国际权威化工数据库DECHEMA及其应用.docx
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国际权威化工数据库DECHEMA及其应用
国际权威化工数据库DECHEMA及其应用
国际权威化工数据库DECHEMA及其应用
郑秀玉,吴志民,陆恩锡
(华南理工大学化学与化工学院,广东广州51064)0
DECHEMA及其主要的子数据库和要:
介绍了世界上数据量最大、应用最广泛和最权威的化工数据库摘
工具软件。
子数据库DETHERM中已经收纳了6590000套各种数据,其中包括14万个系统,29600个纯物质,
110300个混合物的相关数据。
介绍了DETHERM数据库与著名化工模拟软件的连接。
举例阐述DETHERM数
据库的若干应用。
关键词:
数据库;子数据库;DECHEMA;DETHERM
中图分类号:
TP311.13文献标识码:
A文章编号:
1671-0460(2011)01-0094-04
TheMostAuthoritativeChemicalEngineeringDatabaseinthe
World,DECHEMAandItsApplications
ZHENGXiu-yu,WUZhi-min,LUEn-xi
(TheSchoolofChemistryandChemicalEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)
Abstract:
Themostauthoritativechemicalengineeringdatabaseintheworld,DECHEMAwasintroducedaswellas
itsmainsubsetsandtheengineeringsoftwarepackages.ThesubsetDETHERMcanprovide6590000datasetsfor
about140000systems,29600purecompoundsand110300mixtures.Thelinkswithotherchemicalsimulatorswere
alsopresented.SomeexamplesweregiventoillustrateapplicationsoftheDETHERM.
Keywords:
Database;subset;DECHEMA;DETHERM
DECHEMAe.V.(DECHEMA)是德国化学工程等。
其数据量之大、数据的准确性和权威性以及应及生物技术协会(SocietyforChemicalEngineering用之广泛性,尚无出其右者并为世人所公认。
andBiotechnology)的简称,该协会成立于1926年,DECHEMA推出的数据库涵盖了化工技术、环是一个非营利性科学技术协会,其本部在德国法兰境保护和生物技术三大方面,其主要数据库如表1克福。
全世界参加该协会的私人和单位会员迄今已所示。
经超过5500个,包括科研人员、工程师、公司、由于DECHEMA数据库的权威性和广为化工界
各类机构和大学等等。
DECHEMA的宗旨之一是促所接受,故DECHEMA已经成为其数据库的代名词,进和支持化工技术和生物技术的研究,并成为科学每当提到DECHEMA时,自然而然就想到其数据库,
界、经济界、国家和公众之间的桥梁。
反而较少联想到其协会。
DECHEMA数据库中,数1DECHEMA据量最大、用户最多的当推热物理性质数据库1.1DECHEMA的主要数据库DETHERM。
DECHEMA以其化工领域众多的各类数据库闻1.2DECHEMA的工具软件名于世,早在20世纪70年代就以出版了“化学数据DECHEMA数据库还配备了多个工具软件,以丛书”{ChemistryDataSeries}而扬名化学工程界,该
便用户更好、更方便的使用数据库中的数据。
丛书共计16卷69册,主要搜集了气液相平衡、液
液相平衡、固液相平衡、临界性质、活度系数、混DETHERM数据库辅以相关的工具软件,能够更好合物导热系数及粘度、电解质相平衡及相图、聚合地发挥数据库的作用。
其主要工具软件如表2所示。
物溶液数据和大分子化合物溶解度及相关性质
DETHERM数据库2
DETHERM是DECHEMA数据库中最重要、应用
最广泛的一个子数据库,它由DETHERMe.V.也提供了最大的可能,使用户可以搜索所感兴趣的联合在柏林的FIZCHEMIE和在奥登堡的物质。
确实,如果在近3万个数量的纯组分物性数DDBST据库中还找不到所需的物质,也就没有必要再去搜
GmbH共同进行编制。
索其它任何文献了。
DETHERM数据库又包含了一表1DECHEMA的主要数据库系列的子数据库,如表3所示。
Table1ThemainsubsetsofDECHEMA序号名称功能
