石油馏分物性估算系统开发

摘要

石油及其馏分是一类特殊的研究对象，具有一定沸程，石油馏分不像纯物质或者定组成的混合物那样容易描述和表征。通过积累大量的实验数据，相互关联各种物质，用那些比较容易测定和比较容易测准的物性来预测、推算难测定的物性，这是石油馏分物性估算的方法。一个完善的石油馏分估算系统软件为化工科技人员从事过程设计与开发、指导生产以及管理应用等方面提供了一个有力工具。该系统可以方便的计算石油馏分的基础物性。
　　论文详细研究了石油馏分物性估算过程。总结整理了蒸馏数据转化方法，包括ASTM D86数据转化为实沸点数据，ASTM D1160数据转化为实沸点数据，ASTM D2887数据转化为实沸点数据。整理了三次样条插值法、二次方程法以及概率密度法等方程拟合方法，本文中使用了其中的三次样条插值法进行方程的拟合。本文总结了大量计算石油馏分物性的关联式包括计算正常沸点、API重度、比重、分子量、临界温度、临界压力、临界体积等基础物性。整理计算方法为石油馏分物性估算系统开发奠定了基础。在此基础上利用Visual C++程序语言在Visual Studio环境下开发了一个面向对象的石油馏分物性估算系统。
　　论文完成了面向系统的用户界面，用户可以输入蒸馏数据等数据，程序可以根据用户输入的数据对其进行转化拟合及计算。通过此系统实现了蒸馏数据的相互转化，蒸馏数据的曲线拟合，曲线的切割以及物性的估算等功能。利用Twu法和LK法进行计算，并且本系统计算结果与Aspen Plus计算结果进行了对比，对比结果显示两实沸点转化、正常沸点、API重度、比重、临界温度的计算结果平均相对误差小于2％，而Twu法计算的分子量与临界压力相对平均误差较大，大于5％。通过计算说明本系统可以对石油馏分物性进行估算，但是某些方法计算精度有待提高。
　　本文所进行的石油馏分物性估算系统的开发成果，具有很强的实用价值，值得作更深层次的探讨和拓展。

目录

封面

摘要

符号说明

前言

1 文献综述

1．1 石油工业及石油的化学组成

1．1．1 石油工业的发展

1．1．2 石油的化学组成

1．2 石油馏分物性估算的重要性

1．2．1 物性估算的重要性

1．2．2 石油馏分物性估算的重要性

1．3 石油馏分物性估算的研究进展

1．3．1 虚拟组分法

1．3．2 真组分法

1．3．3 分子模拟法

1．4 软件开发系统环境及开发语言

1．4．1 操作系统环境的选择

1．4．2 开发语言

1．5 本课题的提出及研究内容

1．5．1 课题提出

1．5．2 课题的主要研究内容

2 石油馏分物性估算方法研究

2．1 石油馏分物性估算方法

2．2 蒸馏数据的转化方法

2．2．1 ASTM D86与实沸点数据的转化

2．2．2 ASTM D1160与实沸点蒸馏数据的转化

2．2．3 ASTM D2887与实沸点蒸馏数据的转化

2．2．4 各类蒸馏曲线在减压条件下的转化

2．3 蒸馏数据拟合方法

2．3．1 三次样条插值法

2．3．2 二次方程法

2．3．3 概率密度函数法

2．4 虚拟组分切割

2．5 石油馏分物性估算方法

2．5．1 正常沸点

2．5．2 分子量

2．5．3 临界温度

2．5．4 临界压力

2．5．5 临界体积

2．5．6 偏心因子

2．5．7 蒸汽压

2．6 本章小结

3 石油馏分物性估算系统开发

3．1 石油馏分物性估算系统开发技术

3．1．1 面向对象技术

3．1．2 Windows应用程序的开发

3．2 石油馏分物性估算系统功能分析

3．3 石油馏分物性估算系统功能设计

3．3．1 石油流股分析／混合对象管理模块设计

3．3．2 石油馏分分析／混合模块设计

3．3．3 石油馏分设置模块设计

3．4 石油馏分物性估算系统功能实现

3．4．1 用户界面设计与实现

3．4．2 石油流股管理模块实现

3．4．3 石油馏分分析／混合模块实现

3．4．4 石油馏分设置模块设计

3．5 本章小结

4 实例应用及对比

4．1 实例一

4．2 实例二

4．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

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