PROII使用教程

1、PRO/II Training 1PRO/II基礎(chǔ)入門基礎(chǔ)入門葉劍云葉劍云華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)PRO/II Training 2第一章第一章 化工流程模擬化工流程模擬PRO/II Training 3什么是化工流程模擬？什么是化工流程模擬？ 化工流程模擬化工流程模擬是一種高科技手段，它根據(jù)化工單元是一種高科技手段，它根據(jù)化工單元過程和過程和熱力學(xué)的基本方程熱力學(xué)的基本方程，應(yīng)用，應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法，通，通過過計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際的化工生產(chǎn)過程。即在計(jì)算機(jī)上實(shí)際的化工生產(chǎn)過程。即在計(jì)算機(jī)上準(zhǔn)確地準(zhǔn)確地“再現(xiàn)再現(xiàn)”實(shí)際生產(chǎn)過程，得到詳細(xì)、完整的實(shí)際生產(chǎn)過程，得到詳細(xì)、完整的物料平

2、衡物料平衡和和熱量平衡數(shù)據(jù)熱量平衡數(shù)據(jù)。 由于過程流程模擬技術(shù)能夠反映傳統(tǒng)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)由于過程流程模擬技術(shù)能夠反映傳統(tǒng)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的單元裝置的的單元裝置的靜、動(dòng)態(tài)特征靜、動(dòng)態(tài)特征，因此越來越受到石化，因此越來越受到石化領(lǐng)域設(shè)計(jì)與開發(fā)人員的重視，廣泛地應(yīng)用于領(lǐng)域設(shè)計(jì)與開發(fā)人員的重視，廣泛地應(yīng)用于石油石油、化工化工、制藥制藥、冶金冶金等重要行業(yè)中。等重要行業(yè)中。PRO/II Training 4化工過程模擬技術(shù)的應(yīng)用化工過程模擬技術(shù)的應(yīng)用 流程模擬技術(shù)一般都采用流程模擬技術(shù)一般都采用序貫?zāi)K法序貫?zāi)K法，通過嚴(yán)格的，通過嚴(yán)格的質(zhì)量和能量平衡，相態(tài)和化學(xué)平衡，去預(yù)測一個(gè)工質(zhì)量和能量平衡，相態(tài)和化學(xué)平

3、衡，去預(yù)測一個(gè)工藝過程的表觀現(xiàn)象。藝過程的表觀現(xiàn)象。 主要可以解決以下工程問題：主要可以解決以下工程問題：可為工程設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可為工程設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以對(duì)生產(chǎn)過程中的故障進(jìn)行模擬診斷可以對(duì)生產(chǎn)過程中的故障進(jìn)行模擬診斷在新產(chǎn)品開發(fā)過程中，通過流程模擬可以為新產(chǎn)品開發(fā)在新產(chǎn)品開發(fā)過程中，通過流程模擬可以為新產(chǎn)品開發(fā)研制提供極大的便利研制提供極大的便利可以對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行生產(chǎn)能力的標(biāo)定，來幫助尋找系統(tǒng)可以對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行生產(chǎn)能力的標(biāo)定，來幫助尋找系統(tǒng)的的“瓶頸瓶頸”部位部位PRO/II Training 5第二章第二章 流程模擬軟件的算法流程模擬軟件的算法PRO/II Training 6化工模擬

4、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化工模擬系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) PRO/II Training 7穩(wěn)態(tài)過程模擬的解法穩(wěn)態(tài)過程模擬的解法 1、序貫?zāi)K法、序貫?zāi)K法 特點(diǎn)：模型和解法合二為一特點(diǎn)：模型和解法合二為一 優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算方法易實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定可解優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算方法易實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定可解PRO/II Training 8 2、聯(lián)立方程法、聯(lián)立方程法 特點(diǎn)：模型和解法分開，對(duì)計(jì)算方法要求高。一般特點(diǎn)：模型和解法分開，對(duì)計(jì)算方法要求高。一般采用采用SQP法法-Sequential quadratic programming 優(yōu)點(diǎn)：快速、靈活的自變量和應(yīng)變量定義優(yōu)點(diǎn)：快速、靈活的自變量和應(yīng)變量定義PRO/II Training 9 3、聯(lián)立模塊法

5、、聯(lián)立模塊法 試圖綜合序貫?zāi)K法和聯(lián)立方程法的優(yōu)點(diǎn)而提出的試圖綜合序貫?zāi)K法和聯(lián)立方程法的優(yōu)點(diǎn)而提出的化工流程計(jì)算方法，也稱為二水平算法化工流程計(jì)算方法，也稱為二水平算法 交替使用兩種模型：流程水平上的簡化模型和模塊交替使用兩種模型：流程水平上的簡化模型和模塊水平上的嚴(yán)格模型水平上的嚴(yán)格模型 簡化模型由線性化的單元設(shè)備模型和連接方程組成簡化模型由線性化的單元設(shè)備模型和連接方程組成，嚴(yán)格模型即序貫?zāi)K法中使用的傳統(tǒng)的組成，嚴(yán)，嚴(yán)格模型即序貫?zāi)K法中使用的傳統(tǒng)的組成，嚴(yán)格模型即序貫?zāi)K法中使用的傳統(tǒng)的單元設(shè)備模型格模型即序貫?zāi)K法中使用的傳統(tǒng)的單元設(shè)備模型，利用它們并借助某種數(shù)值擾動(dòng)技術(shù)求取線性化

