利用aspenplus進(jìn)行物性參數(shù)的估算

1、1純組分物性常數(shù)的估算1.1、乙基2-乙氧基乙醇物性的輸入由于Aspen Plus軟件自帶的物性數(shù)據(jù)庫中很難查乙基 2-乙氧基乙醇的物性參數(shù), 使模擬別離、確定工藝條件的過程中遇到困難,所以采用物性估算的功能對乙基 2-乙氧 基乙醇計(jì)算.：最簡式：C6H14Q分子式：CH-C噸-O-CK-C噸-O-CH2-C住-OH沸點(diǎn)：195c1.2、 具體模擬計(jì)算過程乙基2-乙氧基乙醇為非庫組分,其臨界溫度、臨界壓力、臨界體積和臨界壓縮因子 及理想狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能、標(biāo)準(zhǔn)吉生成熱、蒸汽壓、偏心因子等一些參數(shù)都很難 查詢到,根據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn) TB,可以使用aspen plus軟件的Estimation I

2、nput Pure Component估計(jì)輸入純組分對純組分物性的這些參數(shù)進(jìn)行估計(jì).為估計(jì)純組分物性參數(shù),那么需1 .在Data 數(shù)據(jù)菜單中選擇Properties性質(zhì)2 .在Data Browser Menu數(shù)據(jù)瀏覽菜單左屏選擇 Estimation估計(jì)然后選 Input輸入3 .在 Setup設(shè)置表中選擇 Estimation估計(jì)選項(xiàng),Identifying Parameters to be Estimated識(shí)別估計(jì)參數(shù)4 .單擊Pure Component純組分頁5 .在Pure Component頁中選擇要用Parameter參數(shù)列表框估計(jì)的參數(shù)6 .在Component組分列表框中

3、選擇要估計(jì)所選物性的組分如果要為多組分估計(jì)選擇物性可單獨(dú)選擇附加組分或選擇All所有估計(jì)所有組分的物性7 .在每個(gè)組分的Method方法列表框中選擇要使用的估計(jì)方法可以規(guī)定一個(gè)以上 的方法.具體操作過程如下:1、翻開一個(gè)新的運(yùn)行,點(diǎn)擊 Date/Setup里 Setup Specifications - Data BrowserO Speciicationsiet990口耳O&CO名?LJfrifrl:L,I q日由SpecificationsSimulation Options Stream- Class SubstreamsUn its-SetsCustom UnitsReport

4、 OptionsPrope-rtiesStreamsBlocksReactionsConvergenceFlowsheeting OptionsModel Analysis ToolsEO Co nfigu rationr3 利明 <<53 >> 0|附| n*|/Global Description) | Accounting | Diagnostics |Input Complete2、在 Setup/Specifications-Global 頁上改變 Run Type位 property EstimationSetup3 刎 *1 <<lRi3 &g

5、t;2J 口|闔 n*I.身面2J2J甲E-;由由由SetupComponent'sPropertiesFlowsheeting OptionsResults Summary/Globalp/Desciiption j Accounirig | Diagnostics陶粗分物性晏數(shù)的信茸Input d<B 用：MET現(xiàn)Output resuts:由期Title;U nits of measwementProperty Estimatm jSteady-StateCONVENdGlobal settingsRun ty口日：Input mode:Stream class:；Mole

6、Ambient pressureAmbient temp.:Valid phases:Flow basis:"Use free water calculationsDef&ult f£iwf th*Input Complete3、在 Components-specifications Selection頁上輸入乙基 2-乙氧基乙醇組分,將其Component ID 為 DIMER4、在 Properties/Molecular Structure -Object Managerh,選擇 DIMER ,然后點(diǎn) EditAspen Plus - Simulation 1

7、 - Properties Molecular Structure Data Browser I File Edh： View Data Tods Run Plot Library Window Help-回土| 皇 Moleculai Sbiucluie：Jiifiili .B!i囪儲(chǔ),0 0 B品 r rjSub stream 司 Units-Sets ffi| Custom Un .Re port: Op Components O Spef ificaticLight-End F Henry CorrUNIFAC Gr Properties口 Property tv Estimation

8、Molecular二| Pa rameterL 1 Data r Adva nccdl Flovrsheeting O Results Summanrrv曲舊圖i晅卜導(dǎo)卜i里i閹制NameTjipt,SiaiusDIMERMOLEC-STRUCInpiJ CompleteInput Complete卜口Hdp, pres占 Fl也HC 八 V/ind 口,m3¥3ttE32NUMiRequirtd Input In匚Qirnp5、在Gageneral頁上輸入乙基2-乙氧基乙醇的分子結(jié)構(gòu)6、轉(zhuǎn)至U Properties/Parameters/Pure Component Object

