Aspen Plus高級班石油煉制過程的模擬

會計學1AspenPlus高級班石油煉制過程的模擬2023年1月16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部分內容：1)油品餾程分析數(shù)據(jù)的處理；2)初餾塔的模擬計算；3)常壓塔的模擬計算；4)減壓塔的模擬計算；5)計算原油中所含雜質硫在各種產品中的分布。

第2頁/共86頁第1頁/共86頁2023年1月16日掌握如下新的內容：

1)石油煉制過程蒸餾單元的模擬步驟；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)產品中雜質分布的計算。

第3頁/共86頁第2頁/共86頁2023年1月16日復習：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表格：SETUPCOMPONENTSPROPERTIESSTREAMSBLOKS。運行模擬計算檢查結果第4頁/共86頁第3頁/共86頁

油品分析和虛擬組分

目標:學習輸入石油分析數(shù)據(jù),創(chuàng)建調和組分(油品混合),以及表征石油餾分AspenPlus

參考資料:

UserGuide,Chapter6,SpecifyingComponents

UserGuide,Chapter32,PetroleumAssaysandPseudocomponents第5頁/共86頁第4頁/共86頁2023年1月16日本章概況表征石油流體的挑戰(zhàn)油品餾程數(shù)據(jù)和性質數(shù)據(jù)的輸入蒸餾曲線的轉換生成虛擬組分油品調和用戶自定義的虛擬組分第6頁/共86頁第5頁/共86頁2023年1月16日石油的表征石油是烴類化合物和雜質組成的寬沸程的混合物.石油或石油餾分的性質取決于它們的組成，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.每一個虛擬組分的基本性質由下列關聯(lián)式來計算:分子量(MW)正常沸點(TBP)重度或者WatsonUOPK第7頁/共86頁第6頁/共86頁2023年1月16日Assays和Blends組分AssayData(TBP,D86)PseudocomponentsAssay-1Assay-2BlendPseudocomponents輸入 輸出第8頁/共86頁第7頁/共86頁2023年1月16日輸入油品餾程分析數(shù)據(jù)1. 在DataBrowser下面,選擇Components,然后選Assay-Blend.2. 在Assay-Blend目標管理器下,創(chuàng)建一個assay并且提供一個名稱(ID).3. 在BasicData\DistCurve表中，輸入蒸餾曲線數(shù)據(jù).4. 在BasicData\DistCurve表中，輸入油品重度，或者在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算之初自動生成.第9頁/共86頁第8頁/共86頁2023年1月16日ASSAY組分的表征輸入蒸餾曲線蒸餾曲線分割為很多個片段(TBPCutpoints)每一個片段生成一個虛擬組分每一個虛擬組分的性質以下列參數(shù)的平均值為基礎進行估算：分子量(MW)正常沸點(NBP)密度或比重(APIorSG)虛擬組分的流率在流股結果表中報告.第10頁/共86頁第9頁/共86頁2023年1月16日Assay組分BasicData\DistCurve表第11頁/共86頁第10頁/共86頁2023年1月16日重度的規(guī)定油品整體重度比重API重度重度曲線比重API重度API=141.5/SG-131.5WatsonUOPK曲線NBP=(UOPK*SG)3第12頁/共86頁第11頁/共86頁2023年1月16日Assay組分BasicData\Gravity/UOPK表第13頁/共86頁第12頁/共86頁2023年1月16日蒸餾曲線蒸餾曲線類型:ASTMD86,D1160,D2887實沸點蒸餾曲線(TBP)(重量或體積基準)真空蒸餾曲線(重量或體積基準)每一個蒸餾曲線至少需要輸入4個點.報告中的蒸餾曲線為:ASTMD86ASTMD1160Vacuum(liquidvolume)第14頁/共86頁第13頁/共86頁2023年1月16日油品分析數(shù)據(jù)計算程序Version9或更新的版本Version8或更老的版本蒸餾曲線轉換方法ASTMD86至實沸點(Trueboilingpoint)EdmisterEdmister-OkamotaPMLD2887至TrueboilingpointAPI87API94TBPWT蒸餾曲線計算方法第15頁/共86頁第14頁/共86頁2023年1月16日曲線處理選項初餾點(Initialboilingpoint)0.5%(缺省)終餾點(Finalboilingpoint)99%(default)外延方法Probability(缺省)Quadratic鋸齒段擬合方法Harwell(缺省)Hermite曲線處理選項在Components\PetroCharacterization\AnalysisOptions\AssayProcedure表上.蒸餾曲線計算方法(續(xù))第16頁/共86頁第15頁/共86頁2023年1月16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.Components\PetroCharacterization\Generation\Cuts表上，規(guī)定切割溫度等.缺省值是40個切割點:TBPRange(F)100-800No.ofCutsIncrements(F)800-1200

