ASPEN物性方法选择讲解
AspenPlus物性方法的选择方案
Hot carbonate热碳酸盐
ELECNRTL
Application
Recommended Property Methods
Combustion燃烧
Coal煤
Oil
PR-BM, RKS-BM (combustion databank)燃烧油，数据库
Steam cycles蒸汽循环
Compressors压缩机
PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLAR
Acid gas absorption witTISOL)甲醇（甲醇）
NMP (PURISOL)N-甲基吡咯烷酮
PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLAR
GRAYSON, PENG-ROB, RK-SOAVE
Lube oil unit, De-asphalting unit润滑油装置，脱沥青装置
PENG-ROB, RK-SOAVE
Application
Recommended Property Methods
Hydrocarbon separations , Demethanizer, C3-splitter油气分离，脱甲烷塔，C3分离器
WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances
Terephthalic acid对苯二甲酸
WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances
(with dimerization in acetic acid section)
Application
Crushing粉碎
Grinding磨
Aspen Plus物性方法的选择方案
Methanol (RECTISOL)
NMP (PURISOL)
PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLAR
Acid gas absorption with
Water
Ammonia
Amines
Amines + methanol (AMISOL)
VCM plant
Acrylonitrile plan
PENG-ROB, RK-SOAVE
Ether productБайду номын сангаасon
MTBE, ETBE, TAME
WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances
Ethylbenzene and styrene plants
PENG-ROB, RK-SOAVE or
Coker main fractionator, FCC main fractionator
CHAO-SEA, GRAYSON,
PENG-ROB, RK-SOAVE
Hydrogen-rich applications, Reformer, Hydrofiner
GRAYSON, PENG-ROB, RK-SOAVE
Fluorochemicals
WILS-HF
Inorganic Chemicals
Caustic
Acids
Phosphoric acid
Sulphuric acid
Nitric acid
Hydrochloric acid
ELECNRTL
Hydrofluoric acid
在ASPEN PLUS中选用的物性方法
在ASPEN PLUS中选用的物性方法—Chao-Seader本设计中所选用的两种物质苯、甲苯都为烃类物质，且操作条件为Chao-Seader用来计算烃类混合物对重质烃类用此方法ASPEN PLUS中的塔设备单元操作模块1、DSTWU模块对单一进料两出料精馏塔进行简捷设计计算，根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、给定回流比下的理论板和加料版位置。
已知平衡级数，可以得到回流比；已知回流比，可以得出理论级数。
同时也能得到最佳进料位置和再沸器及冷凝器热负荷。
运用DSTWU能够得到回流比与理论级数关系曲线与表格。
可以利用此单元操作得到严格计算初值。
2、RadFrac模块此模块为严格多级气液分离模型，尤其适用于三相、宽沸程和窄沸程以及液相强非理想系体系，用于精确计算精馏塔、吸收塔（板式塔或填料塔）的分离能力和设备参数。
可以同时联解物料平衡、能量平衡和相平衡关系，用逐板计算法求解给定塔设备的操作结果3、DISTL模块此模块对单一进料两出料精馏塔进行简捷校核计算。
给定平衡级数、回流比和塔顶产品速率及冷凝器类型（全凝或部分冷凝），可估算出再沸器和冷凝器热负荷。
4、EXTRACT模块此模块为液液萃取模拟计算的严格模型，只用来进行校核计算。
可处理多进料、带侧线以及有加热和冷却单元的各种萃取体系。
分配系数的求取可采取活度系数法、状态方程法或内置温度关联式二元精馏是最为简单的一种精馏操作，其设计和操作计算是多元精馏计算的基础。
