利用aspenplus进行物性参数的估算汇总.docx

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利用aspenplus进行物性参数的估算汇总

1纯组分物性常数的估算

1.1、乙基2-乙氧基乙醇物性的输入

由于AspenPlus软件自带的物性数据库中很难查乙基2-乙氧基乙醇的物性参数,使模拟分离、确定工艺条件的过程中遇到困难,所以采用物性估算的功能对乙基2-乙氧基乙醇计算。

已知:

最简式:

(C6H4O)

分子式:

(CH>CH-O-CH-CH-O-CH-CH-OH)

沸点:

195C

1.2、具体模拟计算过程

乙基2-乙氧基乙醇为非库组分,其临界温度、临界压力、临界体积和临界压缩因子及理想状态的标准吉布斯自由能、标准吉生成热、蒸汽压、偏心因子等一些参数都很难查询到,根据的已知标准沸点TB,可以使用aspenplus软件的EstimationInputPureComponent(估计输入纯组分)对纯组分物性的这些参数进行估计。

为估计纯组分物性参数,则需

1.在Data(数据)菜单中选择Properties(性质)

2.在DataBrowserMenu(数据浏览菜单)左屏选择Estimation(估计)然后选Input(输入)

3.在Setup(设置)表中选择Estimation(估计)选项,IdentifyingParameterstobeEstimated(识别估计参数)

4.单击PureComponent(纯组分)页

5.在PureComponent页中选择要用Parameter(参数)列表框估计的参数

6.在Component(组分)列表框中选择要估计所选物性的组分如果要为多组分估计

选择物性可单独选择附加组分或选择All(所有)估计所有组分的物性

7.在每个组分的Method(方法)列表框中选择要使用的估计方法可以规定一个以上的方法。

具体操作过程如下:

1打开一个新的运行,点击Date/Setup

母Specialions

<<]|aT"71»\ol^lN*|

iet990口岂©©co岂」1「ira-fr“QELffl

Specifications

SimulationOptions

StreamClass

Substreams

Units-Sets

CustomUnits

ReportOptions

-r

Properties

Streams

Blocks

Reactions

匚onvergm匚耳

FlowsheetingOptions

MedelAnalysisTools

EOConfiguratfon

Pl'ISetupSpecifications■DataBrowser

InputComplete

2、在Setup/Specifications-Global页上改变RunType位propertyEstimation

Setup

Setup

Component's

Properties

FlowsheetingOptions

ResultsSummary

/Globalp/De«iiptiQn|

Title:

Accouning|Diagnostics|

I纯组分物性墾教的店尊

Unitsofrneaswement

METCB^j-

荷匚吐▼

Inputdais:

Outputresdts:

Globalsettings

Runt^pe;

PiopertyEstimahon

zi

Inputmock

S柜ady-State

Streamclass:

CONVEH

J

Ffcwbasis:

|Mole

A

Ambientpressure:

d

Ambienttemp.:

师|F

d

Validphases:

厂Usefreewatercalculations

r3<■!

■>!

<|

 

fl*w£#rth*

JnputComplete

3、在Components-specificationsSelection页上输入乙基2-乙氧基乙醇组分,将其

ComponentID为DIMER

 

4、在Properties/MolecularStructure-ObjectManager上,选择DIMER,然后点Edit

5、在Gageneral页上输入乙基2-乙氧基乙醇的分子结构

 

