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Aspen Plus流程模拟中的物性方法与热力学模型的准确选择Aspen Plus 的流程模拟中要用到多个热力学模型，且热力学模型的恰当选择和正确使用决定着计算结果的准确性、可靠性和模拟成功与否。因此，小7 在Aspen流程模拟第二讲中为您整理了Aspen中热力学模型的选择方法及依据。 Aspen Plus 的流程模拟中几乎所有的单元操作模型都需要热力学性质的计算，迄今为止，还没有任何一个热力学模型都能适用于所有的物系和所有的过程。流程模拟中要用到多个热力学模型，热力学模型的恰当选择和正确使用决定着计算结果的准确性、可靠性和模拟成功与否。 Aspen中物性方法与热力学模型
物性选取方法由物系特点及操作温度、压力经验选取
以丙烯、苯以及异丙苯体系为例，分析体系为非极性体系，考虑到真实物细，可以选择PENG-ROB、RK-SOAVE、PR-BM、RKS-BM等物性方法。 Aspen 物性方法选择依据具体成分类型 一般化学体系 压力大于10 bars - 用带有高级混合规则的状态方程，比如Wong-Sandler，MHV1，MHV2或者Mathias-Klotz-Prausnitz混合规则。
- 其他可以选的有SR-POLAR，PRWS，RKSWS，PRMVH2，RKSMVH2，SRK，PSRK，HYSGLYCO等。
- 一般为了获得最好的结果很多状态方程需要二元相互作用参数。如果你不知道二元相互作用参数，就用SR-POLAR或PSRK这些带预测性的状态方程。
- 对于制冷剂来说最好用REFPROP。
压力不大于10 bars 用活度系数法，比如NRTL，Wilson，UNIQUAC或者UNIFAC。 但是还要考虑一下几个方面： - 羧酸是否存在；
- 电解质体系；
- Henry组份(不可压缩组份)；
- HF是否存在；
- 双液相是否存在。
含烃体系 包含原油评价或虚拟组份 - 真空环境 一般用BK10(Braun K-10)或MXBONNEL(Maxwell-Bonnell)
- 非真空环境 一般用CHAO-SEA(Chao-Seader)或GRAYSON(Grayson-Streed)，也能用HYSYS版本的状态方程HYSSRK和HYSPR。如果体系含氢，也可以用BK10(Braun K-10)或着像SRK(Soave-Redlich-Kwong)和PENG-ROB(Peng-Robinson)这样的状态方程。
不包含原油评价或虚拟组份 一般用标准的状态方程，比如PENG-ROB(Peng-Robinson)，SRK(Soave-Redlich-Kwong)，或者LK-PLOCK(Lee-Kesler-Plocker)。也能用HYSYS版本的状态方程HYSSRK和HYSPR。 特殊体系(水，胺类，酸水，羧酸，HF，电解质) 胺类 可以用下面几种： - AMINES: Kent-Eisenberg模型；
- ELENRTL: 带有Redlich-Kwong状态方程的电解质NRTL模型；
- ENRTL-RK：ELECNRTL的加强版.和ELECNRTL一样，它运用了不对称的标准态。
含羧酸(比如醋酸)的混合物 为了使气相缔合，一般用带有Nothnagel或Hayden-O'Connel模型的活度系数模拟，例如NRTL-HOC或WILS-NTH。有机酸比如醋酸在气相会形成二聚物，需要具体的模型去解释非理想相的状态。 电解质体系 - 可以用ELENRTL:带有Redlich-Kwong状态方程的电解质NRTL模型（适用含水或混合剂）
- ENRTL-RK：ELECNRTL的加强版.和ELECNRTL一样，它运用了不对称的标准态；
- ENRTL-SR：和ENRTL-RK类似， 只是运用对称的标准态（可用于含水的或不含水的电解质体系）；
- PITZER: Pitzer适用含水的电解质系统。
此外，你还能用系统自带的Electrolyte Wizard帮助形成需要的反应和反应物。 HF - 为了使气相缔合，可用WILS-HF或ENRTL-HF，或者任何带有HF状态方程的活度系数法。你也可以用内置的WILS-HF或ENRTL-HF物性方法。但如果你偏好一个不同的活度系数方程(比如NRTL)，也可以开始用WILS-HF物性方法，然后到性质\物性方法\模型表格选择NRTL模型。
- 还有就是HF在气相会首先形成六聚物，这需要具体的模型去解释这非理想相的状态，因此可以用的状态方程模型是ESHF。
制冷剂 可以用通过NIST开发的REFPROP物性方法。 酸水系统 可以用APISOUR: API酸水法。 只有水的系统 - STEAM-TA: ASME 1967水蒸气表统计；