二元精馏的设计可采用简捷法和逐板计算法，Aspen Plus则采用Winn-Underwood-Gilliland简捷法进行设计，对应“Colums”中“DSTWU”模块。
由于简捷法的计算误差较大，所以需要用严格精馏模型对设计结果进行验证，采用“Colums”中的“RadFrac”模块。
所以本设计的单元操作也选用RadFrac模块。
aspenplus物性方法的选择方案
AspenPlus物性方法的选择方案12020年4月19日22020年4月19日Aspen Plus 对不同应用领域，推荐使用的物性计算方法Recommended Property Methods for Different Applications一、Oil and Gas Production 石油和天然气生产轻烃储存和运输过程Application (应用) Recommended Property Methods （推荐计算方法）Reservoir systems 水库系统PR-BM, RKS-BMPlatform separation 平台分离PR-BM, RKS-BMTransportation of oil and gas by pipeline 经过管道运输石油和天然气PR-BM, RKS-BM二、Refinery 炼油过程Application Recommended Property MethodsLow pressure applications(up to several atm)低压应用（几个ATM ）Vacuum tower, atmospheric crude tower 减压塔，常压塔BK10, CHAO-SEA, GRAYSONMedium pressure applications(up to several tens of atm)中压应用（到ATM 几十）Coker main fractionator, FCC main fractionator 焦化分馏塔，催化裂化分馏塔CHAO-SEA, GRAYSON,PENG-ROB, RK-SOAVEHydrogen-rich applications, Reformer, Hydrofiner 富氢体系，重整装置，加氢催化精制GRAYSON, PENG-ROB, RK-SOAVELube oil unit, De-asphalting unit 润滑油装置，脱沥青装置PENG-ROB, RK-SOAVE三、Gas Processing 气体加工Application Recommended Property MethodsHydrocarbon separations , Demethanizer, C3-splitter 油气分离，脱甲烷塔，C3分离器PR-BM, RKS-BM, PENG-ROB, RK-SOAVE Cryogenic gas processing , Air separation 低温气体处理，PR-BM, RKS-BM, PENG-ROB, RK-SOAVE3 2020年4月19日空气分离Gas dehydration with glycols 天然气用二元醇脱水PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK,SR-POLARAcid gas absorption with 酸气的吸收 Methanol (RECTISOL) 甲醇（甲醇） NMP (PURISOL)N-甲基吡咯烷酮PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLAR Acid gas absorption with 酸气吸收 Water 水Ammonia 氨Amines 胺Amines + methanol (AMISOL) 胺+甲醇Caustic 烧醎Lime 石灰Hot carbonate 热碳酸盐ELECNRTLClaus process 克劳斯法PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK,SR-POLAR四、Petrochemicals 石油化工过程Application Recommended Property Methods Ethylene plant 乙烯装置 Primary fractionator 初馏塔CHAO-SEA, GRAYSON Light hydrocarbons 轻烃 Separation train Quench tower 急冷塔PENG-ROB, RK-SOAVEAromatics 芳烃 BTX extraction 苯;甲苯和二甲苯抽提WILSON, NRTL, UNIQUAC and their ariances 及其方差Substituted hydrocarbons 取代的烃 VCM plant 氯乙烯装置Acrylonitrile plan 丙烯腈装置PENG-ROB, RK-SOAVE Ether production 醚的生产MTBE, ETBE, TAME 