《热力学方法选择－proii学习必备》.pdf

应用指南　 对于选择适当的热力学计算方法,本章给出了简单的经验规则。 概 述 通常，对于任意给定的应用都有几个合适的热力学方法。用户应该尝试确定哪个方法最 能描述全流程，同时尽量选择最简单的、最适当的热力学选项。用户应该牢记最好的热力学 方法与实际最相符合。当可以得到实验或实际操作数据时，有必要试几个选项并比较其结果， 以获得最可行的模型。　 下面指南被分成四个基本应用类型，它们是：　 炼油和气体处理　 天然气　 石油化工　 化学和环境　 对于每一种应用，所遇到的各种类型的单元操作都推荐了热力学方法。 　 21.1 炼油和气体加工应用　 水处理 　 由于多数含水系统，用较简单的烃热力学方法同时用缺省水倾析选项完全可以满足模拟 需要。这些方法是： SRK、PRCS、GS、CSE、GSE、IGS、BK10、BWRS。 对于这些方法中的每个方法，溶解在烃相中的水量是用SIMSCI或KEROSENE关联式计算。 SIMSCI 方法是依据水在纯组分中的溶解度，而 KEROSENE 关联式是依据《API 技术手册》中 图 9A1.4 给出的水在煤油中的溶解度。此外，可用状态方程法 SRK 和 PR 计算水溶解度。 剩余的水可作为纯液态水物流倾析，该纯水物流的性质可通过用饱和水性质或用水的全 keynan 和 keyes 状态方程来计算。如果水以过热蒸汽状态存在，应使用 keynan 和 keyes 方 程。　 PRO/II用系统温度下水的蒸汽压来计算蒸汽相中水的量，用户可以选择内置物流表 （缺 省）或《GPSA 数据手册》中图 20-3 来计算水蒸汽压。GPSA 值应该用于高于 2000psia （136 大气压）的天然气系统。 　 对于烃在水中溶解度很大的系统，应该用一个更准确的方法。推荐使用 kabadi-Danner 对 SRK 状态方程的修正式（SRKKD）。该方法可以通过用 METHOD 语句上的 SYSTEM （VLLE） ＝SRKKD 或 KVALUE （VLLE）＝SRKKD 来选择。SRKKD 方法进行严格的汽－液－液平衡计算来 预算水在烃相中的量和烃在水相中的量。它根据水存在于每一相中的数量来使用水和烃交互 作用参数。 　低压原油加工系统 21-1 　 减压塔、常压塔是典型的低压原油处理系统。这些单元通常呈现出近似理想状态，用简 单的方法就能达到要求。结果的精度更多地取决于原油进料特性的确定，而不是取决于所选 用的热力学方法。BK10方法是合适的，它比较复杂的一般烃方法 GS、SRK 或 PR 更快。用户 可以首先尝试用 BK10 求解单元。如果结果不理想，再用一个更复杂的方法。如果结果与装 置数据不符，用户应该在使用其它热力学方法之前试用不同的分析和确定特性方法。应该用 API 方法计算液相密度。 　 在模拟减压单元操作时，热裂化是产生误差的主要根源。为了正确模拟塔，可以用减压 塔塔顶馏出物产品的实验分析数据来估算应加到进料物流中的轻端馏分量。不使用直接分析 数据，取而代之，可以将甲烷加到进料中，并做调整直到温度分布与装置的数据匹配：　 推荐的方法 说明 BK10 速度快且容易使用，并给出可接受的答案。 GS/ IGS/GSE 对低压系统与 BK10 相当，用 LK 代替 CP 焓可 得到