状态方程
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应用
PRO/II
进行塔模拟计算时热力学系统
的选择
应用
PRO/II
进行塔模拟计算时热力学系统的选择
部分计算模块的讨论
王崇智
石油大学（北京）化学工程研
究所（
102200
）
摘要
:
本
文总结了应用
PRO/II
进行炼油、石油化工装置模拟过程中
塔模拟计算
时热力学系统选择的一些经验，
并讨论了塔模拟计算
时的一些基本要素和基本技
巧。
<
/p>
关键词：
PRO/II
，塔，模拟，热力
学方法，技巧
一、概述
PRO/II
软件是美国
SIMSCI
公司推出的微机版本石油化工工艺流程模拟软件，
该
软件具备有
丰富的物性数据库和热力学方程供用户描述不同状态下的流体热力
学过程，
对多种炼油、
化工工艺过程具有广泛的适应性。
该软
件不仅可以作为新
设计炼油、
化工工艺装置的工艺流程模拟软件
，
同时作为装置标定计算、
设备核
算的
软件。
PRO/II
软件在我国的应
用十分广泛，
其中
DOS
系统的
V3.3
、
V4.02
版本和
WINDOWS
操作系统的
V
4.13 WITH PROVISION V2.0
以上版本是比较常用的。
PRO/II
软件
是很多炼油、
化工等设计院进行工艺设计的首选工艺模拟软件之一，
同时也是炼
油、化工等生产单位进行装置标定计算、设备核算的首选工艺模拟软件之一。
在实际工作中，
有很多时候会遇到解决装置
“
瓶径
”
的问题，
而塔设备往往是需
要进行标定或核算的重要设备之一，这时应用
PRO/II
软件提供的精馏、吸收、
萃取等单元操作
过程的严格计算方法进行单塔模拟计算或全流程模拟计算是非
常方便的。
本文通过对
PRO/II
软
件提供的热力学方法的初步分析，
推荐了
PRO/II
软件在常
见石油化工装置塔模拟计算中的热力学方法。
< br>
二、
PRO/II
热力学方法的初步分析
PRO/II
软件提供多种用于流体的气液平衡常数、液液平衡常数、焓、熵、密度
和其他传递性能参数等热力学计算方法，由于每种热力学方法有一定的适用范
围，在应用
PRO/II
解决具体问题时，选择合
适的热力学方法是能否正确模拟工
艺过程的关键。以下分类讨论
PRO/II
提供的主要的热力学方法。
2.1
、普遍化方法
普遍化方法主要包括用于烃类物系计算的
SRK
方程、
PR
方程、
BWRS
< br>方程、
GS
方
程、
IGS
方程、
BK10
方程
等，各方程的适用范围如下：
热力学方程
适用领域
SRK
气体、炼油过程的烃类物系
SRKKD
炼油过程的烃水物系，尤其高温、高压的气液液过程
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、炼油过程的烃类物系
PRM
烃
/
醇等极性
/
非极性物系的气液液过程
PRH
酮
/
水等极性和高压物系
BWRS
气体、炼油过程的烃类物系
GS
常压以上的炼油物系
IGS
炼油体系的气液液过程
BK10
原油常压、减压蒸馏过程
2.2
、液相活度系数方法
液相活度系数方法主要包括用化工、
石油化工物系气液、
液液、
气液液平衡及相
关物性参数计算的
NRTL
（
No
n-Random
Two
Liquid
）方程、
UNIQUAC
方程、
W
ILSON
方程、
UNIFAC
方程、
VANLAAR
方程、
FLORY
方程、
MARGULES
方程等，各方程的
适
用范围如下：
热力学方程
适用领域
NRTL
有液相活度系数可以利用的化工、石油化工极性物系
UNIQUAC
没有提供气液、液液平衡数据的化工、石油化工极性物系
WILSON
极性物系的气液过程
UNIFAC
任何已知组分结构的物系
VANLAAR
化工、石油化工极性物系的气液、液液过程
FLORY
化工、石油化工极性物系的气液、液液过程
MARGULES
化工、石油化工极性物系的气液、液液过程
2.3
、专用数据包方法
PRO/II
专用数据包用于计算指定物系的气液、液液平衡及相关物性参
数，主要
包括
GLYCOL
数据包、<
/p>
SOUR WATER
数据包、
ALCO
HOL
数据包、
AMINE
数据包等，
各专用数据包的适用范围如下：
专用数据包
适用领域
GLYCOL
含有水、乙二醇、三甘醇和气体组分物系的脱水过程。
温度
26
—
204
℃
；压力
≤
13.6MPa
SOUR WATER
含有
H2S<
/p>
、
NH3
、
CO
2
、
H2O
物系的计算。温度
20
—
150
℃
；压力
≤
0.345MPa
< br>
（原始关联式）；压力
≤<
/p>
19.3MPa
（修正
Van Der
Waals
方程计算气相逸度）
ALCOHOL
含有醇、
H2O
和其他极性物系气液、液液、气液液过程。
温度
50
—
110
℃
；压力
≤
10.2MPa
AMINE
含有
MEA
、
DEA
、
DGA
、
DIPA
、
MDEA
物系的相关计算
< br>三、
PRO/II
在石油化工装置塔模拟中的热力学方法
石油化工装置种类繁多，以下将分
类介绍
PRO/II
软件在部分装置塔模拟计算推
荐采用的平衡常数的热力学计算方法和相应的数据包。
3.1
、炼油装置
常见炼油装置塔模拟计算推荐采用的平衡常数的热力学计算方法和相应的数据
包如下。
装置名称
塔名称
热力学方法
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
吸收塔
SRK
、
PR
SIMSCI
解吸塔
SRK
、
PR
SIMSCI
再吸收塔
SRK
、
PR
SIMSCI
稳定塔
SRK
、
PR
SIMSCI
催化重整装置
脱轻塔
SRK
、
PR
SIMSCI
脱重塔
SRK
、
PR
SIMSCI
抽提塔
NRTL
ALCOHOL
非芳水洗塔
NRTL
ALCOHOL
汽提塔
NRTL
ALCOHOL
溶剂回收塔
NRTL
ALCOHOL
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
柴油吸收塔
BK10
、
GS
SIMSCI