®DIMER

耳如m■州

FuidimalGioip|FcrmJa|Shwclure

Delire-mdeculeiUconnedivilii

Atenfl

AliOffnS

8i«'d

Number

Tjps

Number

Type

C

2

c

Singletend

2

C

3

0

Singlebond

2

Q

■1

c

Singleband

4

C

5

c

Singlebond

5

C

B

Q

Singleband

B

0

7

c

Singletond

7

c

B

c

Singleband

B

c

9

0

Singlebond

Atomnumber:

atomhype匚口irKpctidercB

圧卜讷叩匡岂ComponentsB-VjProperties二|PropertyMethods由岂E^timabori

B-圉MolecularStryrture

&DIMER

由VParameters口Data]

ffi-TlAdvanced匡二AowsheetingOptions匡•划ResultsSummary

Atomnumber

1

23

q

5

5

7

Alam卯e

c

c

0

c

c

0

c

4

pn;富“Tnaberi£entiry:

x

町thetrpearKt^asenttrsd

InputComplete

6、转到Properties/Parameters/PureComponentObjectManaget,点击“NEW”

PropertyMethods

Estimabon

MolecularStryrture

Parameters日刘PureCj&mponent

ResulteNotAvailable

-^PropertesProjMrtyMethods・DataBroker

JPrepayMetlwds三砺Itill«—」时

圧•书时叩吁岂ComponentsB剧Propetlies

|I|工令TB

母二jBinaryInteraction

□ElectrolytePair

H口ElectrolyteTemary

■JjUNIFACGroup

口UNIFACGroupBinaryResults

£jDau庄…二]Advanced吁二IFlowsheetingOptions£口Re-suhsSummaiy

Slalus

Rewal

New...

 

然后创建一个标量(Scalar)参数TB

 

ResultsNatAvailable

、输入DIMER的标准沸点(TB)195C

Obiectmanager

MameT^pe

I

3

二jPircComponert

NewPureComponentParameters

uv

Edt

Hide

2d也岂“:

甲由:

BI.1!

.:

■田.in

Setup

ComportentsPropertits二|PtQ^ertyMethods卤Estimation型MdecularStructure

'|Parameters

2jPureComponent

田••二jBinaryInteraction二|ElBctrolytePair

:

—二|Electrolyte-Ternary二UNUFACGroup•二UNIFACGroupBinary由l|Results

口Data•二jAdvanced

Flowsheet]ngOptionsResultsSumiTiflry

广esrrelai

H>:

>ILCOILV«ILl:

LOHEll

lltlfl-rHASTIlBdTiAor«CC<pi

PropertiesParametersPureComponentTB-DataBrowser

口|e

|QTB日包币|ENG73^1^1AH弓>〉|口匸|附|

Ma'-a田;由.

Setup

Components

Properties

h]PropertyMethods/Estimation

MolecularStructure

=

0TB

s二

BinaryInteraction

EettrolytePair

r—

ElertnolyteTernary

:

UNIFACGroup

;■■■■□

UNIFACGroupBinary

0-0

ResuKs

Par-ameters

|-岂PureComponent

/input

ParametersUnite

Data

Component

Componsml:

DIMER-

T

TBC

1

195

Ftirecomponentscalarpar^neters

a

申“口

io

•…口Oats

JjAdvanced

FlowsheatingOptionsResultsSummary

InputComplete

 

8、然后转至UProperties/Estimation/Setup页上,选择EstimationallmissingParameters

◎InpiJt

>1^1«||aT~~H»ILilialh*|

3『也&—i由.1口

I

5rtLip

Cnmpcnents

Properties

口PropertyMethods

5E^tirmatiom

®input

h&Compare

||Results

||CompareResults

i/jMlolecul^rStructure

Parameters

口Data

二IAdvanced

FlowsheetingOption弓

ResultsSummary

'/SetupPuneComponent|T-DependentjBinaiyjUNIFACDroup

Estiinatiori口口面幅

CDonotestanatear^paiameters

冷E囲!