9、Managet,點(diǎn)擊 “NEW ' Properties ProjMrty Methods - Data Rfdwsw Prepay Methods 二回2蛆田丁 切口圓£由5ft叩任.考 ComporrentsE 疝 PropertiejProperty MethodsEstimabonMolecular StryrtureParameters日必 Pure Cj&mponenl| I | 工.TB時(shí);Binary Interaction Ekrtrolyte Pairi二 Electrolyte Temary-h UNIFAC Group二UNTFAC Group

10、 Binary 舟Resultsf l DauE"131 Advanced£ Q A&wsheeting OptionsE 口 Resuhs SummaryResults Not Available然后創(chuàng)立一個(gè)標(biāo)量Scalar參數(shù)TB, PutCftrwwert 司 囪田 |3 刎明 兇府 三萬*New Pure Component ParametersM總利 1申申自I.田口SetupComponerYtsPropertits二j Prppprty Methods飛 EstimationM Mdecular Structure" Parameters2j

11、 Pure Component國二j Binary IrYtersctipn 口 ElBctrolyte Pairi 2J ElKtrolyte- Terna ry二UNUFAC Group口 UNIFAC Group Binary由.二j Results口 Data二j AdvancedFlowsheeting OptionsResults SumiTiflry口 bject managerResults Nat Available、輸入DIMER的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)TB 195cProperties Parameters Pure Component TB - Data BrowserSalbct

12、typ* of pmrd conpantiil purin«tar 田Seal留C T-dependent esrrdaiHoiLCOILV«ILli «TiklEdtIJ5：£nt*ror «cc«pt口 |e|QTB?國反NG "3牛|引W卻 三封： |電|田.由.-二.I:a 申口 i ,口SetupComponentsProperties白 Property Methods當(dāng) Estimation囹 Molecular Structure學(xué)I Parameter日且 Pu re Component0 TB國 二Bin

13、ary Interaction 二 日ectrailyte Pair Electrolyte Ternary：口 UNIFAC Group UNIFAC Group Bwa7此二 Results亡DmJj AdvancedFlows heating OptionsResults SummaryInput CompleteParnietersUnite Data 阿Co呷制DIMEA.Compon 印 t,TBC1195米PUre component scalar parjnetersMgq 日 i生心！由.1 口 I由；®-SetupCnmpcnentsProperties二 Pro

14、perty Methods5 Etirmatiom也 input, Compare| | Results| | Compare Results5 Mloleculr StructureM Parameters二J Data口 AdvancedFlows heeting OptionSiResults Summary8、然后轉(zhuǎn)至U Properties/Estimation/Set upM上,選擇 Estimation all missing Parameters國 Properties Estimation Input - Data Browser向皿白由I T 刎*?|7i>>|

15、聞闔 對'/Setup Pune Component | T-Dependent j Bin&y j UNIFAC DroupEwtim 融 ion cip 隔旭C Do not estanate 曰® paiameters,君剪唯反.夠加旦時(shí)即a色C Eslimate only the selected parametersi- Paimelar .pe.R Pue compongnt scalar parameters17r Pue canponent lempsalure-dependent propflty cotrefalion paraneteis|7 B

16、inaiy interaction parameters口 U Nil FAC gidup paiamsticrEInput Complete9、運(yùn)行該估算,并檢查其結(jié)果.估算結(jié)果自動(dòng)寫入到窗體文件中r1可 Properties Estimation Result's - Data Browser因后電 聞|七| d病|<“國 F >>| _ ®|S ffl l-lHIFl廣 III;ra;i ;0E;15.1E,：L:由 口 內(nèi)SetupCompcriientsProperties 二Property Methods 11 Estirriatiori In

17、put：-iQj Corriipare囪 Results回 Compare Results M Mioleculair StmctureParameters口 Data 二 Advanced FIqw heeting Options Rei.Lilti. Summary 71 Run StatusPure Componenl T-Dependerit | Binary | UNIFAC Group |Properly NlaffneParameterEstimated valueUniteMethodMOLECULAR WEIGHTMW13417536FORMULACRITICAL TEMPE

