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1、PRO川与石油化工工艺过程模拟计算一、PRO/II 简介1.1、概述PRO川软件是美国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川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 WITHPROVISION/2.0以上版本是比较常用的。PRO川软件是很多炼 油、化工等设计院进行工艺设计的首选工艺模拟
2、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川软件提供的精馏、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!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
3、，拟混合的物流数不限。5SPLITTER分 流器物流分流计算。6SIMPLE HX简单换热器无结构参数限制的换热器计算。7RIGOROUS H严格换热器含结构校核的换热器计算。8COMPRESSOR缩机气体提高压力计算。9EXPANDO!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。12CONTROLLED 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。14CALCULATO计算器:物流、工艺参数的分布和分配计算。15STREAM CALCULATOR/ 计算器物流中组份分布和分配计算。序号模块名称主要
4、功能16CON. REACTOR/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17EQU. REACTOR/衡反应器，按照平衡常数、反应热等完成反应计算。18FLASH WITH SOLID含固体闪蒸计算单元。19PIPE/管线计算（如：压降、流速等）。20DEPRESSOR/!阀（减压计算）。21MULTIVARIABLE CONTROLL多变量控制器。22PLUG FLOW REACT平推 流反应器。23GIBBS REACTOR/GIBB反 应器。24POLYMER REACTOR/ 物反应器。1、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
5、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川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、BWR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，尤其咼温、咼压的气液液过程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
6、/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（ Non-Random Two Liquid ）方程、UNIQUA方程、WILSON方程、 UNIFAC方程、VANLAA方程、FLOR彷程、MARGULBS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
7、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川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GLYCO数据包、SOURWATE数据包、ALCOHOL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 26204C ；压力 w 13.6MPaSOUR WATEF含有 H2S NH3 C
8、O2 H2O物系的计算。温度 20 150C ;压力 w 0.345MPa（原始关联式）；压力W 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 110C ；压力 w 10.2MPaAMINE含有MEA DEA DGA DIPA MDE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川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
9、 如下。装置名称塔名称热力学方法数据包备注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GSSIMSCI常压塔GSSIMSCI常压汽提塔GSSIMSCI减压塔BK10SIMSCI催化裂化装置分馏塔BK10SIMSCI柴油汽提塔BK10SIMSCI吸收塔SRK GSSIMSCI解吸塔SRK GSSIMSCI再吸收塔SRK GSSIMSCI稳定塔SRK/GSSIMSCI催化重整装置脱轻塔SRK PRSIMSCI脱重塔SRK PRSIMSCI芳烃抽提装置抽提塔NRTLALCOHOL仅限环丁砜为溶剂非芳水洗塔NRTLALCOHOL提供Kij汽提塔NRTLALCOHOL提供Kij溶剂回收塔NRTLA
10、LCOHOL提供Kij水汽提塔NRTLALCOHOL提供Kij溶剂再生塔NRTLALCOHOL提供Kij芳烃分离苯塔BK10SIMSCI甲苯塔BK10SIMSCI二甲苯塔BK10SIMSCI延迟焦化装置分馏塔BK10SIMSCI柴油吸收塔BK10 GSSIMSCI吸收塔SRK GSSIMSCI解吸塔SRK GSSIMSCI再吸收塔SRK GSSIMSCI稳定塔SRK/GSSIMSCI加氢裂化装置分馏塔BK10 GSSIMSCI脱乙烷塔SRK PRSIMSCI脱丁烷塔BK10 GSSIMSCI石脑油汽提塔BK10 GSSIMSCI加氢装置汽提塔SRKSIMSCI稳定塔SRKSIMSCI装置名称塔
11、名称热力学方法数据包备注MTBE装置催化蒸馏塔NRTLSIMSCI催化精馏流程碳四分离塔NRTLSIMSCI两器四塔流程甲醇萃取塔NRTLALCOHOL甲醇回收塔NRTLALCOHOL酸水汽提装置酸水汽提塔SOURSIMSCI脱硫装置干气脱硫塔AMINE&SRKSIMSCI液化气脱硫塔AMINE&SRKSIMSCI溶剂再生塔AMINE&SRK3.2、石油化工装置常见石油化工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乙烯装置油洗塔SRK PRSIMSCI水洗塔SRK PRSIMSCI脱甲烷塔SRK PRSIMSCI脱乙烷塔SRK PR
12、SIMSCI提供Kj乙烯塔SRK PRSIMSCI提供Kj脱丙烷塔SRK PRSIMSCI提供Kj丙烯塔SRK PRSIMSCI提供Kj脱丁烷塔SRK PRSIMSCI裂解汽油加氢装置脱碳五塔SRK PRSIMSCI脱碳十塔SRK PRSIMSCI环氧乙烷装置吸收塔NRTLSIMSCI解吸塔NRTLSIMSCI回收塔NRTLSIMSCI:精制塔NRTLSIMSCI乙二醇装置脱水塔NRTLALCOHOL乙二醇塔NRTLALCOHOL二甘醇塔NRTLALCOHOL三甘醇塔NRTLALCOHOL乙苯装置吸收塔SRKSIMSCI稳定塔SRKSIMSCI装置名称塔名称热力学方法数据包备注循环苯塔BK10 SRKSIMSCI脱甲苯塔BK10 SRKSIMSCI乙苯精馏塔BK10 SRKSIMSCI多乙苯塔BK10 SRKSIMSCI苯乙烯装置苯-甲苯塔BK10 SRKSIMSCI乙苯回收塔BK10 SRKSIMSCI苯乙烯精馏塔BK10 SRKSIMSCI残液精制塔BK10 SRKSIMSCI丁二烯抽提装置:第一萃取精馏塔NRTLSIMSCI提供Kj第一解吸塔NRTLSIMSCI第一水洗塔NRTLSIMSCIr第二萃取精馏塔NRTLSIMSCI第二解吸塔NRTLSIMSCI第二水洗塔NRTLSIMSCI脱水塔SRKSIM