- STEAM-NBS: 1984 NBS水蒸气表；
- STEAMNBS2: 1984 NBS水蒸气表，和STEAMNBS一样，但是根搜索法不一样；
- IAPWS-95: 1995 IAPWS为常规和科学应用提出的公式；
- IAPWS-95：水和蒸汽现行被推荐的标准性质。
制冷剂体系 可以用通过NIST开发的REFPROP物性方法。 “具体的工艺类型” 一般化学体系 一般用一个基本的活度系数物性方法就可以了，比如NRTL，WILSON，UNIQUAC和它们的变形。 对于初步设计，最初的UNIFAC或者Dortmund 改进的UNIFAC（UNIF-DMD)都能拿来用。 压力大于10 bars，用带有高级混合规则的状态方程，比如Wong-Sandler，MHV1，MHV2或者Mathias-Klotz-Prausnitz混合规则。其他可以选的有SR-POLAR，PRWS，RKSWS，PRMVH2，RKSMVH2，SRK，PSRK，HYSGLYCO等。 电解质体系 可以用ELENRTL:带有Redlich-Kwong状态方程的电解质NRTL模型（适用含水或混合剂） （1）ENRTL-RK：ELECNRTL的加强版，和ELECNRTL一样，它运用了不对称的标准态； （2）ENRTL-SR：和ENRTL-RK类似，只是运用对称的标准态（可用于含水的或不含水的电解质体系）； （3） PITZER: Pitzer适用含水的电解质系统。 此外你还能用系统自带的Electrolyte Wizard帮助形成需要的反应和反应物。 环境相关的 一般，用一个基本的活度系数物性方法就可以了，比如NRTL，WILSON，UNIQUAC和它们的变形。 对于初步设计，Dortmund 改进的UNIFAC（UNIF-DMD)能拿来用。 这类应用最重要的是能精确的表现出微量成分的情况，因此为确保你选择的物性方法能精确描述感兴趣的微量组份在无限稀释中的活度系数，记得检查修改适当的二元相互作用参数。 天然气工艺 一般一个三次方的基础物性方程就能适用，比如PENG-ROB或SRK，也可以用HYSYS版本的状态方程HYSSRK和HYSPR。 天然气的储存交接计算用GERG2008。 矿产和冶金 对于热冶学选用SOLIDS或者FACT物性方法。FACT方法需要外部的ChemSage数据文件和ChemApp证书，可以在Aspen/FACT/ChemApp界面设置。湿法冶金用ELECNRTL或ENRTL-RK物性方法就可以了。 油气 一般一个三次方的基础物性方程就能适用，比如PENG-ROB，RK-SOAVE，SRK，PR-BM，RKS-BM，HYSPR，HYSSRK或者PC-SAFT。 石化 可以广泛的根据工艺涉及的内容选择物性方程。状态方程和活度系数可能都可以使用。 聚合 使用一个聚合的物性方法，比如: PC-SAFT: PC-SAFT适合共聚.这个模型控制缔合； POLYNRTL: 带亨利定律的Polymer-NRTL/Redlich-Kwong状态方程； POLYFH: 带亨利定律的Flory-Huggins/Redlich-Kwong状态方程； POLYSL: Sanchez-Lacombe； POLYSRK: 有预测聚合的Redlich-Kwong-Soave状态方程； POLYUF: 符合亨利定律UNIFAC/Redlich-Kwong状态方程； POLYUFV: 符合亨利定律UNIFAC自由体积/Redlich-Kwong状态方程； POLYPCSF: Perturbed-Chain统计缔合流体理论 (PC-SAFT)； EPNRTL: 符合Redlich-Kwong状态方程的Electrolyte-Polymer NRTL模型。适用于水溶液、混合溶液也包括聚合。 这些方法可以在Polymers Plus和Aspen Properties存在时应用。 动力 可和燃烧数据库一起用PR-BM或RKS-BM。 对于蒸汽循环可用一个蒸汽表方法(STEAM-TA，STEAMNBS或IAPWS-95)。IAPWS-95：水和蒸汽现行被推荐的标准性质。 精炼 一般的物性方法比如BK10，Chao-Seader和Grayson-Streed适合应用在这种类型。一个三次方的基础物性方程比如Peng-Robinson或SRK也能被用来模拟。 制药 一般的物性方法比如NRTL，UNIFAC，NRTL-SAC，COSMOSAC或者HANSEN适合应用在这种类型。
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