【正文】 從這兩個(gè)表可以看出，其中的物料均達(dá)到了平衡。 通常進(jìn)行物料平衡校核的步驟是： （ 1）明確校核任務(wù)：包括生產(chǎn)規(guī)模，年操作時(shí)間，原料、輔助材料及公用系統(tǒng)的規(guī)格，產(chǎn)品質(zhì)量要求及收率等； （ 2）繪制詳細(xì)的工藝流程圖（ PFD）或物料平衡示意圖，并在圖上相應(yīng)的位置上標(biāo)注上主要流線的順序號(hào) ； （ 3）收集相關(guān)數(shù)據(jù)：包括原料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的物性參數(shù)，如密度、粘度等； （ 4）選擇校核基準(zhǔn)：包括原料或產(chǎn)品的流量、能量等。物料平衡就是根據(jù)質(zhì)量守衡定律來(lái)確定原料和產(chǎn)品之間的定量關(guān)系，對(duì)整個(gè)反應(yīng)過(guò)程、步驟進(jìn)行核算，即進(jìn)入任何過(guò)程的物料質(zhì)量，必須等于從該過(guò)程離開(kāi)的物料質(zhì)量與積存于該過(guò)程中的物料質(zhì)量之和： 輸入 =輸出 +積存 鑒于大多數(shù)過(guò)程均為穩(wěn)定過(guò)程（即過(guò)程進(jìn)行 中無(wú)物料積存），則物料平衡關(guān)系簡(jiǎn)化為： 輸入 =輸出 物料平衡的分類按計(jì)算對(duì)象劃分可分為總物料平衡和某組分物料平衡，按校核范圍劃分可分為系統(tǒng)和設(shè)備的物料平衡。下面就以例二的模擬結(jié)果為例，對(duì)其進(jìn)行分析和校核。 9）例二的穩(wěn)態(tài)工藝模擬運(yùn)行完畢，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖 2313。 圖 2312 干氣 SalesGas低熱值的計(jì)算結(jié)果 7）在滿足管輸質(zhì)量規(guī)定的前提下使加工處理后的干氣 SalesGas獲得更高的低熱值 上述目的可以通過(guò)添加一個(gè)調(diào)節(jié)器 Adjust達(dá)到，即由調(diào)節(jié)器自動(dòng)算出低溫分離器 LTS的溫度（流線 ColdGas的溫度） ℃，從而增加了 SalesGas中重組分的含量，使得干氣的低熱值增加。 圖 2311 例二天然氣處理廠的模擬工藝流程 5）檢查加工處理后的干氣 SalesGas的露點(diǎn)在操作條件下（操作壓力 =5500kPa）是否符合管輸?shù)馁|(zhì)量規(guī)定（水露點(diǎn)＜ ℃） （ 1）選擇 Balance圖標(biāo)后，將其命名為 DewPoint，在 Inlet Stream欄選擇 SalesGas流線，Outlet Stream欄輸入新流線 SalesDP； （ 2）點(diǎn)擊 Parameters項(xiàng)，在 Balance Type中選擇 Mole； （ 3）點(diǎn)擊 Worksheet項(xiàng)的 Conditions欄，將 SalesDP流線的 Vapor/Phase Fraction設(shè)為 Pressure輸入 5500kPa，此時(shí) Temperature的值顯示為 ℃＜ ℃，說(shuō)明經(jīng)加工處理后的干氣 SalesGas在操作條件下符合管輸?shù)馁|(zhì)量規(guī)定。 表 239 例二子流程 Propane Loop中主要單元操作、流線的已知參數(shù) 類別 名稱 參數(shù)（項(xiàng) /欄） 輸入值 單元操作（ Unit Operation） Evaporator Delta P 30 kPa Compressor Adiabatic Efficiency 75 Condenser Delta P 30 kPa 原料流線（ Material Stream） Gas C3 Temperature 20℃ Vapor Fraction After Compressor 能量流線（ Energy Stream） EvapQ CompQ CondQ （ 5）將丙烷制冷系統(tǒng)子流程 Propane Loop與主流程連接起來(lái) 子流程 Propane Loop與主流程 PFD of Gas Plant之間通過(guò)邊界（ boundary）傳遞能 量流線 C3Duty的能量，傳遞基礎(chǔ)（ Transfer Basis）確定為 None Req`d，這樣，在主流程中能量流線 C3Duty的能量就直接傳遞到子流程 Propane Loop的能量流線 EvapQ中； （ 6））點(diǎn)擊 Enter SubFlowsheet Environment鍵，整個(gè)子流程運(yùn)行完畢，模擬好的丙烷制冷系統(tǒng)子流程 Propane Loop工藝流程見(jiàn)圖 2310。 