纯物质物性计算表(AspenPlus)

Aspen Plus V8.4查混合物质的物性使用范例
aspenplusv8.4查混合物质的物性使用范例
Aspen Plus检查混合物质的物理性质并使用示例
1、setupcunitsetsc选择si（国际单位制）或者“new”新建一个
2.设置规格CglobalCglobalUnitSet选择公司CglobalSettingsCvalidPhase选择状态
6、methodscspecificationscglobalcmethodnamec选择合适的物性计算方法，可以在plus的帮助f1里找到这方面的指导
7.PropertySetsNewCenterId输入参数包的名称
8、上面点击search之后会打开下面的searchphysicalproperties，输入想要查找的物性名字，search，双击完成添加；然后设置单位。

（添加多个物性时会出现下图2，我做过1个验证，发现一个物性包里包含多个参数，和一个物性包里只有一个参数，结算结果显示两个物性包里这个参数是相同的）。

完成后如下图3.
9.有时，限定符将显示红色，提示选择适当的材质状态
10、analysisc选择界面右上方analysis中的pure/binary/mixture，本。

利用ASPEN PLUS 软件进行物性估算Aspen Plus 是一款功能十分强大的工艺模拟软件, 对有机化工、无机化工、电化学、石油化工等各领域的各种单元操作均可模拟。

其自带的各种物质的物性数据库较全, 可满足绝大多数的工艺过程的模拟要求。

但在实际的工艺模拟计算过程中, 有时也会遇到在Aspen Plus 自带的物性数据库中查不到的物质, 使模拟过程无法正常进行下去。

此时, 利用Aspen Plus 软件提供的物性估算功能, 可以很好地解决此类问题。

以下以发酵液中低浓度1,3- 丙二醇分离项目中的重要的中间产物2- 甲基- 1,3- 二噁烷( 2MD) 的物性估算为例, 说明Aspen Plus 软件物性估算功能的使用。

为了成功估算2MD 的物性, 首先要向AspenPlus 软件提供必要的基本物性数据, 包括分子结构、常压沸点、分子量、各种试验测得的物性等。

以上这些物性中, 仅分子结构是物性估算中所必需的, 依据分子结构, Aspen Plus 软件可计算出常压沸点和分子量, 从而进一步计算所需的其它各种物性。

1. 2MD 物性的输入2- 甲基- 1,3- 二噁烷( 2MD) 是1,3- 丙二醇分离项目中的中间产物, 由于Aspen Plus 软件自带的物性数据库中查不到2MD, 使模拟分离、确定工艺条件的过程中遇到困难, 所以采用物性估算的功能对2MD 计算。

其分子结构如下:已知的其它物数据: 分子量102.13; 沸点(1atm):110°C; 密度(25°C):0.98kg/m3; 粘度(25°C):0.603cp; 标准生成热(25°C):- 363.02kJ/mol; 标准熵(25°C):303J/(mol·K); 表面张力(25°C):24.93dyn/cm。

因为采用基团贡献法来估算2MD 的物性, 所以在properties 中选用UNIFCA 为计算方法, 然后输入分子结构。

Aspen-Plus用于纯物质物性估计ASPEN PLUS软件中带有5000多种纯化合物的物性数据库，其中包括离子种类、二元交互参数、离子反应所需数据等，提供了很多物性方法，且为不同的应用推荐了不同的方法。

数据库中纯组分参数的主要数据源包括与状态无关的固有属性，如分子量等；标准状态下一定相态的属性，如标准生成热等；一定状态下的属性，如热熔、粘度等和其他专用模型参数。

这些参数是ASPEN PLUS模拟过程中必不可少的基本参数，但在实际科研过程中经常遇见物性数据库中没有的化合物，因此需要采用ASPEN PLUS中的Properties Estimation功能来估算这些物质的物性。

脱氢醋酸是乙酰乙酸甲酯生产过程中的副产物，在模拟乙酰乙酸甲酯精馏过程中需要用到脱氢醋酸的物性参数，而ASPEN PLUS物性数据库中没有脱氢醋酸的物性参数，在此采用Properties Estimation功能来估算脱氢醋酸的物性，并将估算出来的物性用于流程模拟中。