摘要式的化工技术和生物技术数据库。
目3DETHERM数据库的应用示例1CEABA-VtB前已包含700000条摘要。
3.1与化工模拟软件的连接数字数据库,包含各种热物理性质数据。
用于化工装置的设计和优化。
迄今已纳入140000个纯组分和混合物的6.59百万套AspenTech公司与DECHEMA在热物性数据领2DETHERM数据。
可燃气体、液体和粉尘的评价数据库,用域已合作很长时间了。
Aspenplus热力学模型中二于爆炸和火灾防护。
目前已包含3000多种纯组分及其混合物的相关数据。
3CHEMSAF元交互作用参数很多都采用DETHERM数据库提供纳米技术摘要式数据库,目前包含12000E多条经选择的纳米技术摘要。
的数据。
自从Aspenplus10版本发表以来,用户可摘要式数据库,已包含约25000条与二4NANOapplied氧化碳相关的出版物的摘要。
以直接在AspenPlus的图形界面上通过Internet接与环境保护、可持续发展相关的超过4005000条的文献信息系统。
CO2applied入DETHERM数据库。
DETHERM数据库为Aspen数字数据库,工业界应用较多的1944个Plus的过程模拟、优化、验证和过程控制提供了可纯组分的热力学数据,包含33种常数和6ESTE15种与温度相关的性质。
系与美国著名数据库DIPPR合作推出。
C靠的物性数据。
3.2用于模拟软件中未包含的组分7DIPPR801
当模拟软件的组分数据库中缺少所感兴趣的组
分时,方法之一是按照虚拟组分来进行计算。
虚拟表2DECHEMA的工具软件
组分需要用户提供一系列的物性,如采用状态方程Table2TheengineeringsoftwarepackagesofDECHEMA
序号名称功能进行相平衡计算就要求提供组分的临界温度、临界1DECHEMA数据生成包(DPP)弥补了原DECHEMA压力和偏心因子3个参数。
只要DETHERM数据库始的热物理数据和基于过程模拟软件产Data生数据之间的间隙。
除了可以查阅数据中有这一组分,则这些基本物性,便可取得。
其它Preparation库中的原始数据和以图形方式显示数据Package(DPP)如气相饱和压力、密度、粘度等物性也可从之外,软件能够回归不同模型参数,并
对各个模型进行比较,如比较NRTL、DETHERM中选取。
有了DETHERM数据库就为软Wilson和UNIQUIC模型;或者比较计算
气相压力的Antoine方程和Wagner方程件中的缺少组分的模拟提供了极大的方便。
等等。
3.3搜索满足特定条件的物质IK-CAPE热力学包能够计算热物理性质2IK-CAPE和热力学性质。
此外,还可计算相关性Thermodynamic如需要搜索满足沸点高于150?
,并且和某个质对温度、压力和组成的导数。
而这些Packet已知组分不会形成共沸物的一类溶剂时,只要输入导数值在目前蒸馏塔的严格逐板模拟
中,是必须要计算的。
这两个条件,DETHERM就会将所有符合条件的溶IK-CAPE-PPDX软件定义热力学性质3IP-CAPE-PPD和模型进行交换时所需的共同数据格剂全部列出。
节省了用户大量的时间和工作量。
X式。
3.4改进已有热力学方法的不足
DETHERM数据库中数据量之丰富已经达到了当模拟软件中,某些热力学性质的计算准确性
较差时,可以通过DETHERM数据库中的实验数据堪称世界第一的程度,它收集了全世界范围内公开来改善计算的准确性。
应用最多的就是极性物质的发表的95,以上的气液相平衡数据,其数据库更新相平衡计算,由于极性物质的相平衡计算强烈的依十分快速,每半年即更新1次。
赖于有无准确的二元交互作用参数。
当缺乏这些参
数,或这些参数欠准确时,相平衡常数的计算结果DETHERM数据库由专业人员常年不断进行维往往会和实际相差很远,造成模拟结果无法应用。
护和更新,其所包括的数据量也在逐年增长,年平此时可以从DETHERM数据库中选择相关组分的相
平衡实验数据,并采用DECHEMA的工具软件均增长速度达到7.4,。
目前DETHERM数据库中
DPP(或者应用化工模拟软件)回归出所需要的二元已经收纳了6590000套各种数据,其中包括14万交互作用参数,并用这些回归出来的参数替代原模个系统,29600个纯物质,110300个混合物的相关拟软件中的参数,即可得到准确的相平衡常数。
数据。
单就纯组分而论,目前还未见到有任何数据
库的纯物质数量能够超过它,著名的美国化学工程
师协会的化工数据库DIPPR也仅有2000个左右的
纯组分。
不言而喻,其数量之丰富,是令人惊叹的,
表3DETHERM包括的子数据库
Table3ThesubsetsofDETHERM
序号子数据库物性种类
