炼油模拟技术 aspen应用

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1、软件在炼油过程的应用油品分析和虚拟组分学习目标学习输入油品分析数据创建调和组分(油品混合)表征石油馏分主要内容表征石油流体油品馏程数据和性质数据的输入蒸馏曲线的转换生成虚拟组分油品调和用户自定义的虚拟组分石油表征石油是烃类化合物和杂质组成的宽沸程的混合；石油或石油馏分的性质取决于它们的组成，但是 其组成难以定量分析；石油用虚拟组分(pseudocomponents)来表征, 虚 拟组分是蒸馏曲线上较小的片断；每一个虚拟组分的基本性质由下列关联式来计算:分子量(MW)正常沸点(TBP)重度或者 Watson UOP K组分类型Pseudocomponent 虚拟组分Assay:油品分析数据Ble

2、nd:油品混合虚拟组分概念组分处理石油是一种组成非常复杂的混合物，我们采用拟多 元系法，即把石油或石油馏分按沸程分成一系列窄 馏分，每个窄馏分看作一个组分，称为假组分或虚 拟组分，同时以窄馏分的平均沸点、密度、平均分 子量等参数表征各虚拟组分的性质。窄馏分的沸程宽度视具体情况而定，馏分愈窄，愈 接近春化合物，计算误差也愈小；窄馏分的切割宽 度一般为1020不等，不宜超过30。Assay 和 BlendInput(输入）Output（输出）实验数据 (TBP,D86) 实验数据1 实验数据2虚拟组分虚拟组分原油的实验室蒸馏原油的半精馏试验本试验适用于少量油样（300ML），采用汉柏 （Hempl

3、e)蒸馏瓶，200后的馏分在较低残压下 蒸馏。蒸馏在常压、1.33Kpa(10mmHg)及小于 0.27Kpa(2mmHg)三段压力下进行，收集馏分后测 定其密度、凝点。从半精馏试验可以得到接近于实沸点蒸馏的馏分收 率，并按250275及395425两个馏分 的API确定原油的属性类别。原油的实验室蒸馏原油的实沸点蒸馏在一种标准蒸馏设备中进行，分馏效率相当于15个 理论塔板，回流比为5：1。常压下蒸馏，釜温不能超过350，只能蒸出相当 于常压下小于400的馏分。更高沸点的馏分改用不带精馏柱的高真空设备蒸出， 蒸馏残压须小于0.27Kpa(2mmHg)。可蒸出相当于 常压下500550的馏分。原

4、油的实验室蒸馏恩氏蒸馏曲线无回流，试验费用低廉，简单易行，可用于换 算其它两种曲线。ASTM D-86 用于轻质石油产品ASTM D-158 用于汽油、煤油、轻柴油产品ASTM D-1160 （760mmHg，绝压)用于中馏分ASTM D-1160 （10mmHg，绝压)用于重馏分原油的实验室蒸馏平衡蒸发曲线相当于油品在一定压力与温度条件下一次闪蒸 的汽化曲线，可用于确定油品在不同汽化率时 的温度和油品的泡点、露点温度。试验温度370，否则有裂化产生。蒸馏曲线蒸馏曲线类型：恩氏蒸馏ASTMD86、D1160、D2887实沸点蒸馏曲线TBP（重量基准、液相体积基准）真空蒸馏曲线Vacuum （重

5、量基准、液相体积基准）至少要提供四组数据；报告可以包括的蒸馏曲线：ASTMD86ASTMD1160Vacuum（液相体积）定义重度整体重度比重API度重度曲线比重API度相关因数曲线（）重度5.131141.5API0比重比重与度的关系：蒸馏曲线计算方法油品分析数据计算程序Version 9 或更新的版本Version 8 或更老的版本蒸馏曲线转换方法：恩氏蒸馏D86转换实沸点EdmisterEdmister-OkamotaD2887转换实沸点API187API194蒸馏曲线计算方法（续）曲线处理选项初馏点 (Initial boiling point)0.5% (缺省)终馏点 (Final

6、boiling point)99% (default)外延方法Probability (缺省)Quadratic锯齿段拟合方法Harwell (缺省)Hermite曲线处理选项在 ComponentsPetroCharacterization AnalysisOptions AssayProcedure表上.油品的切割虚拟组分从油品分析数据生成.， 你可以规定切割温 度或切割片段(窄馏份)的宽度；ComponentsPetroCharacterizationGenerationCuts 表上，规定切割温度等；缺省值是40个切割点：温度范围（F） 点数增量（F）10080028258001200

7、850120016004100蒸馏曲线的切割虚拟组分命名ComponentsPetro CharacterizationGeneration 规定命名选项自动命名：计算的沸点NBP (如：PC864F）沸程下限温度（如：PC800F）沸程上限温度（如：PC900F）用户选择顺序（如：PC1、PC2）自定义名称虚拟组分性质特性因数K是表征石油馏分烃类组成的一种特性参数。用Watson/UOP “K”和API关联式估算典型：10 UOPK 1310芳烃含量多13链烷烃含连多6.15 6.153216.1 dTK 附加的实验数据性质曲线性质曲线 在做原油性质曲线时必须假定窄馏分的这 一平均值是相当于