6、單，利用它們并借助某種數(shù)值擾動(dòng)技術(shù)求取線性化單元設(shè)備模型中的所有系數(shù)元設(shè)備模型中的所有系數(shù)PRO/II Training 10第二章第二章 PRO/II功能簡介功能簡介PRO/II Training 11PRO/II軟件介紹軟件介紹 PRO/II 軟件是軟件是SIMSCI 公司開發(fā)的大型流程模擬軟公司開發(fā)的大型流程模擬軟件，用件，用數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型描述和模擬整個(gè)工藝流程及各單元描述和模擬整個(gè)工藝流程及各單元。 PRO/II綜合了巨大的綜合了巨大的化學(xué)組分庫化學(xué)組分庫和和熱力學(xué)方法熱力學(xué)方法。 PRO/II在化學(xué)、石油、天然氣，合成燃料工業(yè)等方在化學(xué)、石油、天然氣，合成燃料工業(yè)等方面可提供面可提

7、供復(fù)雜、正確及可靠的模擬功能復(fù)雜、正確及可靠的模擬功能。 PRO/II主要用于化工流程的主要用于化工流程的穩(wěn)態(tài)模擬穩(wěn)態(tài)模擬，穩(wěn)態(tài)熱量穩(wěn)態(tài)熱量和和物料平衡物料平衡模擬。模擬。 PRO/II不僅可以為化工流程設(shè)計(jì)不僅可以為化工流程設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)，還可以，還可以對(duì)于現(xiàn)有流程進(jìn)行對(duì)于現(xiàn)有流程進(jìn)行優(yōu)化優(yōu)化，提高企業(yè)效益。，提高企業(yè)效益。PRO/II Training 12PRO/II軟件界面軟件界面PRO/II Training 13PRO/II軟件模塊軟件模塊 傳熱模塊傳熱模塊簡單換熱器簡單換熱器嚴(yán)格換熱器嚴(yán)格換熱器空氣換熱器、火焰加熱器、液化天然氣換熱器空氣換熱器、火焰加熱器、液化天然氣換熱器

8、 壓力變化模塊壓力變化模塊壓縮機(jī)壓縮機(jī)膨脹機(jī)膨脹機(jī)泵泵閥門閥門管道管道PRO/II Training 14PRO/II軟件模塊軟件模塊 反應(yīng)器模塊反應(yīng)器模塊生產(chǎn)能力類反應(yīng)器生產(chǎn)能力類反應(yīng)器(1(1種種) )熱力學(xué)平衡類反應(yīng)器熱力學(xué)平衡類反應(yīng)器(2(2種種) ) 化學(xué)動(dòng)力學(xué)類反應(yīng)器化學(xué)動(dòng)力學(xué)類反應(yīng)器 (3(3種種) ) 分離模塊分離模塊閃蒸閃蒸精餾精餾吸收吸收萃取萃取其中精餾塔是煉油行業(yè)中最重要其中精餾塔是煉油行業(yè)中最重要也是最難的掌握的模塊也是最難的掌握的模塊PRO/II Training 15第三章第三章 過程模擬的基本步驟過程模擬的基本步驟PRO/II Training 16化工過程模擬的

9、七個(gè)基本步驟化工過程模擬的七個(gè)基本步驟1建立流程圖建立流程圖1設(shè)置單位制設(shè)置單位制定義組分定義組分3選擇熱力選擇熱力學(xué)方法學(xué)方法4輸入物輸入物流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)5輸入過程單輸入過程單元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)6運(yùn)行并查運(yùn)行并查看結(jié)果看結(jié)果7PRO/II Training 17實(shí)例：深冷車間模擬實(shí)例：深冷車間模擬-Part 1-Part 1建立流程圖建立流程圖下圖是深冷車間的流程圖下圖是深冷車間的流程圖流程共流程共4個(gè)模塊個(gè)模塊PRO/II Training 18 應(yīng)用界面右邊的導(dǎo)航條建立流程圖應(yīng)用界面右邊的導(dǎo)航條建立流程圖添加模塊時(shí)左鍵點(diǎn)擊導(dǎo)航條相應(yīng)的模塊，光標(biāo)變成添加模塊時(shí)左鍵點(diǎn)擊導(dǎo)航條相應(yīng)的模塊，光標(biāo)變成在操

