石油化工基础工艺过程模拟.docx

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石油化工基础工艺过程模拟

PRO/II与石油化工工艺过程模仿计算

一、PRO/II简介

1.1、概述

PRO/II软件是美国SIMSCI公司推出微机版本石油化工工艺流程模仿软件，该软件具备有丰富物性数据库和热力学方程供顾客描述不同状态下流体热力学过程，对各种炼油、化工工艺过程具备广泛适应性。

该软件不但可以作为新设计炼油、化工工艺装置工艺流程模仿软件，同步作为装置标定计算、设备核算软件。

PRO/II软件在国内应用十分广泛，其中DOS系统V3.3、V4.02版本和WINDOWS操作系统V4.13WITHPROVISIONV2.0以上版本是比较惯用。

PRO/II软件是诸多炼油、化工等设计院进行工艺设计首选工艺模仿软件之一，同步也是炼油、化工等生产单位进行装置标定计算、设备核算首选工艺模仿软件之一。

在实际工作中，有诸多时候会遇到解决装置“瓶径”问题，而塔设备往往是需要进行标定或核算重要设备之一，这时应用PRO/II软件提供精馏、吸取、萃取等单元操作过程严格计算办法进行单塔模仿计算或全流程模仿计算是非常以便。

1.2、重要计算模块或计算单元简介

序号

模块名称

重要功能

一、惯用模块

1

FLASH/闪蒸

进料计算、气液分离、多相分离计算。

2

DISTILLATION/精馏

精馏、吸取、萃取等分离过程严格法计算。

3

SIDECOLUMN/侧线汽提

用于复杂塔侧线汽提塔计算。

4

MIXER/混合器

用于物流混合过程计算，拟混合物流数不限。

5

SPLITTER/分流器

物流分流计算。

6

SIMPLEHX/简朴换热器

无构造参数限制换热器计算。

7

RIGOROUSHX/严格换热器

含构造校核换热器计算。

8

COMPRESSOR/压缩机

气体提高压力计算。

9

EXPANDOR/膨胀机

气体膨胀制冷计算。

10

PUMP/泵

液体输送计算。

11

VALVE/阀

减压或液体节流计算。

12

CONTROLLER/控制器

控制工艺参数值计算，如：

进料温度等。

13

OPTIMIZER/优化器

优化工艺参数，如进料位置等。

14

CALCULATOR/计算器

物流、工艺参数分布和分派计算。

15

STREAMCALCULATOR/物流计算器

物流中组份分布和分派计算。

16

CON.REACTOR/转化反映器

按照计量系数完毕反映摩尔数变化量计算。

二、其他模块

17

EQU.REACTOR/平衡反映器，按照平衡常数、反映热等完毕反映计算。

18

FLASHWITHSOLID/含固体闪蒸计算单元。

19

PIPE/管线计算（如：

压降、流速等）。

20

DEPRESSOR/减压阀（减压计算）。

21

MULTIVARIABLECONTROLLER/多变量控制器。

22

PLUGFLOWREACTOR/平推流反映器。

23

GIBBSREACTOR/GIBBS反映器。

24

POLYMERREACTOR/聚合物反映器。

二、PRO/II热力学办法初步分析

PRO/II提供各种用于流体气液平衡常数、液液平衡常数、焓、熵、密度和其她传递性能参数等热力学计算办法，由于每种热力学办法有一定合用范畴，在应用PRO/II解决详细问题时，选取适当热力学办法是能否对的模仿工艺过程核心。

如下分类讨论PRO/II提供重要热力学办法。

2.1、普遍化办法

普遍化办法重要涉及用于烃类物系计算SRK方程、PR方程、BWRS方程、GS方程、IGS方程、BK10方程等，各方程合用范畴如下：

热力学方程

合用领域

SRK

气体、炼油过程烃类物系

SRKKD

炼油过程烃水物系，特别高温、高压气液液过程

SRKM

烃/醇等极性/非极性物系

SRKH

酮/水等极性和高压物系

PR

气体、炼油过程烃类物系

PRM

烃/醇等极性/非极性物系气液液过程

PRH

酮/水等极性和高压物系

BWRS

气体、炼油过程烃类物系

GS

常压以上炼油物系

IGS

炼油体系气液液过程

BK10

原油常压、减压蒸馏过程

2.2、液相活度系数办法

液相活度系数办法重要涉及用化工、石油化工物系气液、液液、气液液平衡及有关物性参数计算NRTL（Non-RandomTwoLiquid）方程、UNIQUAC方程、WILSON方程、UNIFAC方程、VANLAAR方程、FLORY方程、MARGULES方程等，各方程合用范畴如下：

热力学方程

合用领域

NRTL

有液相活度系数可以运用化工、石油化工极性物系

UNIQUAC

没有提供气液、液液平衡数据化工、石油化工极性物系

WILSON

极性物系气液过程

UNIFAC

任何已知组分构造物系

VANLAAR

化工、石油化工极性物系气液、液液过程

FLORY

化工、石油化工极性物系气液、液液过程

MARGULES

化工、石油化工极性物系气液、液液过程

2.3、专用数据包办法

PRO/II专用数据包用于计算指定物系气液、液液平衡及有关物性参数，重要涉及GLYCOL数据包、SOURWATER数据包、ALCOHOL数据包、AMINE数据包等，各专用数据包合用范畴如下：

