特殊相平衡多组分烃类的分离塔模拟计算方法技术

本发明专利技术的目的在于本发明专利技术提供了一种特殊相平衡多组分烃类的分离塔模拟计算方法，所述特殊相平衡多组分烃类包含氢气、氮气、氦气或甲烷，所述方法包括S1：通过简化模型计算确定出现特殊相平衡的塔板；S2：模拟矫正所述出现特殊相平衡的塔板的所述简化模型；S3：重复矫正所述简化模型，直到所述出现特殊相平衡的塔板的模拟计算结果收敛。本发明专利技术能实现随着温度的升高而降低的情况下，氢气、氮气、氦气或甲烷等气体的相平衡常数K值也能够用简化模型表达。本发明专利技术不用依赖较好的初值，可以直接用初始化的结果进行计算，计算速度快而且鲁棒。计算速度快而且鲁棒。计算速度快而且鲁棒。

【技术实现步骤摘要】
特殊相平衡多组分烃类的分离塔模拟计算方法


[0001]本专利技术涉及化工流程模拟计算领域，具体地涉及一种特殊相平衡多组分烃类的分离塔模拟计算方法。

技术介绍

[0002]当烃类含有氢气、氮气、氦气或甲烷并且温度、压力靠近临界区并且多组分混合物冷凝和气化过程出现时，有可能出现逆向冷凝现象、逆向气化和无泡点状态等特殊相平衡现象。通过工程模拟，对某一定烃类混合物进行了相包迹线计算，当出现逆向冷凝时，气液二相混合物中气体量不但不会随温度升高而增加，反而会越来越少，直到气体全部变成液体，此时同一个混合物出现两个泡点温度。这是由于氢气、氮气、氦气或甲烷等气体的相平衡常数K值会随着温度的升高而降低，遇到拐点后再升高，与烃类的相平衡常数K值随温度单调升高的趋势不一致。对于内外圈算法(IO算法)，含氢气、氮气、氦气或甲烷的多组分烃类用简化模型来代替严格模型，但是简化模型，即严格模型的切线方程是单调的，无法模拟这种烃类有拐点的情况。现有的内外圈算法(IO算法)，在含氢气、氮气、氦气或甲烷的多组分烃类的简化模型出现拐点时，必须给出较好的初值，通常是先使用别的算法来提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特殊相平衡多组分烃类的分离塔模拟计算方法，其特征在于，所述特殊相平衡多组分烃类包含氢气、氮气、氦气或甲烷，所述方法包括：S1：通过简化模型计算确定出现特殊相平衡的塔板；S2：模拟矫正所述出现特殊相平衡的塔板的所述简化模型；S3：重复矫正所述简化模型，直到所述出现特殊相平衡的塔板的模拟计算结果收敛。2.根据权利要求1所述的特殊相平衡多组分烃类的分离塔模拟计算方法，其特征在于，所述简化模型为切线方程ln(K
b,j
)＝A+B(1/T
j
‑
1/T
ref
)，其中K
b,j
是塔板j的加权平均相平衡常数，T
j
是塔板j的给定初始温度，T
ref
是给定的参考温度。3.根据权利要求1所述的特殊相平衡多组分烃类的分离塔模拟计算方法，其特征在于，S1通过简化模型计算确定出现特殊相平衡的塔板的步骤为：(1)T
j
+0.1＝T
j1
；t
i,j
＝y
i,j
×
(lnK
i,j
‑
lnK
i,j1
)
÷
(1/T
j
‑
1/T
j1
)；w
i,j
＝t
i,j
÷
∑t
i,j
；ln(K
b,j
)＝∑w
i,j
×
ln(K
i,j
)；ln(K
b,j
)＝A+B(1/T
j
‑
1/T
ref
)，其中，y
i,j
是塔板j的气相组成分数，是给定常数，t
i,j
、w
i,j
是中间变量，无实际意义；(2)T
j1
+0.1＝T
j2
；t
i,j1
＝y
i，j
×
(lnK
i,j1
‑
lnK
i,j2
)
÷
(1/T
j1
‑
1/T
j2
)；w
i,j1
＝t
i,j1
÷
∑t
i,j1
；ln(K
b,j1
)＝∑w
i,j1
×
ln(K
i,j1
)；ln(K
b,j1
)＝A+B(1/T
j1
‑
1/T
ref
)；(3)由前两步得到的所述切线方程算出初始设定温度T
j
下的常数A、B；(4)如果B为正值，则判定塔板j出现特殊相平衡。4.根据权利要求1所述的特殊相平衡多组分烃类的分离塔模拟计算方法，其特征在于，S2模拟矫正所述出现特...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙回龙，张增富，
申请(专利权)人：圣泰北京工程软件有限公司，
类型：发明
国别省市：