甲基叔丁基醚，乙基叔丁基醚，甲基叔戊基醚WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variancesEthylbenzene and styrene plants 乙苯和苯乙烯装置PENG-ROB, RK-SOAVE orWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variancesTerephthalic acid 对苯二甲酸WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances(with dimerization in acetic acid section)五、Chemicals 化工过程Application Recommended Property Methods。
Aspen Plus 物性方法的选择
● 91中性质方法 ● 四种类型 ● 可按行业和用途选择
A
1
1. Aspen Plus 91 种性质方法
AMINES ENRTLSA MXBONNE PNRTL- REFPRO
C
L
IG
P
APISOUR EPNRTL NRTL
POLYFH RKASPEN
B-PITZER FACT
NRTL-2 POLYNR RK-
理想气体/道尔顿定律/亨利定律 理想气体/道尔顿定律（发布版本8）
②状态方程模型——13 种
表（2-1） 基于Lee方程的物性方法
物性方法代码 BWR-LS LK-PLOCK
状态方程 BWR-Starling Lee-Kesler-PlÖck
A
4
表（2-2） 基于 PR 方程的物性方法
物性方法代码
）
A
ELECNRTL
9
行业
（6）煤加工 Coal Processing
用途
方法
减小颗粒大小：粉碎， 研磨
分离和清洁：过滤，旋 风分离，沉降，洗涤
燃烧
SOLIDS
SOLIDS PR-BM,RKS-BM(应用
燃烧数据库）
用以下溶剂吸收酸性气 体：甲醇、NMP
煤气化和液化
PRWS,RKSWS,PRMHV 2，RKSMHV2， PSRK,SR-POLAR
羧酸、醋酸装置
WILSON-HOC,NRTLHOC,UNIQ-HOC
苯酚装置
WILSON,NRTL,UNIQU AC及变化形式
液体反应U AC及变化形式
合成氨装置
PENG-ROB,RKSOAVE,SR-POLAR
含氟化合物（包括HF）
使用aspen查物性(精)
1.新建一个Aspen临时文件，选Template,选Blank Simulation也一样2.选择“PropertyAnalysis”3.按“N→”继续，Aspen中“N→”表示下一步，设置完当页后点这个按钮就会自动到下一页的设置页面中，以下类似4.输入标题，随便输入注意图中红色方框，是设置该aspen文档的默认单位集，默认是ENG，即英制单位，其温度是“F”，后边会讲到。
点“N→”下一步5.输入“water”或者”H2O”都可以，点回车后图片如下继续点“N→”下一步6.选择“Process type”，常用物性方法计算类型，里面是不同的物性方法分类，比如当前选择的“COMMON”为常用方法，”CHEMICAL”化学工艺计算，“ELECTROL ”为电解质计算，不同的物质计算要选择不同的物性计算方法集，当然同一种物质也可在不同物性方法集中的选择物性计算方法，不同的物性计算方法集计算出来的物性会有所区别，精确度也不一样，具体见附件本例中选择“COMMON”集即可7.然后选择计算方法“STEAMNBS”此表为水和蒸汽计算8. 继续点“N→”下一步后如图，点确定即可9.点“New”10.选“GENERIC”，普通即可11.方框内设置流量及流量表示方法和单位，有摩尔，质量，体积12.这里设置温度和压力，注意温度和压力单位，英制单位默认温度为…F‟，压力为‟psia‟ ,“rearly”的帖子“如何用ASPEN11.1查询物理性质”中默认为…C‟，这是因为他在第4张图片中默认单位选的METCKGCM或SI-CBAR，至于单位集可百度13.我们将压力设置为一个大气压，选择温度为变化量14.选中“Temperature”,点击“Range/List”选择结果列表方式在“rearly”的帖子“如何用ASPEN11.1查询物理性质”中，他设置的”Lower”为10，很多海友反应计算结果报错，这就是开头第4项默认单位选择的问题，英制中温度单位为“F”，10F=-12℃，这时候的水已经成冰了，就不是计算方法“STEAMNBS”水和蒸汽计算范围了，所以会报错，故最低应设成32以上15.选中“HXDESIGN”点“>”右移，HXDESIGN是计算热交换为主，下面计算密度，热容等等，可参考下面的英文解释16.选择完成后不要点“N→”下一步，这里还有一个定义你想查询的物性，这个是可选的点击左边树形图，选择方框所示MASSVFRA：混合物的气相分率MASSFLMX:混合物的质量流率HMX:混合物的焓RHOMX:混合物的密度CPMX:混合物的恒压热容PCMX：混合物临界状态下的临界压力MUMX：混合物粘度KMX：混合物的导热系数SIGMAMX:表面张力MWMX：混合物分子量单位可根据个人习惯选择，物性可右键删除17.一路确定计算完毕，点击上图中红色方框内图标查看计算结果18.点击左边树状图方框内文件夹图标，最后得到计算结果如下可见变量“TEMP”变量中温度单位为‟F‟，点击改成“C”后就是我们熟悉的摄氏度了。
