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利用aspen plus进行物性参数的估算

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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 1

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/Setup

2、在Setup/Specifications-Global页上改变Run Type位property Estimation 2 3、在Components-specifications Selection页上输入乙基2-乙氧基乙醇组分，将其Component ID为DIMER

4、在Properties/Molecular Structure -Object Manager上，选择DIMER，然后点Edit 3 4

5、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” 5 然后创建一个标量（Scalar）参数TB

7、输入DIMER的标准沸点（TB）195℃ 6 8、然后转到Properties/Estimation/Set up页上，选择Estimation all missing Parameters

9、运行该估算，并检查其结果。估算结果自动写入到窗体文件中 7 其模拟结果如下：

Propertyname Parameter Estimatedvalue Units Method MOLECULAR WEIGHT 分子量 MV 134、1756 FORMULA

CRITICAL TEMPERATURE 临界温度 TC 627.594188 K JOBACK CRITICAL PRESSURE 临界压力 PC 3318184.71 N/SQM JOBACK CRITICAL VOLUME 临界体积 VC 0.4265 CUM/KMOL JOBACK CRITICAL COMPRES.FAC 临界压缩因子 ZC 0.27121482 DEFINITI IDEAL GAS CP AT 300 K 理想气体CP 177504.906 J/KMOL-K BENSON AT 500 K 264294.092 J/KMOL-K BENSON AT 1000 K 386292.527 J/KMOL-K BENSON STD. HT.OF FORMATION 标准吉布斯自由能 DHFORM -564698000 J/KMOL BENSON

STD.FREE ENERGY FORM 标准吉生成热 DGFORM -347180000 J/KMOL JOBACK VAPOR PRESSURE AT TB 蒸汽压 101318.723 N/SQM RIEDEL AT 0.9*TC 1080313.99 N/SQM RIEDEL AT TC 3318184.71 N/SQM RIEDEL ACENTRIC FACTOR 偏心因子 OMEGA 0.92834051 DEFINITI

HEAT OF VAP AT TB 汽化焓 DHVLB 53706714.1 J/KMOL DEFINITI LIQUID MOL VOL AT TB 液体mol体积 VB 0.10949498 CUM/KMOL GUNN-YAM SOLUBILITY PARAMETER 溶解度参数 DELTA 25451.023 (J/CUM)**.5 DEFINITI UNIQUAC R PARAMETER UNIQUAC R参数 GMUQR 5.29070534 BONDI UNIQUAC Q PARAMETER UNIQUAC Q参数 GMUQQ 4.612 BONDI PARACHOR 等张比容 PARC 325.3 PARACHOR LIQUID CP AT 298.15 K 液体 291996.108 J/KMOL-K RUZICKA AT TB 443532.586 J/KMOL-K RUZICKA 8

2与温度相关的纯组分物性参数的估算 利用aspen plus对乙基2-乙氧基乙醇与温度相关的纯组分物性参数的估算，过程与纯组分物性参数的估算过程一样，只是在过程中选择Estimation Input T-Dependent (估计输入受温度影响参数)，计算受温度影响的物性的参数。 其操作过程与纯组分物性参数一样，在组分物性结果点击T-Dependent，可以看到温度相关的物性参数：

其模拟结果如下： PropertyName IDEALGASHEATCAPACITY 理想气体热容 Parameter CPIG Estimated value -19911.799 819.051095 -0.5897105 0.00017686 0 0 Units K,J/KMOL-K Method

BENSON 9

VAPOR PRESSURE 饱和蒸汽压 HEAT OF VAPORIZATION 汽化焓 MOLAR VOLUME 气体mol体积 VAPOR VISCOSITY 气相粘度 LIQUID VISCOSITY 液相粘度 LIQTHERMCONDUCTIVITY 液体热传导率 LIQUIDSURFACETENSION 表面张力 PLXANT DHVLWT RKTZRA MUVDIP MULAND KLDIP SIGDIP 280 1100 36029.2 27.9688868 1.5 118.489262 -12614.567 0 0 -13.02921 9.1373e-18 6 468.15 627.594188 53706714.1 468.15 0.40716453 -0.5807282 468.15 0.20396754 2.9389e-08 0.94196054 0 0 0 280 1100 -13.521995 2749 0 468.15 470.695641 -5.3269879 0.04237204 -0.0001228 1.5744e-07 -7.585e-11 468.15 621.318246 0.09339783 1.22222222 5.3646e-10 -6.037e-10 K,N/SQM K,J/KMOL K,N-SEC/SQM K,N-SEC/SQM K,WATT/M-K K,N/M RIEDEL DEFINITI GUNN-YAM REICHENB