专用数据包

合用领域

GLYCOL

具有水、乙二醇、三甘醇和气体组分物系脱水过程。

温度26—204℃；压力≤13.6MPa

SOURWATER

具有H2S、NH3、CO2、H2O物系计算。

温度20—150℃；压力≤0.345MPa

（原始关联式）；压力≤19.3MPa（修正VanDerWaals方程计算气相逸度）

ALCOHOL

具有醇、H2O和其她极性物系气液、液液、气液液过程。

温度50—110℃；压力≤10.2MPa

AMINE

具有MEA、DEA、DGA、DIPA、MDEA物系有关计算

三、PRO/II在石油化工装置塔模仿采用热力学办法

石油化工装置种类繁多，如下将分类简介PRO/II软件在某些装置塔模仿计算推荐采用平衡常数热力学计算办法和相应数据包。

3.1、炼油装置

常用炼油装置塔模仿计算推荐采用平衡常数热力学计算办法和相应数据包如下。

装置名称

塔名称

热力学办法

数据包

备注

常减压装置

初馏塔

GS

SIMSCI

常压塔

GS

SIMSCI

常压汽提塔

GS

SIMSCI

减压塔

BK10

SIMSCI

催化裂化装置

分馏塔

BK10

SIMSCI

柴油汽提塔

BK10

SIMSCI

吸取塔

SRK、GS

SIMSCI

解吸塔

SRK、GS

SIMSCI

再吸取塔

SRK、GS

SIMSCI

稳定塔

SRK/GS

SIMSCI

催化重整装置

脱轻塔

SRK、PR

SIMSCI

脱重塔

SRK、PR

SIMSCI

芳烃抽提装置

抽提塔

NRTL

ALCOHOL

仅限环丁砜为溶剂

非芳水洗塔

NRTL

ALCOHOL

提供Kij

汽提塔

NRTL

ALCOHOL

提供Kij

溶剂回收塔

NRTL

ALCOHOL

提供Kij

水汽提塔

NRTL

ALCOHOL

提供Kij

溶剂再生塔

NRTL

ALCOHOL

提供Kij

芳烃分离

苯塔

BK10

SIMSCI

甲苯塔

BK10

SIMSCI

二甲苯塔

BK10

SIMSCI

延迟焦化装置

分馏塔

BK10

SIMSCI

柴油吸取塔

BK10、GS

SIMSCI

吸取塔

SRK、GS

SIMSCI

解吸塔

SRK、GS

SIMSCI

再吸取塔

SRK、GS

SIMSCI

稳定塔

SRK/GS

SIMSCI

加氢裂化装置

分馏塔

BK10、GS

SIMSCI

脱乙烷塔

SRK、PR

SIMSCI

脱丁烷塔

BK10、GS

SIMSCI

石脑油汽提塔

BK10、GS

SIMSCI

加氢装置

汽提塔

SRK

SIMSCI

稳定塔

SRK

SIMSCI

MTBE装置

催化蒸馏塔

NRTL

SIMSCI

催化精馏流程

碳四分离塔

NRTL

SIMSCI

两器四塔流程

甲醇萃取塔

NRTL

ALCOHOL

甲醇回收塔

NRTL

ALCOHOL

酸水汽提装置

酸水汽提塔

SOUR

SIMSCI

脱硫装置

干气脱硫塔

AMINE&SRK

SIMSCI

液化气脱硫塔

AMINE&SRK

SIMSCI

溶剂再生塔

AMINE&SRK

3.2、石油化工装置

常用石油化工装置塔模仿计算推荐采用平衡常数热力学计算办法和相应数据包如下。

装置名称

塔名称

热力学办法

数据包

备注

乙烯装置

油洗塔

SRK、PR

SIMSCI

水洗塔

SRK、PR

SIMSCI

脱甲烷塔

SRK、PR

SIMSCI

脱乙烷塔

SRK、PR

SIMSCI

提供Kij

乙烯塔

SRK、PR

SIMSCI

提供Kij

脱丙烷塔

SRK、PR

SIMSCI

提供Kij

丙烯塔

SRK、PR

SIMSCI

提供Kij

脱丁烷塔

SRK、PR

SIMSCI

裂解汽油加氢装置

脱碳五塔

SRK、PR

SIMSCI

脱碳十塔

SRK、PR

SIMSCI

环氧乙烷装置

吸取塔

NRTL

SIMSCI

解吸塔

NRTL

SIMSCI

回收塔

NRTL

SIMSCI

精制塔

NRTL

SIMSCI

乙二醇装置

脱水塔

NRTL

ALCOHOL

乙二醇塔

NRTL

ALCOHOL

二甘醇塔

NRTL

ALCOHOL

三甘醇塔

NRTL

ALCOHOL

乙苯装置

吸取塔

SRK

SIMSCI

稳定塔

SRK

SIMSCI

循环苯塔

BK10、SRK

SIMSCI

脱甲苯塔

BK10、SRK

SIMSCI

乙苯精馏塔

BK10、SRK

SIMSCI

多乙苯塔

BK10、SRK

SIMSCI

苯乙烯装置

苯-甲苯塔

BK10、SRK

SIMSCI

乙苯回收塔

BK10、SRK

SIMSCI

苯乙烯精馏塔

BK10、SRK

SIMSCI

残液精制塔

BK10、SRK

SIMSCI

丁二烯抽提装置

第一萃取精馏塔

NRTL

SIMSCI

提供Kij

第一解吸塔

NRTL

SIMSCI

第一水洗塔

NRTL

SIMSCI

第二萃取精馏塔

NRTL

SIMSCI

第二解吸塔

NRTL

SIMSCI

第二水洗塔

NRTL

SIMSCI

脱水塔

SRK

SIMSCI

精制塔

SRK

SIMSCI

醋酸乙烯装置

醋酸吸取塔

NRTL、SRKM

SIMSCI

洗涤塔

NRTL、SRKM

SIMSCI

二氧