3）在主流程環(huán)境中創(chuàng)建丙烷制冷系統(tǒng)子流程（ SubFlowsheet） （ 1）添加子流程圖標(biāo)并將其命名為 Propane Loop； （ 2）建立子流程 Propane Loop自己的組分單，將其命名為 Propane Component，該組分單中只包含一 個(gè)純組分 C3； （ 3）建立子流程 Propane Loop自己的流體包 ①命名新的流體包 Propane； ②從特性包內(nèi)選擇合適本例的狀態(tài)方程 Peng Robinson； ③在 Component List Selection欄中選擇剛才建立的組分目錄 Propane Component。 （ 1）添加和定義原料流線 Feed1和 Feed2 （ 2）根據(jù) 需要依次添加混合器 Mixer和 MIX10入口分離器 Inlet Separator、換熱器 Heat Exchanger、后冷器 Chiller、低溫分離器 Low Temperature Separator、脫丙烷塔Depropanizer等單元操作，原料流線 MixerOut、 SepVap、 SepLiq、 CoolGas、 LTSVap、SalesGas、 ColdGas、 LTSLiq和 TowerFeed等。 （ 2）建立流體包（ Fluid Package） ①選擇 Fluid Pkgs項(xiàng)，進(jìn)入 Fluid Package： Basis1，命名 新的流體包 Gas Plant； ②從特性包內(nèi)選擇合適本例的狀態(tài)方程 Peng Robinson； ③在 Component List Selection欄中選擇剛才建立的組分目錄 Gas Plant Components。 表 238 原料 Feed Feed2和 Feed3的已知條件 Feed1 Feed2 Feed3 Temperature（℃） 15 15 49 Pressure（ kPaA） 4100 4100 Molar Flow(kgmole/h) 300 200 Vapour Fraction N2（ Mole%） H2S（ Mole%） CO2（ Mole%） C1（ Mole%） C2（ Mole%） C3（ Mole%） iC4（ Mole%） nC4（ Mole%） iC5（ Mole%） nC5（ Mole%） C6（ Mole%） C7+（ Mole%） 具體模擬步驟如下： 1）進(jìn)入模擬基礎(chǔ)環(huán)境（ Simulation Basis Environment），創(chuàng)建一個(gè)新的模擬文件（ Building the Simulation） 打開(kāi) ，點(diǎn)擊 New Case圖標(biāo)，進(jìn)入 Simulation Basis Manager。 圖 237 例一中流線 31的 Cold Properties 萀 ? 漀氀攙 ? 倀爀漀瀀攀爀琀椀攀猀 ??ā ? 葶 ? 漀氀攙 ? 倀爀漀瀀攀爀琀椀攀猀 ??ā ?﹖ ? 圖 238 例一穩(wěn)態(tài)工藝模擬的工作手冊(cè)（ Workbook） 2．例二 陸上天然氣處理工藝 某天然氣處理廠，將含 N H2S、 CO C1～ C6和 C7+的天然氣通過(guò)丙烷制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量 使天然氣冷卻到露點(diǎn)以下，進(jìn)行低溫分離以除去重?zé)N，貧且干的天然氣在符合管道輸送的水露點(diǎn)要求（水露點(diǎn)＜ ℃＝后外輸，富含重?zé)N的液體在脫丙烷塔中除去富氣后生產(chǎn)出含少量丙烷的液烴產(chǎn)品供銷售。 7）檢查經(jīng)三級(jí)油、氣分離處理后的原油是否滿足合格原油要求（常壓、 ℃下雷德蒸氣壓≤ 13kPa） 從圖 235上看，在 FPSO上經(jīng)三級(jí)油、氣分離處理后的原油是流線 31，為檢查其雷德蒸氣壓是否符合要求，可點(diǎn)擊流線 31進(jìn)入其公用消耗（ Utilities）中，從中選擇 Cold Properties功能并打開(kāi)，從 Reid VP at ℃項(xiàng)查到流線 31的雷德蒸氣壓（見(jiàn)圖 237）為 ＜ 13kPa，符合要求。 