ORRICK-E SATO-RIE

BROCK-BI 10

LIQUID HEAT CAPACITY 液体热容 CPLDIP 2.3707e-10 468.15 615.042305 284003.707 -523.81995 1.84681065 0 0 258.88695 468.15 J/KMOL-K RUZICKA 以上为乙基2-乙氧基乙醇的纯组分参数及与温度相关的纯组分参数的计算过程，由于这些参数在物性数据库中都没有包含，而且都很难查询到。 此时可以通过输入标准沸点TB，利用aspen plus软件的Estimation Input Pure Component(估计输入纯组分) 对纯组分常量进行估计，得到临界温度、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、蒸汽压等纯组分参数；用Estimation Input T-Dependent (估计输入受温度影响参数)对纯组分常量进行估计,就可以得到乙基2-乙氧基乙醇的理想气体热容、饱和蒸汽压、汽化焓、气体摩尔体积、气相粘度、等纯组分与温度相关的纯组分物性参数。 11

3 二元交互作用参数物性常数的估算 在气液平衡计算过程中，物质间的二元交互作用参数手算过程计算量很大，通常用的方法有：二元Van Laar方程、Wilson方程、NTRL方程以及预测液体混合物的活度系数所用的集团贡献法等，而且有些过程的计算量特别大，甚至很难得到。此时，利用aspen plus 的二元交互作用参数物性常数的估算功能显得尤为方便。 本章以乙基2-乙氧基乙醇的水溶液为例来说明aspen plus 的二元交互作用参数物性常数的估算功能, 使用 Estimation Binary Input(估计二元输入)进行二元参数估计，在properties中选用UNIFCA为计算方法，然后输人分子结构。自定义新物质乙基2-乙氧基乙醇后，再引入第二组分—水,在Gageneral标签或Formula标签中输入分子结构和已知的物性常数，进行模拟估算。 具体过程如下：

1、打开一个新的运行，点击Date/Setup

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Aspen模拟不常见物质的物性估算

Aspen模拟不常见物质的物性估算

Aspen模拟不常见物质的物性估算
杨晓东
【期刊名称】《化工管理》
【年(卷),期】2022()20
【摘要】利用Aspen Plus软件提供的物性估算功能,计算丙烯酸叔丁酯的物性,从而模拟分离、提纯过程,确定工艺条件,得到理想的产物结果。

【总页数】3页(P51-53)
【作者】杨晓东
【作者单位】道恩特种弹性体材料有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ334
【相关文献】
1.物性估算在ASPEN PLUS软件中的应用
2.应用ASPEN模拟氨合成回路的物性方法分析
3.Aspen Plus模拟计算传统水溶液全循环法低压分解塔物性方法的选择
4.Aspen Plus模拟研究双流化床生物质气化及二氧化碳捕获
5.不常见的宠物性传染病
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第三章ASPENPLUS的物性数据库及其应用

第三章ASPENPLUS的物性数据库及其应用


AUDRADE液体年度关联式参数
MULAND
5
第 7 页
功能团参数
物性 UNIFAC方程功能团的Q参数 UNIFAC方程功能团的P参数 UNIFAC方程功能团的相互作用参数 代号 GMUFQ GMUFP GMUFB
第 8 页
3.2 ASPEN PLUS的物性方法和模型
类别 详细内容 状态方程模型 活度系数模型 蒸汽压和液体逸度模型 汽化热模型 摩尔体积和密度模型 热容模型 溶解度关联模型 其它 粘度模型 导热系数模型 扩散系数模型 表面张力模型 一般焓和密度模型 煤和焦碳的焓和密度模型
附ห้องสมุดไป่ตู้查看纯组分性质
例3-2：采用ASPEN PLUS分别计算在25℃、35℃和 45℃下不同质量浓度甲醇水溶液（甲醇含量从 0~100%范围内变化）的密度，热力学计算方法选 择NRTL模型。
第 39 页
3.4 ASPEN PLUS物性数据库的应用
TEMPERATURE X(wt%)
Ethanol 0 0.0071 0.0297 0.0361 0.0549 0.0738 0.1229 0.1456 0.1645 0.2685 0.3985 0.4664 0.5473 0.6589 0.8339 0.8763 0.9129 1 0.9658
（1）性质名 （2）方法 （3）每个主要或次要性质的子级路线， （4）计算每个中间性质的模型名称有时带有一个 模型选项代码。
第 36 页
路线
第 37 页
模型
第 38 页
3.4 ASPEN PLUS物性数据库的应用
1、ASPEN PLUS的物性分析功能
例3-1：采用ASPEN PLUS的理想气体方法（Ideal Gas Method）查找水在1 atm和100~500℃范围内 的摩尔体积和压缩因子。
第四章 ASPEN常用有效功能