Aspen-Plus-物性方法的选择PPT优秀课件
8
行业
（5）化工过程 Chemicals
用途
方法
共沸分离、醇分离 羧酸、醋酸装置 苯酚装置
液体反应、酯化反应 合成氨装置
WILSON,NRTL,UNIQU AC及变化形式
SRK-ML UNIQ-2 WILS-HOG
SRKKD
UNIQ-HOC WILS-LR
SOLIDS UNIQ-NTH WILS-NTH
SR-POLAR UNIQ-RK WILS-RK
STEAM-TA UNIQUAC WILS-VOL
STEAMNBS VANL-2 WILSON
2
理想模型 — —2种；
物性模型活 状度 态系 方数 程模 模型 型
— —
—13种； —35种；
特殊模型 — —8种；
3
① 理想模型——2 种
理想物性方法代码
IDEAL SYSOP0
K值计算方法
理想气体/道尔顿定律/亨利定律 理想气体/道尔顿定律（发布版本8）
②状态方程模型——13 种
表（2-1） 基于Lee方程的物性方法
BK10，CHAO-SEA, GRAYS0N
CHAO-SEA, GRAYS0N PENG-ROB,RK-SOAVE
GRAYS0N PENG-ROB,RK-SOAVE PENG-ROB,RK-SOAVE
6
行业
用途
方法
（3）气体加工 Gas Processing
烃分离、脱甲烷塔、 C3分离
空气分离
PR-BM,RKSBM,PENGROB,RK-SOAVE
WILSON-HOC,NRTLHOC,UNIQ-HOC
Aspen Plus 物性方法的选择
理想气体/道尔顿定律/亨利定律 理想气体/道尔顿定律（发布版本8）
②状态方程模型——13 种
表（2-1） 基于Lee方程的物性方法 物性方法代码 BWR-LS LK-PLOCK BWR-Starling Lee-Kesler-PlÖck 状态方程
表（2-2） 基于 PR 方程的物性方法
物性方法代码 状态方程
用水、氨水、胺、 胺+甲醇、碱、石灰、 热碳酸盐吸收酸性 气体
ELECNRTL
行
业
用 途
方 法
乙烯装置、初馏塔 轻烃分离塔、急冷塔 芳烃、BTX抽提
CHAO-SEA, GRAYSON PENG-ROB,RK-SOAVE WILSON,NRTL,UNIQU AC及变化形式
（4）石油化工过程 取代烃、VCM装置、丙 PENG-ROB,RK-SOAVE 烯腈装置
表（2-3） 基于 RK 方程的物性方法
物性方法代码 状态方程
PSRK RKSWS RKSMHV2 RK-ASPEN RK-SOAVE
Predictive Redlich-Kwong-Soave Redlich-Kwong-Soave with Wong-Sandler mixing rules
Redlich-Kwong-Soave with Modified Huron-Vidal mixing rules
WILS-LR WILS-NTH
WILS-RK WILS-VOL WILSON
STEAMNBS VANL-2
理想模型— —2种； 状态方程模型— —13种； 物性模型 活度系数模型— —35种； 特殊模型— —8种；
① 理想模型——2 种
理想物性方法代码 K值计算方法
IDEAL SYSOP0
用aspen查物性的两种方法
用aspen查物性的两种方法
Aspen Plus中查物性的两种方法方法之一：
1、开始--->程序--->Aspen tech--->--->engineer suite--->aspen plus 2006--->aspen properties database manager
2、点击三次确定后--->在左栏选择
console root--->aspen physical properties database--->nist 06--->selected compounds--->find compound
3、输入你要查找的物质，双击，在selected compounds的下一级菜单中会出现你选择的物质。
4、点击properties and parameters--->pure 在右边的view 下面compounds中选择你选择的物质，在databanks选择all 或者nist-trc，在properties中选择all，然后下面显示的就是该物质的所有物性。
5，最后要说明的是。
大家会在value一列中发现好多加号，单击后，你会有惊奇的发现。
6、建议大家把结果拷贝到excel中去看，这样不容易遗漏什么。
在没有安装Aspen Property这个模块的情况可以找到上述的两个数据库
方法之二：
查看纯组分的物性：填写Component时，点击“Review”。
混合物的物性是比较复杂的。
可以利用Property Analysis中进行物性分析，做物性。
有时候还需要对物性方法中的Routes进行修改。
ASPENONE V8.0物性方法选择