相平衡数据(汽液相平衡;液液相平衡;低沸点物质的汽液相平衡;无限稀释多特蒙德数据库DDB下的活度系数;气体溶解度;固液相平衡;恒沸物数据);1超额性质(超额焓;超额热容;超额体积);(DortmunderDatabank)纯组分性质(传递性质;蒸气压;临界参数;熔点;密度;热性质等)。
电解质数据集ELDAR2热性质数据;电化学性质;相平衡数据;PVT性质;传递性质。
(Electrolytedatacollection)PVT数据;传递性质;表面性质;热性质;相平衡数据(汽液相平衡;热物理数据库INFOTHERM气液平衡;液液相平衡;固液相平衡数据)。
3(Thermophysicaldatabase)
纯组分基础数据热4物理参数数据库COMDOR(ThermophysicalParameterdatabase)5相平衡数据;超额焓数据;传递和表面性质数据;热和声数据。
数据集C-DATA(DataCollection)基本数
6593种纯组分的20个物化性质。
据库BDBB(BasicDatabaseBöhlen)溶解度7为1126种纯物质提供化学、物理基本数据,主要用于石油和煤炭化工领域。
数据库CAPEC-SDB(SolubilityDatabaes)大型复杂化学品的溶解度和相关的性质(主要是指碳原子数在4~40之间的专用化学品、药物、生物化工产品)。
8蒸气压;传递性质(导热系数;粘度);热性质(PVT数据;临界数据);低共融数据;溶解度;扩散系数。
9其它
如对于丙酮和水体系的模拟,由于该体系是极确的焓平衡计算结果。
根据修正前后数据的比较,
性系统,需要采用NRTL方程进行计算。
Aspenplus修正后丙酮塔冷凝器和再沸器的热负荷均有所降软件中,对该体系的相平衡计算和实验数据十分符低。
使得冷却水消耗降低0.85,,蒸汽消耗降低
合。
如图1的相平衡数据曲线所示,方块和三角形3.6,。
代表实验数据,而实线代表NRTL方程的计算结果。
可以看出两者符合十分良好。
故对于相平衡计算无
需作任何修正。
图2丙酮-水体系液相焓实验数据与模拟数据比较Fig.2Comparisonoftheexperimentdataandthe图1丙酮-水体系气液相平衡实验及模拟数据比较simulationdataoftheHEofAcetone/WaterFig.1Comparisonoftheexperimentdataandthe
simulationdataoftheVLEofAcetone/Water结束语4
本文介绍了世界上数据量最大、应用最广泛和然而当Aspenplus软件计算该体系的焓值时,
模拟结果和实验数据相差极大。
如图2的焓曲线所DECHEMA及其子数据库最权威的化工数据库示,该图上方一组曲线是温度从5?
到50?
的6DETHERM。
目前华南理工大学是国内唯一购买
个温度下的实验数据;编号从1-6的下方曲线是在了DETHERM数据库的单位,该数据库在科研和实验温度下采用NRTL方程计算的结果。
两组曲线教学
不仅无任何重合之处,相距还十分大。
实验数据和方面已经发挥了重要的作用。
模拟数据的焓值相差达到80kJ/kg,即模拟计算所参考文献:
[1]U.Westhaus,T.Dröge,R.Sass.DETHERM—thermophysicalaopeprtyr得的焓值和实际情况相差很大,这样模拟得到的能database[J].FluidPhaseEquilibria,1999,158-160:
429-435.[2]I.U.Westhaus,R.Sass.Fromrawphysicaldatatoreliablethermodynamic量平衡结果误差就较大。
此时若采用DETHERM中modelparametersthDECHEMAroughDataPreparationPackageJ].[的实验数据来对模拟软件进行修正,则可以得到准FluidPhaseEquilibria,2004,222-49223:
-54.(下转第103页)
能满足GB252-2000标准-10号轻柴油质量要求,化气和丙烯的收率分别达到37.34%、20.38%,液化但比较GB/T19147-2003车用柴油标准,柴油的硫气+汽油+柴油的收率为82.95%,而干气+焦炭产率
含量和十六烷值指数两项指标差距较大。
柴油的密只有13.99%。
由此可见,工业试验已达到预期目标。
度较高,说明其化学组成中芳香烃、环烷烃的含量,2,原设计中混合C4进料组成异丁烯+丁烯较高,势必会影响柴油的十六烷值和发火性能,使-1含量59.15,,而实际异丁烯含量在19%~20,,得十六烷值指数偏低,28,。
柴油95%馏出点温度限制了丙烯收率的进一步提高。
回炼轻汽油的烯烃
含量低,也使丙烯的产率受到了影响。
本装置已经只有321.5?