10、作窗口空白處，左鍵點(diǎn)擊放置的位置在操作窗口空白處，左鍵點(diǎn)擊放置的位置添加物流時(shí)左鍵點(diǎn)擊添加物流時(shí)左鍵點(diǎn)擊，光標(biāo)變成，光標(biāo)變成在合適位置點(diǎn)左鍵不放，拖動(dòng)至合適位置再放開在合適位置點(diǎn)左鍵不放，拖動(dòng)至合適位置再放開可對(duì)模塊及物流重命名可對(duì)模塊及物流重命名 完成圖如下完成圖如下P-1C-1D-1D-2HX-1S1S2S3S4S5S6S7S8PRO/II Training 19設(shè)置單位制設(shè)置單位制l點(diǎn)擊菜單上的點(diǎn)擊菜單上的，彈出對(duì)話框，彈出對(duì)話框PRO/II Training 20Table1定義組分定義組分點(diǎn)擊菜單欄上的點(diǎn)擊菜單欄上的 ，彈出對(duì)話框，彈出對(duì)話框可直接輸入化學(xué)式添加可直接輸入化學(xué)式添加常

11、用查找添加常用查找添加輸入石油組分輸入石油組分PRO/II Training 21選擇熱力學(xué)方法選擇熱力學(xué)方法點(diǎn)擊菜單欄上的點(diǎn)擊菜單欄上的，彈出對(duì)話框，彈出對(duì)話框?qū)τ谳p烴系統(tǒng)，可選擇對(duì)于輕烴系統(tǒng)，可選擇PR方程或方程或SRK方程方程點(diǎn)擊點(diǎn)擊進(jìn)入修改進(jìn)入修改點(diǎn)擊點(diǎn)擊修改傳輸性質(zhì)修改傳輸性質(zhì)PRO/II Training 22輸入物流數(shù)據(jù)輸入物流數(shù)據(jù)雙擊紅色標(biāo)記的物流雙擊紅色標(biāo)記的物流 ，彈出物流輸入對(duì)話框，彈出物流輸入對(duì)話框溫度溫度壓力壓力流量流量組分組分流量流量組成組成詳細(xì)參詳細(xì)參數(shù)見表數(shù)見表1PRO/II Training 23Table2冷端為公用工冷端為公用工程：空氣程：空氣輸入過程單元

12、數(shù)據(jù)輸入過程單元數(shù)據(jù)雙擊相應(yīng)的模塊進(jìn)入對(duì)話框，輸入相應(yīng)的操作參數(shù)雙擊相應(yīng)的模塊進(jìn)入對(duì)話框，輸入相應(yīng)的操作參數(shù)PRO/II Training 24運(yùn)行并查看結(jié)果運(yùn)行并查看結(jié)果當(dāng)所有的參數(shù)均輸入后，當(dāng)所有的參數(shù)均輸入后， 變成變成 ，表示可以運(yùn)行了，表示可以運(yùn)行了點(diǎn)擊點(diǎn)擊 運(yùn)行后，如果收斂則流程圖變藍(lán)，否則變紅。運(yùn)行后，如果收斂則流程圖變藍(lán)，否則變紅。這時(shí)就需要查找哪個(gè)參數(shù)輸入有誤這時(shí)就需要查找哪個(gè)參數(shù)輸入有誤現(xiàn)在圖形為藍(lán)色，表示模擬收斂了現(xiàn)在圖形為藍(lán)色，表示模擬收斂了C-1D-1D-2HX-1P-1S1S2S3S4S5S6S7S8PRO/II Training 25 點(diǎn)擊點(diǎn)擊查看運(yùn)行結(jié)果查看運(yùn)行

13、結(jié)果輸出報(bào)告分為四個(gè)部分：輸出報(bào)告分為四個(gè)部分：關(guān)鍵字關(guān)鍵字(KEYWORD)，歷史記歷史記錄錄(CALCULATION HISTORY)，目錄目錄(CONTENTS)，結(jié)果結(jié)果(RESULT)TITLE DIMENSION METRIC, PRES=KPA, STDTEMP=0, STDPRES=101.325 SEQUENCE SIMSCI CALCULATION RVPBASIS=APIN, TVP=37.778COMPONENT DATA LIBID 1,N2/2,CO2/3,METHANE/4,ETHANE/5,PROPANE/6,IBUTANE/7,BUTANE/ & 8,IPEN

14、TANE/9,PENTANE PETRO 10,C6PLUS,691.249,99THERMODYNAMIC DATA METHOD SYSTEM=PR, TRANSPORT=PETR, SET=PR01, DEFAULTSTREAM DATA PROPERTY STREAM=S1, TEMPERATURE=50, PRESSURE=1520, PHASE=M, & RATE(GV)=1E6, COMPOSITION(M)=1,1/2,1.6/3,72.5/4,11.5/5,6.75/ & 6,1.25/7,3/8,0.55/9,1.1/10,0.75, NORMALIZEUNIT OPERA