天然气的储存交接计算用GERG2008。
2.5 矿产和冶金
对于热冶学选用SOLIDS或者FACT物性方法。FACT方法需要外部的ChemSage数据文件和ChemApp证书，可以在Aspen/FACT/ChemApp界面设置。湿法冶金用ELECNRTL或ENRTL-RK物性方法就可以了。
（3） PITZER: Pitzer适用含水的电解质系统。
此外你还能用系统自带的Electrolyte Wizard帮助形成需要的反应和反应物。
2.3 环境相关的
一般，用一个基本的活度系数物性方法就可以了，比如NRTL，WILSON，UNIQUAC和它们的变形。
2.8 聚合
使用一个聚合的物性方法，比如:
PC-SAFT: PC-SAFT适合共聚.这个模型控制缔合；
POLYNRTL: 带亨利定律的Polymer-NRTL/Redlich-Kwong状态方程；
POLYFH: 带亨利定律的Flory-Huggins/Redlich-Kwong状态方程；
POLYPCSF: Perturbed-Chain统计缔合流体理论 (PC-SAFT)；
EPNRTL: 符合Redlich-Kwong状态方程的Electrolyte-Polymer NRTL模型。适用于水溶液、混合溶液也包括聚合。
这些方法可以在Polymers Plus和Aspen Properties存在时应用。
ASPENONE V8.0物性方法选择
一、具体的成分类型
1.1 一般化学体系
1.1.1 压力大于10 bars
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
类别 详细内容 状态方程模型 活度系数模型 蒸汽压和液体逸度模型 汽化热模型 摩尔体积和密度模型 热容模型 溶解度关联模型 其它 粘度模型 导热系数模型 扩散系数模型 表面张力模型 一般焓和密度模型 煤和焦碳的焓和密度模型
热力学性质模型
传递性质模型
非常规固体性质模型
真实
真实或虚拟？ 非极性 虚拟&真实
真空
第 6 页
如何选择热力学方法（3）
对非极性或弱极性物系，可采用状态方程法。该 法利用状态方程计算所需的全部性质和汽液平衡 常数。 极性物系，采用状态方程与活度系数方程相结合 的组合法，即汽相采用状态方程法，液相逸度采 用活度系数法计算，液相的其它性质采用状态方 程或经验关联式法。
第 1 页
2.1.1物性模型
第 2 页
2.1.2状态方程模型
1、IDEAL理想状态性质方法 用于气相和液相处于理想状态的体系（如减压 体系、低压下的同分异构体系） 2、用于石油混合物的性质方法：BK10、CHAO-SEA、 GRAYSON 用于炼油应用它能用于原油塔、减压塔和乙烯装置的部分工艺过程 3、针对石油调整的状态方程性质方法：PENG-ROB、 RK-SOAVE
第 7 页
过程工业推荐使用的热力学方法
第 8 页
过程工业推荐使用的热力学方法 Nhomakorabea第 9 页
Galen J. Suppes选择方法
有机物水溶液：NRTL 醇类：Wilson 醇、酚：Wilson 醇、酮、醚： Wilson or Margules C4-C18 烃：Wilson 芳香族： Wilson or Margules
第 10 页
2.3物性的查询
运行tool中的检索参数结果
第 11 页
2.4参数的输入
第 12 页
2.5参数回归
已知实验数据（如蒸汽压） 演示 已知平衡数据（T－XY)回归wilson参数, 即回归Aij，Aji,Bij,Bji 演示
第 13 页
2.6物性推算（1）
输入化合物组份 输入已知的物性
第 14 页
物性推算（2）
结构输入
结果
第 15 页
计算高温、高压、接近临界点混合物及在高压下的液-液分离的体系。（如乙二醇 气体干燥、甲醇脱硫及超临界萃取）
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2.1.3液体活度系数性质方法
液体活度系数模型 汽相状态方程
NRTL UNIFAC UNIQUAC VAN LAAR WILSON
理想气体定律 Redlich-Kwong
Redlich-Kwong-Soave
Nothnagel Hayden-O Connell HF状态方程
第 4 页
2.2如何选择热力学方法（1）
第 5 页
如何选择热力学方法（2）
非电解质 WILSON NRTL UNIQUAC和它们的 变化等等
极性
电解质？
电解质 极性？ ELECNRTL PENG-ROB RK-SOAVE LK-PLOCK PR-BM RKS-BM CHAO-SEV >1atm GRAYSON BK10 压力？ BK10 IDEAL
用于气体加工、炼油及化工应用。（如气体加工装置、原油塔及乙烯装置）
4、用于高压烃应用的状态方程性质方法：BWR-LS、 LK-PLOCK、PR-BM、RKS-BM
处理高温、高压以及接近临界点的体系（如气体管线传输或超临界抽提）
5、灵活的和预测性的状态方程性质方法：PRMHV2、 PRWS、PSRK、RK-ASPEN、RKSMHV2、RKSWS、 SR-POLAR