虽会影响柴油收率,但能控制柴油
中的蜡含量,降低柴油凝点,满足生产低凝点柴油设计并正在建造轻重汽油分离系统,如果投产成功,
丙烯的产率一定会有大幅的提高,同时也解决了汽产品的需要。
表6催化柴油主要性质油产品烯烃含量高的问题。
Table6PropretiesofRFCCDiesel,3,兼顾了汽油和柴油的生产,获得了高辛-10号轻柴油标定结果项目烷值的汽油组分和与常规催化裂化质量相当的柴油馏程:
初馏点/?
174.0馏分。
50%蒸发温度256.0?
30090%蒸发温度311.5,4,TMP技术充分显示了其多产丙烯的优越?
95%蒸发温度运动粘321.5性,在多产丙烯的同时提高轻油收率,并抑制低价3552-1度,20?
,/(mm?
s)3.458值产物生成,该技术工业化试验的突破性进展,将?
-19凝固点/?
365对我国丙烯生产带来重要影响。
63闪点,闭口,/?
3.0~8.0参考文献:
0.122w(硫),%十六烷?
-10[1]余本德,施至诚,许友好,CRP-1裂解催化剂工业应用及15万t,a值?
催化裂解装置开工运转[J].石油炼制与化工,1995,26(5:
)7-28十六烷指数,计算,密5513,[2]谢朝钢,汪燮卿,郭志雄,等,催化热裂解(CPP)制取烯烃技术-3917实测度,20?
,/(kgm)?
0.2?
的开发
及其工业试验[J].石油炼制与化工,2001,32(12:
)7-10,?
因此,本次标定生产的汽油、柴油,经过精制[3]钟乐桑,霍永清,王均华,等,常压渣油多产液化气和汽油(ARGG)45处理后,可以用作高辛烷值汽油和低凝柴油的调合工艺技术[J].石油炼制与化工,1996,26(6):
15-19,组分。
[4]李晓红,陈小博,李春义,张建芳,杨朝合,山红红.两段提升管催
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)749-753,4结论[5]李春义,袁起民,陈小博,杨朝合,山红红,张建芳.两段提升管催
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),1,通过对反再系统的工艺核算,结果表明,
118-121,反再系统各部的操作参数满足设计要求,各设备操[6]杨朝合,山红红,张建芳,两段提升管催化裂化系列技术[J].炼油技作状况良好。
通过优化、调整操作条件,获得了较术与工程,2005,35(3):
28-33,
理想的产品分布,在不考虑混合C4回炼量时,液
参考文献:
(上接第93页)[1]钱小瑜,我国人造板行业发展现状、前景与挑战[J].木材工业,2010,
24
(1):
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利用X射线检测人造板的剖面密度ρ,当X2001,15(2:
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射[3]尹大勇,潘斌,程放,人造板剖面密度检测所用X射线能量的探讨
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)1-5,线高压发生器的纹波系数,1.1%时,可以期望在
3[4]JJF1059-1999,测量不确定度评定与表示[S],,ρ-0.01ρ,+0.01,g/cm的区间内包含了人造
板剖面密度测量结果可能值的较大部分。
(上接第96页)1-alkyl-3-methyimlidazoliumbis(trifluoromeThylsulfonyl)imideand
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ThermophysicalPropertyDatatheforγpredictionofthesepropertiesausingndmodifiedUNIFAC?
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51-76.
file:
///D|/我的资料/Desktop/新建文本文
档.txt
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"CouldnotconnecttoLDAPserver."
Forassistance,contactyournetworksupportteam.
file:
///D|/我的资料/Desktop/新建文本文档.txt2012-07-1220:
42:
52
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