1200-160028842550100切割溫度第17頁/共86頁第16頁/共86頁2023年1月16日蒸餾曲線的切割第18頁/共86頁第17頁/共86頁2023年1月16日虛擬組分性質

用Watson/UOP“K”和API關聯(lián)式估算：典型地 10<UOPK<13

此處 10.0表示芳烴含量很高 13.0表示烷烴含量很高

第19頁/共86頁第18頁/共86頁2023年1月16日所生成虛擬組分的命名Components\PetroCharacterization\Generation規(guī)定命名選項自動生成的名稱可以是:實際計算出來的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(如:PC1,PC2…)用戶定義的名稱第20頁/共86頁第19頁/共86頁2023年1月16日附加的ASSAY組分數(shù)據(jù)可選的性質曲線:輕端組分分析(light-endsmatching)比重或者API重度曲線WatsonUOPK曲線分子量曲線性質曲線(多于30種性質)絕對&動力粘度曲線如果輸入油品整體性質，單獨的曲線數(shù)值被歸一到整體性質.可以應用用戶性質曲線第21頁/共86頁第20頁/共86頁2023年1月16日Assays組分的用戶性質曲線在表格Properties\Advanced\UserProperties上，建立用戶性質曲線.在表格中激活AssayCurveproperties選項在表格Component\Assay/Blend\PropertyCurve上，輸入用戶性質曲線的數(shù)據(jù)。對于高度非線性調和現(xiàn)象，如馬達法辛烷值，建議使用用戶調和子程序。第22頁/共86頁第21頁/共86頁2023年1月16日性質曲線的流股計算 性質曲線被切割為與虛擬組分同樣多的片段。為每一個片段計算出平均的性質數(shù)值流股的性質數(shù)值由虛擬組分以及它們在流股中的濃度做調和計算得出計算虛擬組分混合物的性質，有各種調和計算選項。第23頁/共86頁第22頁/共86頁2023年1月16日石油性質的調和石油性質調和方法:標準體積(StdVol)摩爾(Mole)質量(Mass)用戶(User)用于性質計算的用戶調和子程序：用戶子程序名稱為BLDPPU.“調和選項”可以規(guī)定.性質可以外延與否.在Components\

PetroCharacterization\AnalysisOptions\BlendOptions\上，調和規(guī)則可以修改。第24頁/共86頁第23頁/共86頁2023年1月16日Assay(石油)數(shù)據(jù)庫軟件內置的Assay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

-來自文獻的184種石油

在ComponentSpecifications\Petroleum表，查找Assay庫文件。和PhillipsPetroleum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PhillipsPetroleum簽訂License協(xié)議。第25頁/共86頁第24頁/共86頁2023年1月16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曲線:苯胺點閃點 凝固點硫含量金屬含量硫醇研究法/馬達法辛烷值烷烴環(huán)烷烴芳烴雷諾蒸汽壓第26頁/共86頁第25頁/共86頁2023年1月16日訪問Assay數(shù)據(jù)庫

第27頁/共86頁第26頁/共86頁2023年1月16日創(chuàng)建Blends組分通過規(guī)定blend中每個assay的百分數(shù)，由assay創(chuàng)建blend.調和可以是Mole,Mass,或StdVol基準.要創(chuàng)建一個blend，至少規(guī)定2個assay組分.一個blend中的assay的數(shù)量沒有上限.報告中的蒸餾曲線為:ASTMD86ASTMD1160Vacuum(liquidvolume)第28頁/共86頁第27頁/共86頁2023年1月16日輸入Blend組分1. 在數(shù)據(jù)瀏覽器DataBrowser,選擇組分Components,然后選擇Assay-Blend.2. IntheAssay-Blend目標管理器,創(chuàng)建一個blend并且提供名稱(ID).3. 在Mixture\Specifications表上，輸入各assay組分的調和分數(shù).虛擬組分將在模擬計算之初自動生成.第29頁/共86頁第28頁/共86頁2023年1月16日Blend組分之Mixture\Specifications表第30頁/共86頁第29頁/共86頁2023年1月16日Assay/Blend結果Assay/blend的計算結果可以在表格Components\Assay-BlendResults查看.每一個assay或blend組分有自己單獨的結果表格(resultsform).