18、RATURETC627.594188KJOBACKCRITICAL PRESSUREPC3318194.71N/SQMJOBACKCRITICAL VOLUMEVC0.4285CUM/KMOLJOBACKCPITICALCOMFflES.RACzc0.271214S2DEFIN IT IIDEAL GAS CP AT 900 K1775U4.90GJ/KMOLKBENSONAT 500 K2G4294.092J/KMOLKBENSONAT 1000K38G292.527VKMDL-KBENSONSTD. HT.DFFORMATIONDHF0RM.564638000J<MDLBENSONS

19、ID FREE ENERGY FORMUGF0RM.347160000J 水MOLJOGACKVAPOR PRESSURE AT IB1 UI 318722N/SQMRIEDELAT 0 年 TC1000313.9QN/SQMRIEOELattc331818471N/SQMriedelACENTRIC FJCTDF；OMEGA0 月 2834051DEFINITIHEATOFVAPAT TBDHVLB537QB7141J/KMDLDEFIHIT IComponent:| DIMERT Formula|C6M1402Estimated pure componemi： parameters其模擬結(jié)

20、果如下:PropertynameParameterEstimatedvalueUnitsMethodMOLECULAR WEIGHT分子量MV134、 1756FORMULACRITICAL TEMPERATURE臨界溫度TC627.594188KJOBACKCRITICAL PRESSURE臨界壓力PC3318184.71N/SQMJOBACKCRITICAL VOLUME臨界體積VC0.4265CUM/KMOLJOBACKCRITICAL COMPRES.FAC臨界壓縮因子ZC0.27121482DEFINITIIDEAL GAS CP AT 300 K理想氣體CP177504.906J/

21、KMOL-KBENSONAT 500 K264294.092J/KMOL-KBENSONAT 1000 K386292.527J/KMOL-KBENSONSTD. HT.OF FORMATION標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能DHFORM-564698000J/KMOLBENSONSTD.FREE ENERGY FORM 標(biāo)準(zhǔn)吉生成熱DGFORM-347180000J/KMOLJOBACKVAPOR PRESSURE AT TB蒸汽壓101318.723N/SQMRIEDELAT 0.9*TC1080313.99N/SQMRIEDELAT TC3318184.71N/SQMRIEDELACENTRIC FAC

22、TOR偏心因子OMEGA0.92834051DEFINITIHEAT OF VAP AT TB汽化烙DHVLB53706714.1J/KMOLDEFINITILIQUID MOL VOL AT TB液體mol體積VB0.10949498CUM/KMOLGUNN-YAMSOLUBILITY PARAMETER溶解度參數(shù)DELTA25451.023(J/CUM)*.5DEFINITIUNIQUAC R PARAMETERUNIQUAC R 參數(shù)GMUQR5.29070534BONDIUNIQUAC Q PARAMETERUNIQUAC Q 參數(shù)GMUQQ4.612BONDIPARACHOR等張比容

23、PARC325.3PARACHORLIQUID CP AT 298.15 K 液體291996.108J/KMOL-KRUZICKAAT TB443532.586J/KMOL-KRUZICKA2與溫度相關(guān)的純組分物性參數(shù)的估算利用aspen plu的乙基2-乙氧基乙醇與溫度相關(guān)的純組分物性參數(shù)的估算,過程與純 組分物性參數(shù)的估算過程一樣,只是在過程中選擇Estimation Input T-Dependent 古計(jì)輸入 受溫度影響參數(shù),計(jì)算受溫度影響的物性的參數(shù).其操作過程與純組分物性參數(shù)一樣,在組分物性結(jié)果點(diǎn)擊T-Dependent可以看到溫度相關(guān)的物性參數(shù)：其模擬結(jié)果如下： Propert

24、yNameParameter EstimatedUnitsMethodvalueIDEALGASHEATCAPACITY CPIG -19911.799 K,J/KMOL-K BENSON理想氣體熱容819.051095-0.58971050.0001768600280110036029.227.96888681.5VAPOR PRESSURE飽和蒸汽壓PLXANT118.489262K,N/SQMRIEDEL-12614.567 0 0 -13.02921 9.1373e-18 6 468.15 627.594188HEAT OF VAPORIZATION汽化烙MOLAR VOLUME氣體m

25、ol體積DHVLWT 53706714.1K,J/KMOLDEFINITI468.150.40716453-0.5807282468.15RKTZRA 0.20396754GUNN-YAMVAPOR VISCOSITY氣相粘度MUVDIP2.9389e-08K,N-SEC/SQM REICHENB0.941960540002801100LIQUID VISCOSITY液相粘度MULAND -13.521995K,N-SEC/SQM ORRICK-E2749 0 468.15 470.695641LIQTHERMCONDUCTIVITY液體熱傳導(dǎo)率KLDIP-5.3269879K,WATT/M-