2、物性估计所需条件（1）分子结构：可以用chemwin等分子结构软件作图导入，或者使用UNIFAC官能团编号代码从ASPEN手册上查找。

脱氢醋酸分子式：HCCOC CHCOCH3CO CH3O（2）分子量：脱氢醋酸分子量为168.15。

（3）沸点或者饱和蒸气压：脱氢醋酸沸点270℃。

3、物性估计选择物性估计，将Run type改成Properties Estimation，定义物性组分后导入脱氢醋酸分子结构，输入相应参数，包括分子量、饱和蒸汽压或沸点，模拟得到以下结果。

表1 与状态无关的固有属性对表1的估算结果进行如下讨论：（1）临界温度、临界压力、临界体积、理想气体热熔上述四种物性是用Joback方法进行估算的，该方法是建立在Lydersen方法基础上的，唯一例外是它使用一个更大的数据库和具有更少的官能团。

Joback 测试了大约400 种有机化合物平均相对误差和平均误差均较小。

1 纯组分物性常数的估算1.1、乙基2-乙氧基乙醇物性的输入由于Aspen Plus 软件自带的物性数据库中很难查乙基2-乙氧基乙醇的物性参数, 使模拟分离、确定工艺条件的过程中遇到困难, 所以采用物性估算的功能对乙基2-乙氧基乙醇计算。

已知:最简式：(C6H14O3)分子式：(CH3-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH)沸点：195℃1.2、具体模拟计算过程乙基2-乙氧基乙醇为非库组分，其临界温度、临界压力、临界体积和临界压缩因子及理想状态的标准吉布斯自由能、标准吉生成热、蒸汽压、偏心因子等一些参数都很难查询到，根据的已知标准沸点TB，可以使用aspen plus软件的Estimation Input Pure Component(估计输入纯组分) 对纯组分物性的这些参数进行估计。

为估计纯组分物性参数，则需1. 在 Data (数据)菜单中选择Properties(性质)2. 在 Data Browser Menu(数据浏览菜单)左屏选择Estimation(估计)然后选Input(输入)3. 在 Setup(设置)表中选择Estimation(估计)选项，Identifying Parameters to be Estimated(识别估计参数)4. 单击 Pure Component(纯组分)页5. 在 Pure Component 页中选择要用Parameter(参数)列表框估计的参数6. 在 Component(组分)列表框中选择要估计所选物性的组分如果要为多组分估计选择物性可单独选择附加组分或选择All(所有)估计所有组分的物性7. 在每个组分的 Method(方法)列表框中选择要使用的估计方法可以规定一个以上的方法。

具体操作过程如下：1、打开一个新的运行，点击Date/Setup2、在Setup/Specifications-Global页上改变Run Type位property Estimation3、在Components-specifications Selection页上输入乙基2-乙氧基乙醇组分，将其Component ID为DIMER4、在Properties/Molecular Structure -Object Manager上，选择DIMER，然后点Edit5、在Gageneral页上输入乙基2-乙氧基乙醇的分子结构6、转到Properties/Parameters/Pure Component Object Manager上，点击“NEW”然后创建一个标量（Scalar）参数TB7、输入DIMER的标准沸点（TB）195℃8、然后转到Properties/Estimation/Set up页上，选择Estimation all missing Parameters9、运行该估算，并检查其结果。

Aspen Plus多组分精馏简捷法计算-----DSTWU计算主要步骤及参数设置在利用Aspen Plus计算前先做如下假设和说明：1.进料为饱和液体进料，因此进料中气相组分数为零。

2.塔顶压力0.016MPa，假设进料为第30块理论板，采用CY型丝网填料，等板高度5块/m,填料压降5mmHg/m,则每块理论板压降为1mmHg/块，则进料板处的压力为：0.016+（30/760）×0.1013=0.020MPa 。