第31頁/共86頁第30頁/共86頁2023年1月16日Generation\Cuts表格第32頁/共86頁第31頁/共86頁2023年1月16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Components\PetroCharacterization\Generation\Specifications上，用戶可以規(guī)定生成虛擬組分時，包括/不包括特別的assay.只有在表格Generation\Specifications上選出的assays和blends，才用于生成虛擬組分。在表格Generation\Specifications上未選用的Assaysorblends，將不被使用，它們的IDs不在流股輸入表格上顯示.第33頁/共86頁第32頁/共86頁2023年1月16日虛擬組分命名虛擬組分的命名約定計算出的沸點(例如：PC125,PC136,…)規(guī)定起始編號切割溫度上限(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\

PetroCharacterization\Generation\NamingOptions上，規(guī)定命名約定.如果你要將AspenPlus生成的虛擬組分與反應器或者分離模塊關聯(lián)，應使用用戶定義的名稱列表。第34頁/共86頁第33頁/共86頁2023年1月16日Generation\NamingOptions表格第35頁/共86頁第34頁/共86頁2023年1月16日1. 在表格Components\Specifications\Selection上，

輸入組分IDs并且選擇Pseudocomponent類型。2. 在表格Components\Pseudocomponents\Specifications上,至少提供下列參數(shù)中的兩個：正常沸點NBP,重度Gravity(Specificgravity,APIgravity,orLiquiddensity),分子量MolecularweightAspenPlus可以估算第3性質.3.可選地,輸入與溫度相關的性質數(shù)據(jù):液相粘度Liquidviscosity水溶解度Watersolubility飽和蒸汽壓Vaporpressure定義用戶虛擬組分第36頁/共86頁第35頁/共86頁2023年1月16日虛擬組分規(guī)定表格第37頁/共86頁第36頁/共86頁2023年1月16日虛擬組分物性方法方法名稱描述API-METHCOAL-LIQLKAPI-TWUAPIprocedureCorrelationsforcoal-liquidfractionsLeeKeslercorrelationsAPIprocedurewithTwucorrelationsforcriticalpropertiesASPEN(default)APIprocedurewithAspenmodifications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參數(shù)的計算。第38頁/共86頁第37頁/共86頁2023年1月16日虛擬組分計算結果生成的虛擬組分在表格Components\PetroCharacterization\Results上瀏覽檢查。第39頁/共86頁第38頁/共86頁2023年1月16日表格AnalysisOptions\AssayProcedure第40頁/共86頁第39頁/共86頁2023年1月16日石油性質模型基本的虛擬組分性質模型分子量MolecularWeight臨界溫度CriticalTemperature臨界壓力CriticalPressure臨界體積CriticalVolume偏心因子AccentricFactor飽和蒸汽壓VaporPressure液相摩爾體積LiquidMolarVolume水溶解度WaterSolubility粘度Viscosity基本的虛擬組分性質模型可以在表格Components\PetroCharacterization\PropertiesMethods\Basic上修改。第41頁/共86頁第40頁/共86頁2023年1月16日石油性質模型(續(xù))虛擬組分熱力學性質模型理想氣體熱容IdealGasHeatCapacity汽化焓EnthalpyofVaporization標準生成焓StandardEnthalpyofFormation標準生成自由能StandardFreeEnergyofFormation基本的虛擬組分性質模型可以在表格Components\PetroCharacterization\PropertiesMethods\Thermodynamic上修改.第42頁/共86頁第41頁/共86頁2023年1月16日石油性質模型(續(xù))虛擬組分狀態(tài)方程(EOS)性質模型RKSInteractionParametersBWROrientationParameterBWRCriticalTemperatureBWRCriticalVolume基本的虛擬組分性質模型可以在表格Components\PetroCharacterization\PropertiesMethods\EOS上修改.第43頁/共86頁第42頁/共86頁2023年1月16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:H2SN2CO2COH2CH4第44頁/共86頁第43頁/共86頁2023年1月16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方法.各種性質的計算模型可以改變.大多數(shù)虛擬組分性質可以應用子程序.在線幫助中有每一種性質方法的簡要說明第45頁/共86頁第44頁/共86頁2023年1月16日流程模擬計算在流程模擬計算期間,不區(qū)分虛擬組分和真實組分.產品流股中的虛擬組分調和在一起，并且生成蒸餾曲線產品終餾點(即D8695%point)或者初餾點(D865%point)可以規(guī)定為單元操作的性能指標：塔內部的設計規(guī)定用于其它單元操作的外部設計規(guī)定第46頁/共86頁第45頁/共86頁2023年1月16日檢查蒸餾塔各產品之間的分離效果(重疊度)第47頁/共86頁第46頁/共86頁