圖 235 例一 FPSO的模擬工藝流程 表 237 例一子流程 Fuel Gas中主要單元操作、原料流線的已知參數(shù) 類別 名稱 參數(shù)（項(xiàng) /欄） 輸入項(xiàng)（值） 單元操作（ Unit Operation） FPSOWC3110A/B， FPSOWC3120A/B， FPSOWC3130A/B Delta P（ Design/Parameters） T:20kPa S:40kPa FPSOV3110， FPSOV3120， FPSOV3130 Delta P（ Design/Parameters） 0 FPSOC3110A/B Adiabatic Efficiency（ Design/Parameters） 75% FPSOC3120A/B Adiabatic Efficiency（ Design/Parameters） 75% FPSOH3110 Delta P（ Design/Parameters） 50kPa 原料流線（ Material Stream） 102， 106， 110 Temperature（ Worksheet/Conditions） 40℃ 105 Pressure（ Worksheet/Conditions） 1000kPa 109 Pressure（ Worksheet/Conditions） 2100kPa 113 Temperature（ Worksheet/Conditions） 55℃ 104A， 108A， 112 Pressure（ Worksheet/Conditions） 120kPa Cold Water1， Cold Water2， Cold Water3 Temperature（ Worksheet/Conditions） 25℃ Pressure（ Worksheet/Conditions） 640kPa Mole Fraction H2O=1 Hot Water1， Hot Water2， Hot Water3 Temperature（ Worksheet/Conditions） 35℃ 模擬好的燃料氣系統(tǒng)子流程 Fuel Gas工藝流程見(jiàn)圖 236。 6）在主流程環(huán)境中添加燃料氣系統(tǒng)子流程（ SubFlowsheet） （ 1）添加子流程圖標(biāo)并將其命名為 Fuel Gas； （ 2）子流程 Fuel Gas與主流程 PFD of FPSO之間通過(guò)邊界（ boundary）傳遞原料流線6（即游離水分離器氣相出口）的物性，傳遞基礎(chǔ)（ Transfer Basis）確定為 TP，這樣，在主流程中通過(guò) TP閃蒸計(jì)算就得到了原料流線 6（子流程中流線改名為 1）的物性； （ 3）雙擊 FUEL GAS的圖標(biāo)后進(jìn)入到其 PFD中，根據(jù)需要依次添加燃料氣前冷卻器FPSOWC3110A/B、 FPSOWC3120A/B、 FPSOWC3130A/B、燃料氣氣滌器FPSOV31 FPSOV31 FPSOV31燃料氣一級(jí)壓縮機(jī) FPSOC3110A/B、燃料氣二級(jí)壓縮機(jī) FPSOC3120A/B、燃料氣加熱器 FPSOH3110等單元操作，原料流線 101～ 11以及能源流線 Q100等 。 表 236 例一主流程中主要單元操作、原料流線的已知參數(shù) 類別 名稱 參數(shù)（項(xiàng) /欄） 輸入項(xiàng)（值） 單元操作（ Unit Operation） FPSOE2020 Delta P（ Design/Parameters） T:50kPa S:40kPa Delta Temp（流線 2與 4）（ Design/Spec） 5℃ FPSOH2020 Delta P（ Design/Connections） 50kPa FPSOV2020 Delta P（ Design/Parameters） 0 FPSOH2020 Delta P（ Design/Connections） 50kPa FPSOV2020 Delta P（ Design/Parameters） 0 FPSOP2020A/B Adiabatic Efficiency（ Design/Parameters） 75%