3.进料量3t/d= (3000kg)/(24h×126.587kg/mol)=0.9875kmol/h4.回流比的初始值设定为25。

5.塔顶产品中OCT回收率的计算进料中OCT：0.9875×0.4=0.3950 PCT=0.9875×0.6=0.5925所以塔顶产品中OCT的回收率=DX D/FZ F=0.66667塔顶产品中PCT的回收率=D(1-X D)/[F×(1-Z F)]=0.1111116.假设总板数为40，则塔底压力为：0.016+（40/760）×0.1013=0.02133MPa 1．Data，Setup1.1specifications1.1.1Global①Title: Separation of OVT and PCT-DSTWU②Input data: MET1.1.2Accounting: WXL1.2Report Options, Stream①Fraction basis: Mole②Stream format: TFF: FULLponents2.1 Specification2.1.1 Selection: Component ID type Component name FormulaOCT Conventional o-chlorotoluene C7H7CL-D2PCT Conventional p-chlorotoluene C7H7CL-D3 3.Properties3.1Specifications3.1.1 Global: Base method: UNIFAc4.建立简捷计算法模拟流程图在主窗口下建立一精馏塔模型并连接物料流股线并重命名得下图所示流程图。

Aspen-Plus用于纯物质物性估计ASPEN PLUS软件中带有5000多种纯化合物的物性数据库，其中包括离子种类、二元交互参数、离子反应所需数据等，提供了很多物性方法，且为不同的应用推荐了不同的方法。

数据库中纯组分参数的主要数据源包括与状态无关的固有属性，如分子量等；标准状态下一定相态的属性，如标准生成热等；一定状态下的属性，如热熔、粘度等和其他专用模型参数。

这些参数是ASPEN PLUS模拟过程中必不可少的基本参数，但在实际科研过程中经常遇见物性数据库中没有的化合物，因此需要采用ASPEN PLUS中的Properties Estimation功能来估算这些物质的物性。

脱氢醋酸是乙酰乙酸甲酯生产过程中的副产物，在模拟乙酰乙酸甲酯精馏过程中需要用到脱氢醋酸的物性参数，而ASPEN PLUS物性数据库中没有脱氢醋酸的物性参数，在此采用Properties Estimation功能来估算脱氢醋酸的物性，并将估算出来的物性用于流程模拟中。

2、物性估计所需条件（1）分子结构：可以用chemwin等分子结构软件作图导入，或者使用UNIFAC官能团编号代码从ASPEN手册上查找。

脱氢醋酸分子式：HCCOC CHCOCH3CO CH3O（2）分子量：脱氢醋酸分子量为168.15。

（3）沸点或者饱和蒸气压：脱氢醋酸沸点270℃。

3、物性估计选择物性估计，将Run type改成Properties Estimation，定义物性组分后导入脱氢醋酸分子结构，输入相应参数，包括分子量、饱和蒸汽压或沸点，模拟得到以下结果。

表1 与状态无关的固有属性对表1的估算结果进行如下讨论：（1）临界温度、临界压力、临界体积、理想气体热熔上述四种物性是用Joback方法进行估算的，该方法是建立在Lydersen方法基础上的，唯一例外是它使用一个更大的数据库和具有更少的官能团。

Joback 测试了大约400 种有机化合物平均相对误差和平均误差均较小。

首先要明白什么是物性方法比如我们做一个很简单的化工过程计算，一股100C,1atm的水-乙醇(1:1的摩尔比，1kmol/h）的物料经过一个换热器后冷却到了80C,,问如分别下值是多少1.入口物料的密度，汽相分率。

2.换热器的负荷。

3.出口物料的汽相分率，汽相密度，液相密，还可以问物料的粘度，逸度，活度，熵等等。

以上的值怎么计算出来好，我们来假设进出口的物料全是理想气体，完全符合理想气体的行为，则其密度可以使用PV=nRT计算出来。

并且汽相分率全为1，即该物料是完全气体。

由于理想气体的焓与压力无关，则换热器的负荷可以根据水和乙醇的定压热熔计算出来。

在此例当中，描述理想气体行为的若干方程，比如涉及至少如下2个方程：=nRT，=CpdT. 这就是一种物性方法（aspen plus中称为ideal property method)。

