PRO/II 与石油化工工艺过程模拟计算一、 PRO/II 简介1.1 、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 V4.13 WITH PROVISIONV2.0 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1.2 、主要计算模块或计算单元简介序号模块名称主要功能一、常用模块1FLASH/闪蒸进料计算、气液分离、多相分离计算。
2DISTILLATION/精馏精馏、吸收、萃取等分离过程的严格法计算3SIDE COLUMN/侧线汽提用于复杂塔的侧线汽提塔计算4MIXER/混合器用于物流混合过程计算，拟混合的物流数不限5SPLITTER/分流器物流分流计算6SIMPLEHX/简单换热器无结构参数限制的换热器计算7RIGOROUSHX/严格换热器含结构校核的换热器计算8COMPRESSOR/压缩机气体提高压力计算9EXPANDOR/膨胀机气体膨胀制冷计算10PUMP/泵液体输送计算11VALVE/阀减压或液体节流计算12CONTROLLER/控制器控制工艺参数值计算，如：进料温度等13OPTIMIZER/优化器优化工艺参数，如进料位置等14CALCULATOR/计算器物流、工艺参数的分布和分配计算15STREAMCALCULATOR/物流计算器物流中组份分布和分配计算1序号 模块名称 主要功能16 CON. REACTOR/转化反应器 按照计量系数完成反应的摩尔数变化量计算二、其它模块17 EQU. REACTOR/平衡反应器，按照平衡常数、反应热等完成反应计算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/平推流反应器23 GIBBSREACTOR/GIBBS反应器24 POLYMEREACTOR/聚合物反应器二、 PRO/II 热力学方法的初步分析PRO/II 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22.2 、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（Non-RandomTwo Liquid ）方程、 UNIQUAC方程、 WILSON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、 SOUR WATER数据包、 ALCOHOL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GLYCOLSOURWATERALCOHOLAMINE适用领域含有水、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含有 H2S、NH3、CO2、H2O物系的计算温度 20—150℃；压力≤0.345MPa（原始关联式）；压力≤ 19.3MPa（修正Van Der Waals 方程计算气相逸度）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含有 MEA、DEA、DGA、DIPA、MDEA物系的相关计算三、 PRO/II 在石油化工装置塔模拟采用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3如下装置名称 塔名称常减压装置 初馏塔常压塔常压汽提塔减压塔催化裂化装置 分馏塔柴油汽提塔吸收塔解吸塔再吸收塔稳定塔催化重整装置 脱轻塔脱重塔芳烃抽提装置 抽提塔非芳水洗塔汽提塔溶剂回收塔水汽提塔溶剂再生塔芳烃分离 苯塔甲苯塔二甲苯塔延迟焦化装置 分馏塔柴油吸收塔吸收塔解吸塔再吸收塔稳定塔加氢裂化装置 分馏塔脱乙烷塔脱丁烷塔石脑油汽提塔加氢装置 汽提塔热力学方法 数据包GS SIMSCIGS SIMSCIGS SIMSCIBK10 SIMSCIBK10 SIMSCIBK10 SIMSCISRK、 GS SIMSCISRK、 GS SIMSCISRK、 GS SIMSCISRK/GS SIMSCISRK、 PR SIMSCISRK、 PR SIMSCINRTL ALCOHOLNRTL ALCOHOLNRTL ALCOHOLNRTL ALCOHOLNRTL ALCOHOLNRTL ALCOHOLBK10 SIMSCIBK10 SIMSCIBK10 SIMSCIBK10 SIMSCIBK10、GS SIMSCISRK、 GS SIMSCISRK、 GS SIMSCISRK、 GS SIMSCISRK/GS SIMSCIBK10、GS SIMSCISRK、 PR SIMSCIBK10、GS SIMSCIBK10、GS SIMSCISRK SIMSCI备注4仅限环丁砜为溶剂提供 Kij提供 Kij提供 Kij提供 Kij提供 Kij装置名称 塔名称稳定塔MTBE装置 催化蒸馏塔碳四分离塔甲醇萃取塔甲醇回收塔酸水汽提装置 酸水汽提塔脱硫装置 干气脱硫塔液化气脱硫塔溶剂再生塔热力学方法数据包备注SRKSIMSCINRTLSIMSCI催化精馏流程NRTLSIMSCI两器四塔流程NRTLALCOHOLNRTLALCOHOLSOURSIMSCIAMINE&SRKSIMSCIAMINE&SRKSIMSCIAMINE&SRK常见石油化工装置3.2 、石油化工装置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乙烯装置油洗塔SRK、PR水洗塔SRK、PR脱甲烷塔SRK、PR脱乙烷塔SRK、PR乙烯塔SRK、PR脱丙烷塔SRK、PR丙烯塔SRK、PR脱丁烷塔SRK、PR裂解汽油加氢装置脱碳五塔SRK、PR脱碳十塔SRK、PR环氧乙烷装置吸收塔NRTL解吸塔NRTL回收塔NRTL精制塔NRTL乙二醇装置脱水塔NRTL乙二醇塔NRTL二甘醇塔NRTL三甘醇塔NRTL乙苯装置吸收塔SRK数据包备注SIMSCISIMSCISIMSCISIMSCI提供 KijSIMSCI提供 KijSIMSCI提供 KijSIMSCI提供 KijSIMSCISIMSCISIMSCISIMSCISIMSCISIMSCISIM。