PetroleumPropertiesandPropertySets

Objective:BecomefamiliarwithpetroleumpropertiesandlearntheuseofstreamanalysisAspenPlus

References:

UserGuide,Chapter32,PetroleumAssaysandPseudocomponents第48頁/共86頁第47頁/共86頁2023年1月16日PetroleumPropertiesReidvaporpressureAPIandspecificgravityWatsonUOPKfactorAnilinepointPourpointFlashpointCetanenumberCarbontohydrogenratioGrossheatingvalue第49頁/共86頁第48頁/共86頁2023年1月16日PetroleumProperties(Continued)MeanandvolumeaverageboilingpointHydrateformationpressureandtemperatureRefractiveindexLiquidviscosityindexD86temperaturesat(0,5,10,…95%)D1160temperaturesat(0,5,10,…95%)D2887temperaturesat(0,5,10,…95%)TBPtemperaturesVacuumtemperatures第50頁/共86頁第49頁/共86頁2023年1月16日PetroleumProperties(Continued)Properties(curves)fromAssayAnalysisPointsAniline,cloud,flash,freeze,smokeContentsAromatic,olefin,paraffin,naphthalene,mercaptanC,H,O,NImpurities:S,V,Fe,NiIndices:Antiknock,vaporknock,refractive,warm-upNumbers:MotorandresearchoctaneLuminometerViscosityGenerallyinputcurvesforassaystogeneratethesecurvesforproductstreamsisneeded.第51頁/共86頁第50頁/共86頁2023年1月16日DistillationCurvesVolumeandweightbasisASTMD86ASTMD1160ASTMD2887(weightpercentonly)VacuumTBPAPIGravityGravityMW第52頁/共86頁第51頁/共86頁2023年1月16日PropertySetsApropertyset(Prop-Set)isawayofaccessingacollection,orset,ofpropertiesasanobjectwithauser-givenname.Onlythenameofthepropertysetisreferencedwhenusingthepropertiesinanapplication.Usepropertysetstoreportthermodynamic,transport,andotherpropertyvalues.Currentpropertysetapplicationsinclude:Designspecifications,Fortranblocks,sensitivityStreamreportsPhysicalpropertytables(PropertyAnalysis)Trayproperties(RadFrac,PetroFrac,etc.)Heating/coolingcurves(Flash2,MHeatX,etc.)第53頁/共86頁第52頁/共86頁2023年1月16日PropertiesincludedinProp-SetsPropertiescommonlyincludedinpropertysetsinclude:API -APIgravitySGSTD -Standardspecificgravity(60F,1atm)REIDVP -ReidvaporpressureD86T -D86temperatureMUMX -ViscosityAvailablepropertiesinclude:ThermodynamicpropertiesofcomponentsinamixturePurecomponentthermodynamicpropertiesTransportpropertiesElectrolytepropertiesPetroleum-relatedpropertiesReference:AspenPlusPhysicalPropertyDataReferenceManual,Chapter4,PropertySetshasacompletelistofpropertiesthatcanbeincludedinapropertyset.第54頁/共86頁第53頁/共86頁2023年1月16日DefiningPropertySetsSpecificationsforapropertysetinclude:PropertynameandunitsTemperatureandpressureatwhichtocalculateIncludeorexcludewaterphasequalifier(V,L,L1,L2,T,S)第55頁/共86頁第54頁/共86頁2023年1月16日SpecifyingPropertySetsUsethePropertiesProp-Sets

form

tospecifypropertiesinapropertyset.TheSearchbuttoncanbeusedtosearchforaproperty.Allspecifiedqualifiersapplytoeachpropertyspecified,whereapplicable.UserscandefinenewpropertiesonthePropertiesAdvancedUser-Properties

formbyprovidingaFortransubroutine.第56頁/共86頁第55頁/共86頁2023年1月16日PredefinedPropertySetsSomesimulationTemplatescontainpredefinedpropertysets.ThefollowingtablelistspredefinedpropertysetsandthetypesofpropertiestheycontainfortheGeneralTemplate:第57頁/共86頁第56頁/共86頁2023年1月16日PredefinedPetroleumProp-Sets