第四章 ASPEN常用有效功能

1 利用Aspen plus 检索物性参数功能，检索 CCL4 CHCL3 CH2CL2上述三种物质的沸点 、临界温度、生成热等物性数据
4物性估计Property estimation
纯组分物性常数的名称及估计方法
如在ASPEN PLUS 数据库中无所需物性参数 则可以： 直接将已有的物性数据输入AspenPlus中 用Property Estimation(性质估计)进行估计 从实验数据中回归，使用Data Regression（数据回 归）

5物性分析Property analysis
纯组分物性
5物性分析Property analysis
纯组分物性
3. 从Property 性质列表框中选择表中物性 4 选择所需物性的相态单击一个或多个Phase 相选 择框Vapor（气相）Liquid(液相)或 Solid (固态)。 Liquid 是缺省，不是所有相态对所有物性都有效。 5 在Available Components 可用组分列表中选择一 个或多个组分并单击右边箭头按钮将这些组分移到 Selected Components 选择组分列表中。 6 完成后单击Go 进行产生结果。
ASPEN常用有效功能
1设计规定 2案例研究 3从数据库中检索物性参数 4物性估计Property estimation 5物性分析Property analysis
1Design Specification 设计规定
给定输入 输出结果
ASPEN PLUS

Aspen Plus是根据我们输入的过程参数(如进料流 股和模型参数)计算结果数据(如非进料流股和设备 状态数据)。
2案例研究
2案例研究
在规定 (Specification) 表单中定义不同案 例中调节变量的值：
基于AspenPlus物性分析计算甲醇水溶液凝固点_刘光明

基于AspenPlus物性分析计算甲醇水溶液凝固点_刘光明


（ 2） （ 3） （ 4）
fi = x γ f
1030 收稿日期：2012Email： liuguangming86@ 126． com。 作者简介：刘光明（ 1986—） ， 男， 硕士， 助理工程师， 主要从事化工工艺设计计算方面的研究， 电话： 15094059079，
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化学工程 2013 年第 41 卷第 6 期
第 41 卷 第 6 期 2013 年 6 月
化 学 工 程 CHEMICAL ENGINEERING（ CHINA）
Vol． 41 No． 6 Jun． 2013
基于 Aspen Plus 物性分析计算甲醇水溶液凝固点
刘光明，王伟鹏
（ 西北化工研究院设计所 ，陕西 西安 710054 ） 摘要：探讨了气液固多相平衡的机理 ， 利用活度系数法计算各相热力学性质 ， 采用 Aspen plus 物性分析计算不同浓 将计算结果与手册值进行比较 ， 结果表明： 模拟计算结果与手册值较为接近 ， 在工程误差 度的甲醇水溶液凝固点 ， 可以用 Aspen plus 物性分析计算甲醇水溶液凝固点 。 允许的范围内， 关键词：Aspen plus； 物性分析； 甲醇水溶液； 凝固点 中图分类号：TQ 026． 5 文献标识码：A 9954 （ 2013 ） 06006303 文章编号：1005DOI：10． 3969 / j． issn． 10059954． 2013． 06． 015
∞ i V T， V， ni
（ 16 ）
由吉布斯能和焓得到固体混合物的熵 ： 1 s Ss （ Hs m = m － Gm ） T 2
（ 17 ）
－
RT ］ dV － ln Z2 m V （ 7）
物性分析计算凝固点步骤 首先运行 Aspen Plus 软件， 选择运行类别为物性