15、TIONS FLASH UID=D-1 FEED S1 PRODUCT V=S2, L=S3 ISO TEMPERATURE=30, PRESSURE=1500 PUMP UID=P-1 FEED S3 PRODUCT M=S8 OPERATION EFF=65, PRESSURE=3900 COMPRESSOR UID=C-1 FEED S2 PRODUCT V=S4 OPERATION CALCULATION=ASME, PRES=4250, EFF=72 HX UID=HX-1 HOT FEED=S4, M=S5, DP=35 OPER HTEMP=45 FLASH UID=D-2 FE

16、ED S5 PRODUCT V=S6, L=S7 ADIABATICENDPRO/II Training 26 如果覺得報(bào)告內(nèi)容太多，也可單獨(dú)查看某一模塊或如果覺得報(bào)告內(nèi)容太多，也可單獨(dú)查看某一模塊或物流的結(jié)果。先選中需要查看的模塊，再點(diǎn)擊物流的結(jié)果。先選中需要查看的模塊，再點(diǎn)擊 即可查看結(jié)果即可查看結(jié)果 或右鍵點(diǎn)擊需要查看的模塊，選擇或右鍵點(diǎn)擊需要查看的模塊，選擇 Data Review Window Flash Drum D-1 Feeds S1 Products S2 S3 User Input Calculated - - Temperature, C 30.00 30.00 Pres

17、sure, KPA 1500.00 1500.00 Pressure Drop, KPA 20.00 Duty, M*KCAL/HR -12.2257PRO/II Training 27第四章第四章 深入提高深入提高PRO/II Training 28深冷車間模擬深冷車間模擬-Part 2-Part 2 繼續(xù)完成深冷車間的模擬流程繼續(xù)完成深冷車間的模擬流程 灰色部分灰色部分表示前面已經(jīng)建立的流程，在此基礎(chǔ)上再完成表示前面已經(jīng)建立的流程，在此基礎(chǔ)上再完成黑色部分黑色部分的流程的流程C-1D-1D-2HX-1P-1HX-2HX-3D-3V-1S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S

18、13S14PRO/II Training 29 操作參數(shù)操作參數(shù)3冷端為制冷冷端為制冷劑：丙烷劑：丙烷PRO/II Training 30 運(yùn)行，查看結(jié)果運(yùn)行，查看結(jié)果C-1D-1D-2HX-1P-1HX-2HX-3D-3V-1S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14 PAGE CONTENTS - - 1 COMPONENT DATA 2 CALCULATION SEQUENCE AND RECYCLES 3 FLASH DRUM SUMMARY 4 VALVE SUMMARY COMPRESSOR SUMMARY 5 UNIT 2, C-1 PUMP SUMMAR

19、Y 6 UNIT 1, P-1 HEAT EXCHANGER SUMMARY 7 UNIT 5, HX-1 8 UNIT 6, HX-2 9 UNIT 7, HX-3 10 STREAM MOLAR COMPONENT RATES 12 STREAM SUMMARYPRO/II Training 314深冷車間模擬深冷車間模擬-Part 3-Part 3 繼續(xù)完成模擬流程繼續(xù)完成模擬流程假如假如HX-3的制冷劑不是的制冷劑不是純丙烷純丙烷，而是，而是混合物混合物（表（表4），），為了確保為了確保HX-3的出口溫度為的出口溫度為-26，我們需要知道混合，我們需要知道混合物的物的流量流量為多少為多

20、少這時(shí)不能再用公用工程來計(jì)算，而是用這時(shí)不能再用公用工程來計(jì)算，而是用一股物流一股物流來代替來代替應(yīng)用應(yīng)用反饋控制模塊反饋控制模塊來計(jì)算混合物流的流量來計(jì)算混合物流的流量PRO/II Training 32 去除去除HX-3的公用工程，添加控制器模塊的公用工程，添加控制器模塊輸入輸入S15的物流數(shù)據(jù)，的物流數(shù)據(jù)，流量流量可隨便輸入一個(gè)數(shù)字。但為可隨便輸入一個(gè)數(shù)字。但為了收斂容易些，最好給一個(gè)合理的初值，可參考先前計(jì)了收斂容易些，最好給一個(gè)合理的初值，可參考先前計(jì)算得到的公用工程的流量算得到的公用工程的流量控制控制S10的溫度為的溫度為-26，改變，改變S15的流量的流量C-1D-1D-2HX-

21、1P-1HX-2HX-3D-3V-1CN1S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16PRO/II Training 33 雙擊控制器，彈出反饋控制器的對(duì)話框雙擊控制器，彈出反饋控制器的對(duì)話框點(diǎn)擊點(diǎn)擊Specification下的下的Parameter，選擇需要控制的物，選擇需要控制的物流流S15，再點(diǎn)下面的，再點(diǎn)下面的Parameter選擇控制的參數(shù)，這里選擇控制的參數(shù)，這里是是Temperature，目標(biāo)溫度為，目標(biāo)溫度為-26點(diǎn)擊點(diǎn)擊Variable下的下的Parameter輸入改變的變量輸入改變的變量這里為流量這里為流量PRO/II Training