简单的说，物性方法就是计算物流物理性质的一套方程，一种物性方法包含了若干的物理化学计算公式。

当然这例子选这种物性方法显然运行结果是错误的，举这个例子主要是让大家对物性方法有个概念。

对于水-乙醇体系在此两种温度压力下，如果当作理想气体来处理，其误差是比较大的，尤其对于液相。

按照理想气体处理的话，冷却后仍然为气体，不应当有液相出现。

那么应该如何计算呢想要准确的计算这一过程需要很多复杂的方程，而这些方程如果需要我们用户去一个个选择出来，则是一件相当麻烦的工作，并且很容易出错。

好在模拟软件已经帮我做了这一步，这就是物性方法。

对于本例，我们对汽相用了状态方程，srk,液相用了活度系数方程(nrtl,wilson,等等），在aspen plus中将此种方法叫做活度系数法。

如果你选择nrtl方程，就称为nrtl方法，wilson方程就成为wilson物性方法(wilson property method)。

在aspen plus中（或者化工热力学中）有两大类十分重要的物性方法，对于初学者而言，了解到此两类物性方法，基本上就可以开始着手模拟工作了。

实用文案1 纯组分物性常数的估算1.1、乙基2-乙氧基乙醇物性的输入由于Aspen Plus 软件自带的物性数据库中很难查乙基2-乙氧基乙醇的物性参数, 使模拟分离、确定工艺条件的过程中遇到困难, 所以采用物性估算的功能对乙基2-乙氧基乙醇计算。

已知:最简式：(C6H14O3)分子式：(CH3-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH)沸点：195℃1.2、具体模拟计算过程乙基2-乙氧基乙醇为非库组分，其临界温度、临界压力、临界体积和临界压缩因子及理想状态的标准吉布斯自由能、标准吉生成热、蒸汽压、偏心因子等一些参数都很难查询到，根据的已知标准沸点TB，可以使用aspen plus软件的Estimation Input Pure Component(估计输入纯组分) 对纯组分物性的这些参数进行估计。

为估计纯组分物性参数，则需1. 在Data (数据)菜单中选择Properties(性质)2. 在Data Browser Menu(数据浏览菜单)左屏选择Estimation(估计)然后选Input(输入)3. 在Setup(设置)表中选择Estimation(估计)选项，Identifying Parameters to be Estimated(识别估计参数)4. 单击Pure Component(纯组分)页5. 在Pure Component 页中选择要用Parameter(参数)列表框估计的参数6. 在Component(组分)列表框中选择要估计所选物性的组分如果要为多组分估计选择物性可单独选择附加组分或选择All(所有)估计所有组分的物性7. 在每个组分的Method(方法)列表框中选择要使用的估计方法可以规定一个以上的方法。

具体操作过程如下：1、打开一个新的运行，点击Date/Setup2、在Setup/Specifications-Global页上改变Run Type位property Estimation3、在Components-specifications Selection页上输入乙基2-乙氧基乙醇组分，将其Component ID为DIMER4、在Properties/Molecular Structure -Object Manager上，选择DIMER，然后点Edit5、在Gageneral页上输入乙基2-乙氧基乙醇的分子结构6、转到Properties/Parameters/Pure Component Object Manager上，点击“NEW”然后创建一个标量（Scalar）参数TB7、输入DIMER的标准沸点（TB）195℃8、然后转到Properties/Estimation/Set up页上，选择Estimation all missing Parameters9、运行该估算，并检查其结果。

