroleum properties (RVP, flash point, pour point, etc) Murphree efficiency Multiple property option specifications Free water calcs in the condenser or on all trays Blocks PetroFrac Propertie

51、s form to specify internal stages checked for free water - condenser is checked automatically Tray/packing,2020年10月7日,PetroFrac - Design Specifications,Meet product property by varying: stripping steam flow rate/reboiler duty product flow rate pumparound flow rate or return temperature furnace tempe

52、rature Meet a particular stage temperature by varying: furnace outlet temperature pumparound flow rate or return temperature Meet product flow rate by varying: furnace outlet temperature,2020年10月7日,PetroFrac - Definitions,Runback Liquid flow rate from a stage to a lower stage, equivalent to stage li

53、quid flow rate less side draws The Runback form is used to specify the runback from a stage. The manipulated variable is the pumparound duty or flow rate Liquid Flow In PetroFrac, stage liquid flow reported in the tray profile is the sum of runback, side draw, and pumparound. In RadFrac, stage liqui

54、d flow excludes any side product draw and pumparound.,2020年10月7日,Outside Loop Physical Properties (ai, KB, HV, HL),Inside Loop,cmi = cmi out yi = Ki xi S xi = 1.0, S yi = 1.0,S Hi in = S Hi out,l, v, x, y, L = S li, V = S vi,T,Inside loop solved by Newton method with or without log-leg,PetroFrac - C

55、onvergence,Sum-Rates variant of the inside-out algorithm,2020年10月7日,PetroFrac - Convergence,Algorithm: sum-rates variant of the inside-out Initialization: designed for refining application To enhance convergence: provide column/stripper temperature estimates vary convergence damping factors to enhan

56、ce stability change design specifications,2020年10月7日,PetroFrac - Summary,1.PetroFrac combines Furnace, Column, Pumparound, and Sidestripper into one model which makes the simulation easy to setup and converge. 2.Feed characteristics can be user input or from the assay library. 3.Multiple feeds can be blended to create a feed mixture. 4.Additional properties of a particular product can be reported by adding property sets. 5.Runback from a stage is the liquid flow rate leaving the stage and entering the stage below. Runback and liquid flow can be different. 6.Most crude