22、34 查看運(yùn)行結(jié)果查看運(yùn)行結(jié)果點(diǎn)擊菜單欄的點(diǎn)擊菜單欄的Output，在下拉菜單中選擇，在下拉菜單中選擇Stream Property Table，再在窗口空白處點(diǎn)左鍵放置結(jié)果表再在窗口空白處點(diǎn)左鍵放置結(jié)果表可以修改查看的內(nèi)容，雙擊表格，彈出的對(duì)話框中修改可以修改查看的內(nèi)容，雙擊表格，彈出的對(duì)話框中修改PRO/II Training 35深冷車間模擬深冷車間模擬-Part 4-Part 4 繼續(xù)完善深冷車間模擬。這次加上一個(gè)和壓縮機(jī)，繼續(xù)完善深冷車間模擬。這次加上一個(gè)和壓縮機(jī)，所有氣相作為一個(gè)產(chǎn)品，所有液相作為另一個(gè)產(chǎn)品所有氣相作為一個(gè)產(chǎn)品，所有液相作為另一個(gè)產(chǎn)品C-1D-1D-2HX-1P-1

23、HX-2HX-3D-3V-1CN112345678910111213T-1C-2M-1M-2S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17S18S19S20S21PRO/II Training 36 塔的參數(shù)和壓縮機(jī)參數(shù)塔的參數(shù)和壓縮機(jī)參數(shù) PROII塔的計(jì)算默認(rèn)是用塔的計(jì)算默認(rèn)是用理論板理論板進(jìn)行計(jì)算，一塊板就是進(jìn)行計(jì)算，一塊板就是一個(gè)一個(gè)理論平衡級(jí)理論平衡級(jí)但實(shí)際塔板的效率不可能達(dá)到但實(shí)際塔板的效率不可能達(dá)到100%，因此需要將實(shí)際板，因此需要將實(shí)際板折算成理論板折算成理論板該塔的實(shí)際板該塔的實(shí)際板數(shù)為數(shù)為22，效率，效率為為55%，折算理，折算理論板

24、為論板為12，塔釜，塔釜再沸器算一塊再沸器算一塊理論板理論板5PRO/II Training 37 塔參數(shù)的輸入塔參數(shù)的輸入雙擊流程圖上的塔模塊，彈出對(duì)話框雙擊流程圖上的塔模塊，彈出對(duì)話框壓力分布?jí)毫Ψ植歼M(jìn)料和產(chǎn)進(jìn)料和產(chǎn)品品收斂參數(shù)收斂參數(shù)熱力學(xué)方熱力學(xué)方法法再沸器再沸器水力學(xué)分水力學(xué)分析析塔板效率塔板效率冷凝器冷凝器板間加熱板間加熱/冷卻器冷卻器模擬初值模擬初值中段回流中段回流工藝規(guī)定工藝規(guī)定PRO/II Training 38 對(duì)話框中對(duì)話框中紅色紅色表示必須輸入，表示必須輸入，綠色綠色表示選擇輸入，表示選擇輸入，藍(lán)色藍(lán)色表示已經(jīng)輸入，其它的按需要輸入表示已經(jīng)輸入，其它的按需要輸入由于塔頂

25、產(chǎn)品流量由于塔頂產(chǎn)品流量未知，可假定進(jìn)料未知，可假定進(jìn)料中從中從N2到到CH4都從都從塔頂走。用塔頂走。用Define來定義來定義PRO/II Training 39 查看塔模擬結(jié)果：查看塔模擬結(jié)果：溫度溫度及及氣液負(fù)荷氣液負(fù)荷分布分布點(diǎn)擊點(diǎn)擊Output，在下拉菜單中選擇，在下拉菜單中選擇Generate Plot.Tray Number113Rate (kg-mol/hr)0100.0200.0300.0400.0Temperature (C)-50.0-25.0025.050.0COLUMN T-1Vapor RateLiquid RateTemperaturePRO/II Traini

26、ng 40第五章第五章 塔設(shè)計(jì)初步塔設(shè)計(jì)初步PRO/II Training 41深冷車間模擬深冷車間模擬-Part 5-Part 5 假如附近一家化工廠關(guān)閉了，有一些塔設(shè)備還可用假如附近一家化工廠關(guān)閉了，有一些塔設(shè)備還可用并且價(jià)格很便宜，你的工廠與另外一家公司聯(lián)合對(duì)并且價(jià)格很便宜，你的工廠與另外一家公司聯(lián)合對(duì)深冷車間進(jìn)行擴(kuò)張深冷車間進(jìn)行擴(kuò)張 擴(kuò)張后的流程圖如下擴(kuò)張后的流程圖如下進(jìn)料為你的工進(jìn)料為你的工廠原有的液相產(chǎn)品廠原有的液相產(chǎn)品和另外一家工廠的和另外一家工廠的氣相產(chǎn)品的混合氣相產(chǎn)品的混合物物PRO/II Training 42 但是存在一個(gè)問題，你不知道分離該混合物需要多但是存在一個(gè)問題，