8、该馏分馏出一半时的性质， 这样标绘得到的性质曲线称为中比曲线，或称 为中百分比曲线。附加的实验数据性质曲线选项：轻端分析（ (light-ends matching) ；比重或API度曲线；特性因数UOPK曲线；分子量曲线；性质曲线（30种以上的性质）；绝对粘度或运动粘度曲线；如果输入油品整体性质，单独的曲线数值被归 一到整体性质.可以应用用户性质曲线Assays组分的用户性质曲线在表格PropertiesAdvancedUser Properties 上，建立用户性质曲线. 在表格中激活 Assay Curve properties 选项在 表格ComponentAssay/BlendPro

9、perty Curve上，输入用户性质曲线的数据。对于高度非线性调和现象，如马达法辛烷值， 建议使用用户调和子程序。性质曲线的流股计算性质曲线被切割为与虚拟组分同样多的片段。为每一个片段计算出平均的性质数值流股的性质数值由虚拟组分以及它们在流股中 的浓度做调和计算得出计算虚拟组分混合物的性质，有各种调和计算 选项。石油性质的调和石油性质调和方法:标准体积 (StdVol)摩尔 (Mole)质量 (Mass)用户 (User)用于性质计算的用户调和子程序：用户子程序名称为 BLDPPU.“调和选项”可以规定.性质是否外延.在 Components Petro CharacterizationAn

10、alysis OptionsBlend Options 上，调和规则可以修改。虚拟组分的生成缺省情况, 一套完整的虚拟组分由输入的所有 assay组分生成.在表格ComponentsPetro Characterization Generation Specifications上，用户可以规定 生成虚拟组分时，包括/不包括特别的assay.只有在表格 GenerationSpecifications上选出 的assays和 blends ，才用于生成虚拟组分。在表格 GenerationSpecifications上未选用的 Assays or blends，将不被使用， 它们的IDs 不在

11、流股输入表格上显示. Assay(石油)数据库软件内置的Assay 数据库，包含 194 种石油的分 析数据, 其中有：来自Phillips 石油数据库的10 种石油来自文献的184种石油在 Component SpecificationsPetroleum表，查 找Assay 库文件。和Phillips Petroleum 石油分析数据库的接口，其 中收集了超过250种石油的数据 *需要与Phillips Petroleum签订License协议。Assay(石油)数据库每一种石油至少提供如下信息:馏程分析重度 和/或 重度曲线Assay(石油)数据库某些原油提供了附加里性质曲线：Anili

12、nc Point 苯胺点Flash Point 闪点Freeze Point 凝点Sulfur 硫含量Metal Content 金属含量Mercaptan 硫醇含量Research/MotorOctane numder 研究法/马达法辛 烷值Assay(石油)数据库Parrafin 烷烃含量Naphtalene 环烷烃含量Aromatic 芳香烃含量RVP 雷氏蒸汽压运行类型油品数据处理可以在以下运行模式运行：油品数据分析（Assay Data Analysis)需要提供蒸馏数据比重或API度流程模拟（Flowsheet)油品分析数据流程模拟的所有必须的输入完成如何输入油品数据定义组分位置：

13、components/Specifications/Selections定义组分名称选择组分类型：Assay位置：Components/Assay/Blend新建定义组分名称选择组分类型：Assay输入油品馏程分析数据1.在 Data Browser下面, 选择Components, 然后 选 Assay-Blend. 2.在 Assay-Blend 目标管理器下, 创建一个 assay 并且提供一个名称(ID). 3. 在BasicDataDistCurve表中，输入蒸馏曲线 数据. 4.在BasicDataDistCurve表中，输入油品重度， 或者在BasicData Gravity/U

14、OPK表中，输入 重度曲线或UOPK曲线数据.虚拟组分将在模拟计算之初自动生成.定义组分定义组分如何输入油品数据（续）选择蒸馏曲线类型位置： Components/Assay/Dist/curve如何输入油品数据（续）输入数据（至少提供四点数据）蒸馏曲线数据比重或API度访问Assay数据库位置：Components/Specifications/Petrolume选择原油数据库访问Assay数据库（续）原油数据库路径：选择油品 C:Program FilesAspen TechAspen Plus 2004.1FavoritesAssay Libraries如何调用原油数据库的油品（续）原油

15、数据库油品蒸馏曲线数据：油品混合Blends通过规定blend 中每个assay 的百分数，由 assay创建blend；调和基准可以是：摩尔、质量、体积；需要提供混合分数；要创建一个blend，至少规定2个assay组分；一个blend中的 assay的数量没有上限；报告的蒸馏曲线类型包括：ASTMD86ASTMD1160Vacuum（液相体积基准）输入 Blend组分1.在数据浏览器 Data Browser, 选择组分 Components, 然后选择 Assay-Blend. 2.In the Assay-Blend 目标管理器, 创建一个 blend 并且提供名称(ID ). 3.在Mixture Specifications表上，输入各 assay 组分的调和分数.虚拟组分将在模拟计算之初自动生成.如何建立油品混合创建Blend类型组分：位置：Components/Assay/Blend新建组分，选择组分类型：Blend如何建立油品混合（续）选择油品，输入混合分数；建立石油表征的步骤1、新建石油表征： ComponentsPero haracterizationGeneration 新建（new） 2、选择油