皿迦匹(.西[更啓邑该

CEslimateonlytheselectedparameters

i-Parameter®pag

F"Puecomponentscalarparameters

時Ruecomporveiltlempsalure-dependeritpropatycocr^alionparaneteis

|7Binaiyinteractionparameters

硬UNIFA匚jgioupp吕旧e風初占

 

InputComplete

9、运行该估算,并检查其结果。

估算结果自动写入到窗体文件中

r1

茁PropertiesEstimationResults-DataBrowser

Reajlrs

<>|^|«|[aF~2]»|蛋n>

其模拟结果如下:

Propertyname

Parameter

Estimatedvalue

Units

Method

MOLECULARWEIGHT

分子量

MV

134、1756

FORMULA

CRITICALTEMPERATURE

临界温度

TC

627.594188

K

JOBACK

CRITICALPRESSURE临界压力

PC

3318184.71

N/SQM

JOBACK

CRITICALVOLUME

临界体积

VC

0.4265

CUM/KMOL

JOBACK

CRITICALCOMPRES.FAC

临界压缩因子

ZC

0.27121482

DEFINITI

IDEALGASCPAT300K

理想气体CP

177504.906

J/KMOL-K

BENSON

AT500K

264294.092

J/KMOL-K

BENSON

AT1000K

386292.527

J/KMOL-K

BENSON

STD.HT.OFFORMATION

标准吉布斯自由能

DHFORM

-564698000

J/KMOL

BENSON

STD.FREEENERGYFORM

标准吉生成热

DGFORM

-347180000

J/KMOL

JOBACK

VAPORPRESSUREATTB

蒸汽压

101318.723

N/SQM

RIEDEL

AT0.9*TC

1080313.99

N/SQM

RIEDEL

ATTC

3318184.71

N/SQM

RIEDEL

ACENTRICFACTOR偏心因子

OMEGA

0.92834051

DEFINITI

HEATOFVAPATTB

汽化焓

DHVLB

53706714.1

J/KMOL

DEFINITI

LIQUIDMOLVOLATTB

液体mol体积

VB

0.10949498

CUM/KMOL

GUNN-YAM

SOLUBILITYPARAMETER溶解度参数

DELTA

25451.023

(J/CUM)**.5

DEFINITI

UNIQUACRPARAMETER

UNIQUACR参数

GMUQR

5.29070534

BONDI

UNIQUACQPARAMETER

UNIQUACQ参数

GMUQQ

4.612

BONDI

PARACHOR

等张比容

PARC

325.3

PARACHOR

LIQUIDCPAT298.15K

液体

291996.108

J/KMOL-K

RUZICKA

ATTB

443532.586

J/KMOL-K

RUZICKA

2与温度相关的纯组分物性参数的估算

利用aspenpluS寸乙基2-乙氧基乙醇与温度相关的纯组分物性参数的估算,过程与纯组分物性参数的估算过程一样,只是在过程中选择EstimationInputT-Dependent估计输入受温度影响参数),计算受温度影响的物性的参数。

其操作过程与纯组分物性参数一样,在组分物性结果点击T-Dependent可以看到温

度相关的物性参数:

其模拟结果如下:

 

PropertyName

Parameter

Estimatedvalue

Units

Method

IDEALGASHEATCAPACITY

CPIG

-19911.799

K,J/KMOL-K

BENSON

理想气体热容

819.051095

-0.5897105

0.00017686

0

280

1100

36029.2

27.9688868

2.3707e-10

468.15

615.042305

LIQUIDHEATCAPACITYCPLDIP284003.707J/KMOL-KRUZICKA

液体热容-523.81995

1.84681065

0

0

258.88695

468.15

以上为乙基2-乙氧基乙醇的纯组分参数及与温度相关的纯组分参数的计算过程,由于这些参数在物性数据库中都没有包含,而且都很难查询到。

此时可以通过输入标准沸点TB,利用aspenplus软件的EstimationInputPure

Component(估计输入纯组分)对纯组分常量进行估计,得到临界温度、临界压力、临界体积和临界压缩因子、及理想状态的标准吉布斯自由能、标准吉生成热、蒸汽压等纯组分参数;用EstimationInputT-Dependent(估计输入受温度影响参数)对纯组分常量进行估计,就可以得到乙基2-乙氧基乙醇的理想气体热容、饱和蒸汽压、汽化焓、气体摩尔体积、气相粘度、等纯组分与温度相关的纯组分物性参数。