27、你不知道分離該混合物需要多少塔板數(shù)，因此需要你設(shè)計(jì)出擴(kuò)張的塔的參數(shù)，如少塔板數(shù)，因此需要你設(shè)計(jì)出擴(kuò)張的塔的參數(shù)，如塔板數(shù)塔板數(shù)、進(jìn)料位置進(jìn)料位置、再沸器及冷凝器負(fù)荷再沸器及冷凝器負(fù)荷等，以便等，以便進(jìn)行改造進(jìn)行改造 PROII提供提供Shortcut模型，該模型并不需要提供塔板數(shù)模型，該模型并不需要提供塔板數(shù)，而是根據(jù)進(jìn)料及分離要求算出所需的，而是根據(jù)進(jìn)料及分離要求算出所需的最小理論板數(shù)最小理論板數(shù)和和進(jìn)料位置進(jìn)料位置以以Shortcut模型算出的塔板數(shù)作為模型算出的塔板數(shù)作為初值初值，再用，再用嚴(yán)格模型嚴(yán)格模型進(jìn)行核算進(jìn)行核算最佳進(jìn)料位置可用最佳進(jìn)料位置可用靈敏度分析靈敏度分析(Case S

28、tudy)來計(jì)算，使來計(jì)算，使塔負(fù)荷塔負(fù)荷在一定分離要求下最小在一定分離要求下最小PRO/II Training 43 進(jìn)料的情況如下表。按照流程圖建立進(jìn)料的情況如下表。按照流程圖建立ShortcutShortcut模型模型的流程圖的流程圖6T-2ST-3ST-4SV-2V-3V-4S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11PRO/II Training 447 塔的操作參數(shù)及減壓閥參數(shù)塔的操作參數(shù)及減壓閥參數(shù)89PRO/II Training 45 Shortcut模型參數(shù)方法輸入同上，只是界面及所需模型參數(shù)方法輸入同上，只是界面及所需輸入的參數(shù)不一樣輸入的參數(shù)不一樣 T-2S、T3-

29、S、T4-S分別為分別為脫乙烷塔脫乙烷塔、脫丙烷塔脫丙烷塔、脫丁烷脫丁烷塔塔PRO/II Training 46 運(yùn)行結(jié)果運(yùn)行結(jié)果計(jì)算得到最小理論板，而實(shí)際通常取最小值的計(jì)算得到最小理論板，而實(shí)際通常取最小值的2 2倍，選擇倍，選擇較為合理的塔板數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格模型的核算較為合理的塔板數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格模型的核算 UNIT 1, T-2SSUMMARY OF UNDERWOOD CALCULATIONS MINIMUM REFLUX RATIO 2.06362 FEED CONDITION Q 1.41927 FENSKE MINIMUM TRAYS 12.15899 THEORETICAL TRAYS 2

30、.00 * M-MINIMUM TOTAL FEED R/R-MIN M/M-MIN REFLUX DUTY, M*KCAL/HR TRAYS TRAY RATIO CONDENSER REBOILER - - - - - - - 18 9 1.977 1.500 4.081 -1.007E+00 2.597E+00 21 11 1.468 1.750 3.029 -7.472E-01 2.338E+00 24 13 1.285 2.000 2.651 -6.539E-01 2.244E+00 27 14 1.163 2.250 2.400 -5.921E-01 2.182E+00 30 16

31、 1.078 2.500 2.224 -5.486E-01 2.139E+00 UNIT 3, T-4S SUMMARY OF UNDERWOOD CALCULATIONS MINIMUM REFLUX RATIO 1.23001 FEED CONDITION Q 0.69527 FENSKE MINIMUM TRAYS 12.92668 THEORETICAL TRAYS 2.00 * M-MINIMUM TOTAL FEED R/R-MIN M/M-MIN REFLUX DUTY, M*KCAL/HR TRAYS TRAY RATIO CONDENSER REBOILER - - - -

32、- - - 19 10 2.185 1.500 2.688 -2.813E+00 2.439E+00 23 12 1.568 1.750 1.928 -2.233E+00 1.860E+00 26 14 1.344 2.000 1.653 -2.024E+00 1.651E+00 29 16 1.196 2.250 1.471 -1.885E+00 1.512E+00 32 17 1.094 2.500 1.346 -1.789E+00 1.416E+00 UNIT 2, T-3S SUMMARY OF UNDERWOOD CALCULATIONS MINIMUM REFLUX RATIO 2

33、.30177 FEED CONDITION Q 0.68238 FENSKE MINIMUM TRAYS 11.60873 THEORETICAL TRAYS 2.00 * M-MINIMUM TOTAL FEED R/R-MIN M/M-MIN REFLUX DUTY, M*KCAL/HR TRAYS TRAY RATIO CONDENSER REBOILER - - - - - - - 17 8 1.950 1.500 4.488 -3.121E+00 2.731E+00 20 10 1.454 1.750 3.348 -2.472E+00 2.083E+00 23 11 1.277 2.