26、KSATO-RIE0.04237204-0.00012281.5744e-07-7.585e-11468.15621.318246LIQUIDSURFACETENSION外表張力SIGDIP0.09339783K,N/MBROCK-BI1.222222225.3646e-10-6.037e-102.3707e-10468.15615.042305LIQUID HEAT CAPACITY CPLDIP 284003.707 J/KMOL-K RUZICKA液體熱容-523.819951.8468106500258.88695468.15以上為乙基2-乙氧基乙醇的純組分參數(shù)及與溫度相關(guān)的純組分參數(shù)

27、的計(jì)算過程,由 于這些參數(shù)在物性數(shù)據(jù)庫中都沒有包含,而且都很難查詢到.此時(shí)可以通過輸入標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn) TB,利用aspen plus 軟件的Estimation Input Pure Component估計(jì)輸入純組分對純組分常量進(jìn)行估計(jì),得到臨界溫度、臨界壓力、臨界 體積和臨界壓縮因子、及理想狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能、標(biāo)準(zhǔn)吉生成熱、蒸汽壓等純組 分參數(shù)；用Estimation Input T-Dependent 估計(jì)輸入受溫度影響參數(shù)對純組分常量進(jìn) 行估計(jì),就可以得到乙基2-乙氧基乙醇的理想氣體熱容、飽和蒸汽壓、汽化始、氣體摩爾 體積、氣相粘度、等純組分與溫度相關(guān)的純組分物性參數(shù).3二元交互作用參數(shù)物

28、性常數(shù)的估算在氣液平衡計(jì)算過程中,物質(zhì)間的二元交互作用參數(shù)手算過程計(jì)算量很大,通常用 的方法有：二元Van Laar方程、Wilson方程、NTRL方程以及預(yù)測液體混合物的活度系 數(shù)所用的集團(tuán)奉獻(xiàn)法等,而且有些過程的計(jì)算量特別大,甚至很難得到.此時(shí),利用aspen plus的二元交互作用參數(shù)物性常數(shù)的估算功能顯得尤為方便.本章以乙基2-乙氧基乙醇的水溶液為例來說明 aspen plus的二元交互作用參數(shù)物性 常數(shù)的估算功能,使用Estimation Binary Input估計(jì)二元輸入進(jìn)行二元參數(shù)估計(jì),在 properties中選用UNIFCA為計(jì)算方法,然后輸人分子結(jié)構(gòu).自定義新物質(zhì)乙基2-

29、乙氧基 乙醇后,再引入第二組分一水,在Gagenera標(biāo)簽或Formula標(biāo)簽中輸入分子結(jié)構(gòu)和的 物性常數(shù),進(jìn)行模擬估算.具體過程如下：1、翻開一個(gè)新的運(yùn)行,點(diǎn)擊 Date/Setup2、在 Setup/Specifications-Global頁上改變 Run Type® property Estimation3、在Components specifications、Selection頁上輸入乙基2-乙氧基基乙醇組分,將其 Component ID 為 DIMER4、引入第二組分H2O5pecfi±&3崗/ 生31 <41削 T且隨I 里|Setup Com

30、ponent? Specifications,Assay/BlendLight-End Properties P-l Pdrc Chargirtierizaticin i' Peudocomponents -C Attr-Comps JJ Heni CompiUNI FAC Grou ps 門 Comp-Groups 型 Comp-Lists Properties Streams Blocks Reartidrl Convergence Flowsheeting Options Model Analysis Tools EO Configuratiori Results Summary

31、/SBhcllioii| Petroleum | Noncorverlional | /Diatabanks|JComponent ID丁卯eComponent nameFormulaDNERConvenJionalH2DCcnvaHioHalWATERH20卜Deline cdmporBn£$Find Else Wizard U$ei DefinBd Rsordei ReviewLcP-cicit ID- I* iat£ ira tt> fe* retrics fzca iataibazit3 *nt ex sitH.Es- Ccpenest 5s-s cr Por

32、si-la. Mee 三心Input Complete5、在 Properties/Molecular Structure -Object Managed:,選擇 DIMERr Comporents - Data Browserjj Components3 *111 «|53>>1 lift£ M SetupComponentsProperties口 Property Methodsij Estimation口 Molecular Structure.；.由：0 DIMER匚j WATERn Parameters二I Data j Advanced Flowsh