(Continued)

PredefinedProp-SetswiththePetroleumApplicationtemplate:PREDEFINEDPROPERTYSETTYPESOFPROPERTIESCUTS-EVolumetricflowrateofpetroleumcutsat100FintervalsD86-5ASTMD86temperatureat5%liquidvolumedistilled

D86-95ASTMD86temperatureat95%liquidvolumedistilledGAS-PROPSCompressibility,volumetricflowrate,heatcapacityratio

KINVISCLiquidkinematicviscosityat100Fand212F

LIGHTPetroleumcharacteristicsforlightdistillates

MIDDLEPetroleumcharacteristicsformiddledistillates

PETROVolumetricflowrate,gravity,WatsonK,distillationcurves

TBP-5Trueboilingpointtemp.at5%liquidvolumedistilled

TBP-95Trueboilingpointtemp.at95%liquidvolumedistilled第58頁/共86頁第57頁/共86頁2023年1月16日PetroleumProp-SetsMostpetroleumpropertiesarecalculatedfrominputpropertycurves.Somepetroleumpropertiesarecalculatedfromcorrelations(FLSH-API,POUR-API)Propertiesareaccessedandusedinexactlythesamewayasotherprop-setproperties第59頁/共86頁第58頁/共86頁2023年1月16日StreamResultsOptionsOntheSetupReportOptionsStreamsheet,use:FlowBasisandFractionBasischeck-boxestospecifyhowstreamcompositionisreportedPropertySetsbuttontospecifynamesofpropertysetscontainingadditionalpropertiestobereportedforeachstream第60頁/共86頁第59頁/共86頁2023年1月16日Prop-setsDiscussion1.Givetworeasonsthatapropertysetisneeded.2.Howdoyoudefineapropertyset?3.Auserdefinedaprop-setforviscosityandthenranthesimulation.Afterthesimulationwascomplete,heopenedthestreamresults.Tohissurprise,hedidnotseeviscosity.Whathappened?第61頁/共86頁第60頁/共86頁

PetroFrac

Objective:IntroducethefeaturesofthePetroFracmodelanditsuseinsimulatingacrudetowerAspenPlus

References:

UnitOperationModelsReferenceManual,Chapter4,Columns第62頁/共86頁第61頁/共86頁2023年1月16日CharacteristicsofRefiningProcessWideboilingrangefluidsLargetemperaturegradientsalongcolumnMostfluidcompositionsareunknownbuttheirdistillationanalysisisknownThreephasewithfreewaterSidestrippersandpumparoundsPetroleumspecificphysicalpropertiesHighdegreeofheatintegrationMetalandsulfurcontents第63頁/共86頁第62頁/共86頁2023年1月16日PetroleumRefiningApplicationsPetroFracisadistillationmodelspecificallydesignedforpetroleumrefiningapplications:preflashtowercrudeunitvacuumunitvacuumlubefractionatorFCCmainfractionatordelayedcokermainfractionatorquenchtower/primaryfractionator 第64頁/共86頁第63頁/共86頁2023年1月16日PetroFracFeaturesIntegrationoffurnace,column,sidestripperandpumparoundADA/PCSforassayinput,crudeblendandbreakdownConversionbetweendifferentASTMcurvesUserspecificationofcutsPetroleumorientedspecificationsTrayandpackingsizingandratingOtherfeaturesInitializationandconvergence第65頁/共86頁第64頁/共86頁2023年1月16日ExampleCrudeTowerGASDECANTWATERNAPHTHAJETFUELKEROSENEDIESEL

GASOILRESIDCRUDEFEEDSTEAM第66頁/共86頁第65頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-ConnectivityVaporDistillateBottomsFeedsFeedsOverflashPumparoundPumparoundStripperBottomsLiqReturnSideProductsOverheadLiquidDistillateWaterDistillateFeedHeatBottomStageorReboilerHeatDutyTopStageorCond.HeatDutyHeatorReboilerHeatDutySteamFeed第67頁/共86頁第66頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-FlowsheetConnectivityAnynumberofpumparoundsandsidestrippersSteamorreboilerstrippersStripperhotliquidreturnMultiplefeedstostrippersTotalpumparoundandproductdrawoffsInterstagewaterdecantersHeatstreamsforpumparoundcoolersPseudostreams第68頁/共86頁第67頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-ModelSpecificationsSetupform(required)