34、000 2.939 -2.240E+00 1.851E+00 26 13 1.159 2.250 2.668 -2.086E+00 1.697E+00 29 14 1.075 2.500 2.475 -1.976E+00 1.587E+00 PRO/II Training 47 嚴(yán)格模型核算嚴(yán)格模型核算應(yīng)用前面應(yīng)用前面shortcutshortcut模型運(yùn)算的結(jié)果作為初值，用嚴(yán)格模模型運(yùn)算的結(jié)果作為初值，用嚴(yán)格模型來核算型來核算還要進(jìn)行水力學(xué)核算還要進(jìn)行水力學(xué)核算10 Initial EstimatesV-2V-3V-42345678910111213141516171819202122231

35、24T12345678910111213141516171819202122123232345678910111213141516171819202122232425126T2S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11水力學(xué)核算水力學(xué)核算PRO/II Training 48 模擬結(jié)果模擬結(jié)果Tray Number124Rate (kg-mol/hr)0300.0600.0900.01200.01500.0Temperature (C)025.050.075.0100.0125.0COLUMN T-2Vapor RateLiquid RateTemperatureTray Number12

36、3Rate (kg-mol/hr)520.0600.0680.0760.0840.0920.0Temperature (C)30.050.070.090.0110.0130.0COLUMN T-3Vapor RateLiquid RateTemperatureTray Number123Rate (kg-mol/hr)520.0600.0680.0760.0840.0920.0Temperature (C)30.050.070.090.0110.0130.0COLUMN T-3Vapor RateLiquid RateTemperaturePRO/II Training 49 求最佳進(jìn)料位置，

37、應(yīng)用求最佳進(jìn)料位置，應(yīng)用Case Study，點(diǎn)，點(diǎn)進(jìn)入靈進(jìn)入靈敏度分析的對(duì)話框敏度分析的對(duì)話框以以T-2為例說明為例說明要要進(jìn)料位置進(jìn)料位置為變量，為變量，輸出輸出回流比回流比、塔頂塔頂負(fù)荷負(fù)荷和和再沸器負(fù)荷再沸器負(fù)荷PRO/II Training 50 查看結(jié)果查看結(jié)果可以查看數(shù)字結(jié)果，也可以對(duì)結(jié)果作圖可以查看數(shù)字結(jié)果，也可以對(duì)結(jié)果作圖從結(jié)果可以看出，從結(jié)果可以看出，第第1010塊板塊板為最佳進(jìn)料位置為最佳進(jìn)料位置 VALUES OF DECLARED RESULTS CYCLE REFLUX HDUTY CDUTY NUMBER MOLE M*KCAL/HR M*KCAL/HR - -

38、- - Base 3.6288 2.4904 -0.8937 1 21.5471 7.3028 -5.7041 2 7.0143 3.3485 -1.7514 3 3.9697 2.5776 -0.9811 4 10.0034 3.6901 -2.4922 5 3.1582 2.3747 -0.7780 6 3.3858 2.4305 -0.8338 7 3.9739 2.5753 -0.9787 8 5.1400 2.8624 -1.2658 9 7.5799 3.4633 -1.8667 10 13.4386 4.9057 -3.3094 11 31.5465 9.3630 -7.7673

39、 VALUES OF MANIPULATED PARAMETERS CYCLE FLOACATION NUMBER - - Base 13.0000 1 2.0000 2 4.0000 3 6.0000 4 8.0000 5 10.0000 6 12.0000 7 14.0000 8 16.0000 9 18.0000 10 20.0000 11 22.0000F Location05.010.015.020.025.0Reflux Ratio08.016.024.032.040.0Hot Duty02.04.06.08.010.0Cold Duty-8.0-6.4-4.8-3.2-1.60F

40、-R-CD-HDREFLUXHDUTYCDUTYPRO/II Training 51第六章第六章 PROII在常減壓裝置在常減壓裝置中的應(yīng)用中的應(yīng)用PRO/II Training 52原油蒸餾塔原油蒸餾塔2197811121516AGO12Diesel121213ResidWaterSteamNaphthaKeroseneSteamSteamCrude FromPreheat TrainSteam1718PRO/II Training 53TBP Data(760mmHg)LV% Light EndsComponent LiqVol%35102030405060708010097.0149.0