Aspen Plus对不同应用领域，推荐使用的物性计算方法Recommended Property Methods for Different Applications一、Oil and Gas Production 轻烃储存和运输过程Application (应用) Recommended Property Methods（推荐计算方法）Reservoir systems PR-BM, RKS-BMPlatform separation PR-BM, RKS-BMTransportation of oil and gas by pipeline PR-BM, RKS-BM二、Refinery 炼油过程Application Recommended Property MethodsLow pressure applications(up to several atm)Vacuum tower, atmospheric crude towerBK10, CHAO-SEA, GRAYSONMedium pressure applications(up to several tens of atm) Coker main fractionator, FCC main fractionator CHAO-SEA, GRAYSON, PENG-ROB, RK-SOAVEHydrogen-rich applications, Reformer, Hydrofiner GRAYSON, PENG-ROB, RK-SOAVELube oil unit, De-asphalting unit PENG-ROB, RK-SOAVE三、Gas Processing 气体加工Application Recommended Property Methods Hydrocarbon separations , Demethanizer, C3-splitter PR-BM, RKS-BM, PENG-ROB, RK-SOAVE Cryogenic gas processing , Air separation PR-BM, RKS-BM, PENG-ROB, RK-SOAVE Gas dehydration with glycols PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK,SR-POLARAcid gas absorption with Methanol (RECTISOL) NMP (PURISOL)PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLARAcid gas absorption withWaterAmmoniaAminesAmines + methanol (AMISOL)CausticLimeHot carbonateELECNRTLClaus process PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK,SR-POLAR四、Petrochemicals 石油化工过程Application Recommended Property MethodsCHAO-SEA, GRAYSONEthylene plantPrimary fractionatorLight hydrocarbonsPENG-ROB, RK-SOAVESeparation trainQuench towerWILSON, NRTL, UNIQUAC and their ariances AromaticsBTX extractionPENG-ROB, RK-SOAVESubstituted hydrocarbonsVCM plantAcrylonitrile planWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances Ether productionMTBE, ETBE, TAMEEthylbenzene and styrene plants PENG-ROB, RK-SOAVE orWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances Terephthalic acid WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances(with dimerization in acetic acid section)五、Chemicals 化工过程Application Recommended Property MethodsAzeotropic separationsWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances Alcohol separationWILS-HOC, NRTL-HOC, UNIQ-HOC Carboxylic acidsAcetic acid plantPhenol plant WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variancesWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances Liquid phase reactionsEsterificationAmmonia plant PENG-ROB, RK-SOAVEFluorochemicals WILS-HFELECNRTLInorganic ChemicalsCausticAcidsPhosphoric acidSulphuric acidNitric acidHydrochloric acidHydrofluoric acid ENRTL-HF六、Coal Processing 煤加工Application Recommended Property MethodsSize reduction crushing, grinding SOLIDSSeparation and cleaning sieving,cyclones, precipitation, washingSOLIDSCombustion PR-BM, RKS-BM (combustion databank)Acid gas absorption withMethanol (RECTISOL)NMP (PURISOL)PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLARAcid gas absorption withWaterAmmoniaAminesAmines + methanol (AMISOL)CausticLimeHot carbonateELECNRTL七、Power Generation 发电过程Application Recommended Property Methods CombustionCoalOilPR-BM, RKS-BM (combustion databank)Steam cyclesCompressorsTurbinesSTEAMNBS, STEAM-TA八、Synthetic Fuel 合成燃料Application Recommended Property MethodsSynthesis gas PR-BM, RKS-BMCoal gasification PR-BM, RKS-BMCoal liquefaction PR-BM, RKS-BM, BWR-LS九、Environmental 环境Application Recommended Property MethodsSolvent recovery WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances (Substituted) hydrocarbon stripping WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variancesAcid gas stripping fromMethanol (RECTISOL)NMP (PURISOL) PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLARAcid gas stripping from:WaterAmmoniaAminesAmines + methanol (AMISOL)CausticELECNRTLLimeHot carbonateELECNRTLAcidsStrippingNeutralization十、Water and Steam 水和蒸汽Application Recommended Property Methods Steam systemsSTEAMNBS, STEAM.TA Coolant十一、Mineral and Metallurgical Processes 采矿和冶金Application Recommended Property MethodsSOLIDSMechanical processing:CrushingGrindingSievingWashingELECNRTL HydrometallurgyMineral leachingPyrometallurgySOLIDSSmelterConverter。