Numberofstages

CondenserandReboiler

Distillaterate,Bottomsrate,Condenserduty, Reboilerduty,orRefluxRatioFeed/Product(required)

Feedconvention:furnace,on-stage,above-stagePres-Profile(required)PumparoundsStrippers第69頁/共86頁第68頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-PumparoundSpecificationsDrawandreturnstagelocations(required)Fortotaldrawoffs,specifyoneofthefollowing:returntemperaturetemperaturechange(negativeifcooled)duty(negativeifcooled)

Forpartialdrawoffs,specifyliquidflowrate

andoneoftheabove.第70頁/共86頁第69頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-SideStripperSpecificationsStageNumberForeachstripper,thetraysarenumberedfromtoptobottomstartingwithstage1.SteamStripperSpecifyingasteam-to-productratiowilloverridethesteamflowrate.ReboilerStripperSpecifyareboilerduty.第71頁/共86頁第70頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-SideStripperConventionsLiquiddrawalwaysgoestothestrippertopstage.

VaporalwaysreturnstothemaincolumnOtherSpecificationsAfractionofthestripperbottomscanbereturnedtothemaincolumnMultipledrawoffsfromdifferentstagesasfeedstothesamestripperareallowed第72頁/共86頁第71頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-OtherSpecificationsSteamtoproductflowratio(mass)FeedoverflashFurnaceoutlettemperatureLiquidrunbackfromastageASTMtempsandgapsPetroleumproperties(RVP,flashpoint,pourpoint,etc…)MurphreeefficiencyMultiplepropertyoptionspecificationsFreewatercalcsinthecondenseroronalltraysBlocksPetroFracPropertiesformtospecifyinternalstagescheckedforfreewater-condenserischeckedautomaticallyTray/packing第73頁/共86頁第72頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-DesignSpecificationsMeetproductpropertybyvarying:strippingsteamflowrate/reboilerdutyproductflowratepumparoundflowrateorreturntemperaturefurnacetemperatureMeetaparticularstagetemperaturebyvarying:furnaceoutlettemperaturepumparoundflowrateorreturntemperature Meetproductflowratebyvarying:furnaceoutlettemperature第74頁/共86頁第73頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-DefinitionsRunbackLiquidflowratefromastagetoalowerstage,equivalenttostageliquidflowratelesssidedrawsTheRunbackformisusedtospecifytherunbackfromastage.ThemanipulatedvariableisthepumparounddutyorflowrateLiquidFlowInPetroFrac,stageliquidflowreportedinthetrayprofileisthesumofrunback,sidedraw,andpumparound.InRadFrac,stageliquidflowexcludesanysideproductdrawandpumparound.第75頁/共86頁第74頁/共86頁2023年1月16日OutsideLoopPhysicalProperties(ai,KB,HV,HL)InsideLoopcmi=cmioutyi=KixiSxi=1.0,Syi=1.0SHiin=SHioutl,v,x,y,L=Sli,V=Svi

TInsideloopsolvedbyNewtonmethodwithorwithoutlog-legPetroFrac-ConvergenceSum-Ratesvariantoftheinside-outalgorithm第76頁/共86頁第75頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-ConvergenceAlgorithm:sum-ratesvariantoftheinside-out

Initialization:designedforrefiningapplication

Toenhanceconvergence:providecolumn/strippertemperatureestimatesvaryconvergencedampingfactorstoenhancestabilitychangedesignspecifications

第77頁/共86頁第76頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-Summary1. PetroFraccombinesFurnace,Column,Pumparound,andSidestripperintoonemodelwhichmakesthesimulationeasytosetupandconverge.2. Feedcharacteristicscanbeuserinputorfromtheassaylibrary.3. Multiplefeedscanbeblendedtocreateafeedmixture.4. Additionalpropertiesofaparticularproductcanbereportedbyaddingpropertysets.5. Runbackfromastageistheliquidflowrateleavingthestageandenteringthestagebelow.Runbackandliquidflowcanbedifferent.6. Mostcrudetowersdonothaveareboileratthebottom.Eitherthebottomsteamrateorthefurnacedutyisvariedtomeettheenergyrequirement(energybalance).

第78頁/共86頁第77頁/共86頁2023年1月16日PetroFrac-Discussion1. RadFracandMultiFr