41、208.0329.9459.0590.0690.1770.0865.0980.11600.0c2C3iC4NC4iC5NC51.02.03.07.05.01.2Total=3% LV of assayAvg. densityFlowrateTemperaturePressure29.2 API5000 bbl/hr450 14.00psig 進(jìn)料原油進(jìn)料原油 分析數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)PRO/II Training 54 汽提蒸汽汽提蒸汽 產(chǎn)品流率產(chǎn)品流率To Main ColumnTo Kerosene StripperTo Diesel StripperTo Gas Oil StripperTota

42、l SteamTemperaturePressure10000 lb/hr4000 lb/hr4500 lb/hr1500 lb/hr20000 lb/hr600 60 psigDecantNaphthaKeroseneDieselGas Oil (AGO)Resid19290 lb/hr1069 bbl/hr723 bbl/hr597 bbl/hr943 bbl/hrUnknownPRO/II Training 55 壓力分布?jí)毫Ψ植?中段回流數(shù)據(jù)中段回流數(shù)據(jù)CondenserTop Tray (stage 2)Flash Zone (stage 18)Bottom StageKerosen

43、e SidestripperDiesel SidestripperGas Oil Sidestripper5.305 psig8.51 psig12.5 psig13.0 psig11.788 psig12.5 psig13.296 psigDraw/RtnStageDraw Return Rateft3/hrCpBTU/lb DensityLb/ft3Duty 106BTU/hr3/212/1116/153155386511803764981993.91289.44226.80.550.650.7268291315-39.68-39.68-142.86PRO/II Training 56建立

44、流程模擬前回答以下問題建立流程模擬前回答以下問題 選擇什么樣的選擇什么樣的熱力學(xué)方法熱力學(xué)方法 哪種哪種計(jì)算方法計(jì)算方法最適合主塔和側(cè)線塔的計(jì)算最適合主塔和側(cè)線塔的計(jì)算 我們需要計(jì)算加熱爐的我們需要計(jì)算加熱爐的負(fù)荷負(fù)荷，但怎樣在沒有塔釜回，但怎樣在沒有塔釜回流的計(jì)算流的計(jì)算 需要選擇什么樣的需要選擇什么樣的工藝規(guī)定和變量工藝規(guī)定和變量PRO/II Training 57 GS方程方程可以很好地模擬原油蒸餾塔。可以很好地模擬原油蒸餾塔。 I/O方法方法應(yīng)該是做碳?xì)浠衔镎麴s的第一選擇。應(yīng)該是做碳?xì)浠衔镎麴s的第一選擇。 在沒有塔釜回流時(shí)，在沒有塔釜回流時(shí)，PROII通過添加板間加熱器來通過添加板

45、間加熱器來計(jì)算加熱爐的負(fù)荷。計(jì)算加熱爐的負(fù)荷。 工藝規(guī)定是過氣化率和產(chǎn)品的干點(diǎn)，變量是加熱爐工藝規(guī)定是過氣化率和產(chǎn)品的干點(diǎn)，變量是加熱爐和冷凝器的負(fù)荷以及各產(chǎn)品的采出量。和冷凝器的負(fù)荷以及各產(chǎn)品的采出量。PRO/II Training 581.1.簡單模擬流程的建立簡單模擬流程的建立沒有中段回流沒有中段回流沒有側(cè)線塔沒有側(cè)線塔工藝規(guī)定工藝規(guī)定石腦油石腦油D86 95%氣化率氣化率變量變量塔頂負(fù)荷塔頂負(fù)荷閃蒸區(qū)負(fù)荷閃蒸區(qū)負(fù)荷一個(gè)原油蒸餾塔的一個(gè)原油蒸餾塔的經(jīng)驗(yàn)值是經(jīng)驗(yàn)值是60%的冷凝的冷凝負(fù)荷可以通過中段來取出負(fù)荷可以通過中段來取出2345678910111213141516171819201C

46、RUDECOLUMNCRUDEMAINSTMAGOSTMDISELSTMKEROSTMNAPHTHAKERODRAWDIESLDRAWAGODRAWDECANTRESIDUES引入汽提蒸汽引入汽提蒸汽固定產(chǎn)品流量固定產(chǎn)品流量更容易收斂更容易收斂在此把石腦油的干點(diǎn)作為在此把石腦油的干點(diǎn)作為工藝規(guī)定，而不是以采出工藝規(guī)定，而不是以采出量作為工藝規(guī)定，是因?yàn)榱孔鳛楣に囈?guī)定，是因?yàn)榭梢酝ㄟ^提高石腦油干點(diǎn)可以通過提高石腦油干點(diǎn)盡可能地把水提上塔頂冷盡可能地把水提上塔頂冷凝。凝。PRO/II Training 592345678910111213141516171819201CRUDECOLUMN12KEROSS12DIESLSS12AGOSSCRUD