33、eeting Options Results SummaryInput Complete6、在Gageneral頁上輸入乙基2-乙氧基乙醇的分子結(jié)構(gòu)0 DIMER,| 由¥母為Setup 由 總 Com ponente 白金PropertiesH© Specification &I Property M ethods 由 Estimation 白 倒 MdlfrCullar StruttUH!一 O DIMERL-0 H20田 ParaEqti5口 Data二j Analyst 申 M Prop-Sets |由 n Advanced l 亡| Streams i-白

34、 Blocks. 由口 factions 出一二j Convergence 國 口 FlowEheeting Optionr 由 口| Model Analysis Tools 由 M EO Configuration ffl -n Rwijlts SummaryAtomlN umbeiT 網(wǎng)AtomZNumbs TppeBond L然1c2cSingle bond2c30Single bond3*1cSingle bond4c5cSingle bmd5tBcSingle bondE7cSingle bond7c8cSingle bond6c9cSingle bond上General Func

35、tional Grgup | Fgrnni.ih | 51皿加噂Deline molecule by its connectAlam number215Alom typecc0cc0A bom nuiribet - atom type coirespondenceTgi c£ 3rui 3Etire*z th.!.E paLh cf &tcaj.Input Complete7、轉(zhuǎn)至 I Properties/Parameters/Pure Component Object Managet,點(diǎn)擊 “NEW點(diǎn)擊“NEW,然后創(chuàng)立一個(gè)標(biāo)量Scalar-參數(shù)TB-1司 Properf

36、iet Parameter% Pure Component - iData BrowserPure 匚 ornDdriEhiM¥仝國由白 SJEJ-_J_J_lr - -II siiffilsI1L3-!-Setup4Compon-ents Pr-Q|pertie;.,Q Specicdb&nsF*-l Property Methodsl EstimationM Mol-ecular Stru-rture& Parameters二j Pure ComponentFF 總 eiraFy Indtiffiradtio'n = 二 Electrolyte PairI

37、l Electrolyte Ternary Qj UNIFAC Group-C 1 UNIFAC Group Binau 由白R(shí)esute口 Data 亡I AnalysiE M Prop-Sets口| AdvancedStFfEBleckhReactions b|ec± mariagef NameNew.TpptResults Not Available8、Properties/Pure Component,選定 TB-1 輸入 DIMER 和 H2O 的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)(TB)195 C、100 cTO Properties Parameters Pure Component TB-1

38、- Data Browser| a | 回P日電m日電評UniteD&asetComponent | DIMERTConnponemitH20 JComponeri TEC11S5100來IJlnpur |Pure compansnl: scalar palareL«$M-,11囪匡|eng 勺«|向 囚 M 口|劍間9、在 properties 頁選擇估計(jì)選項(xiàng).點(diǎn)擊 estimationinput,選擇 Estimation only theselected parameters 子菜單項(xiàng)選擇擇 binary interaction parameters*T Pr

39、operties Estimation Input - Data Browser Input口能SetupComponertsProperties飛 Property Methods國 Estimation Input CompareQ ResultsQ Compare Results 的 Molecular Structure.消 Parameters亡j Data二 AdvancedAowsheeting OptionsResults SummaryF3 Run StatusI jj l-M «|同 色切圜喇回JE etup ="ure Cornpanent T-D e

40、pendent | -Biwy| UNIFAC Giomp-Estimation optionsDo not estimate any parametersEslinate all missing parameters Estincite only the selected parametersParameter Mies Pure component scalar paranieJers Pure connpcinent temperature-dependertt pwoperty conelation parametersI? Binary initeiaction paiameters

41、UN I FAC gioup parametersL«ix3.t e csly tlie pirszsters yc_ specizy.Re51Tlit$ Available10、單擊Binary二元頁,單擊New新建然后規(guī)定要用Property性質(zhì)列表框估計(jì)的參數(shù),并且輸入二元組,在 Method列表框中選擇要使用的估計(jì)方法Properties Estimation Input - Data BrowserInput七3F M回閩網(wǎng)王王1":三三二三三二二二三二二三二一： 王 二團(tuán)團(tuán)團(tuán)：田！R由i田！>.i0SetupCDmponentsPropertiesM Property Methods* Estimation也 Input CompareQ ResultsQ Compare Results 號 Molecular Structure M ParametersC Data"I Advanced二 Howsheeting Optionsa x也 Summary' Q Run StatusResults AvailaLle/Setup| Pure Component Dependent/Binary 'JIFAC KuupParametBi.Me