3二元交互作用参数物性常数的估算

在气液平衡计算过程中,物质间的二元交互作用参数手算过程计算量很大,通常用的方法有:

二元VanLaar方程、Wilson方程、NTRL方程以及预测液体混合物的活度系数所用的集团贡献法等,而且有些过程的计算量特别大,甚至很难得到。

此时,利用aspenplus的二元交互作用参数物性常数的估算功能显得尤为方便。

本章以乙基2-乙氧基乙醇的水溶液为例来说明aspenplus的二元交互作用参数物性常数的估算功能,使用EstimationBinaryInput(估计二元输入)进行二元参数估计,在properties中选用UNIFCA为计算方法,然后输人分子结构。

自定义新物质乙基2-乙氧基乙醇后,再引入第二组分一水,在Gagenera标签或Formula标签中输入分子结构和已知的物性常数,进行模拟估算。

具体过程如下:

1、打开一个新的运行,点击Date/Setup

回飞|9创*1«~刃□團申|

global'/Description|*/AccountingIDiagno$tic$

7*ittc&kEai±sas*«lbsi'epzrl:

ila.EeeHelp.

2、在Setup/Specifications-Global页上改变RunType位propertyEstimation

聊Speciliicalions▼

Qg)Setup

0Sifications

©SimulationOptions由"Units-Sets

…©CustomUnits

L◎ReportOptions

£3/jComponents

±卤Properties

□Ao^sheetingOptionss-LdResultsSummary

Input匚omplete

3、在Componentsspecifications、Selection页上输入乙基2-乙氧基基乙醇组分,

将其ComponentID为DIMER

4、引入第二组分H20

耳里區匚二]出«莎弓创曲凹

卤La…-爭二:

」…&血D□口口23口越口田…日———————————I田i:

i也;.田!

田,由-田—由

Setup

Component?

®Specificationsp]Assay/Blendt:

「Light-EndProperties二|PdroChararterizaticin■i."P^eudocomponents■CAttr-Comps二|Heni^Compi•[UNIFACGroups口Comp-Groups宝jComp-ListsPropertiesStreams

BlocksReartidrl^ConvergenceFlowsheetingOptionsModelAnalysisToolsEOConfiguratioriResultsSummary

^/SBhcllioii|Petroleum|Noncorverlional|/Dat日bank打

ComponentID

lipe

Componenlname

Formula

DNER

Corvenfional

H2D

CcnvaHioHal

点TER

H2C

DelinecdmporBn£$

FindElseWizardU$eiDefinBdRsordeiReview

Lc^P-cicitID-I*iat±iratt>fe*retri^csfzcalat&baj応』*ntexsitH.Es-Cc^pe-nest5s-scrPorsi-la..See

InpiitComplete

5、在Properties/MolecularStructure-ObjectManage上,选择DIMER

rComporents-DataBrowser

£MSetup

Components

Properties

PropertyMethods

Estimation

■“口MolecularStructure:

…•0DIMER

•[」WATER口Parameters•二IDatajAdvancedFlowsheetingOptionsResultsSummary

InputComplete

6、在Gageneral页上输入乙基2-乙氧基乙醇的分子结构

尊DIMER

”习二二]出«莎刁列旦

也『盘:

厂iLi-『耶—曲hi.」冊由n-opQ-D口證

M-tup

Components

Properties

Specifications-PropertyMethodsEstimation

MolecularStructure母DIMERoH20

Parameters

Data

Analysis

Prop-Sets

Adlyanc&d

S-treams

Blocks-

Reactions

Convergence

Flewsheeting0ption&ModelAnalysisTaollsEOConfiguration!

RwultsSummiary

InputComplete

Atoml

NumbeiTi^e

Atom2

NumbsTpp

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