基于SRK状态方程的烃类液相密度计算校正

针对SRK状态方程在烃类体系相平衡中计算饱和液体体积时误差较大,易导致对饱和液体的密度预测欠准确的问题。在SRK状态方程的基础上,提出了计算饱和液体体积的体积平移法,并采用Rackett方程中相关参数实现参数间的关联,从而更精确地实现饱和液相密度的计算。计算结果与实测数据对比表明,采用体积平移法后计算出的液相密度与实际密度的误差远小于未校正计算值的误差,提高了SRK状态方程的应用范围。

SRK状态方程计算CH_3Cl-n-C_6H_(14)二元体系气液相平衡

利用液相单循环气液相平衡釜对一氯甲烷-正己烷二元体系气液相平衡进行测定,利用SRK状态方程对实验数据进行回归并拟合出二元交互作用参数kij,其值为0.05。CH3Cl的液相组成随着温度的升高而减小,随着压力的升高而增大。CH3Cl气相组成的平均标准偏差为1.0764%,总压的平均标准偏差为0.9854%,说明SRK状态方程在拟合一氯甲烷-正己烷气液相平衡方面是精确的。在此基础上,对一氯甲烷-正己烷二元体系的全浓度范围内的气液相平衡数据进行了计算,得到了25,30,40,50℃时二元体系的p-x,y相图。

用SRK状态方程计算二氧化碳在N-甲基二乙醇胺水溶液中的溶解度

本文对二氧化碳在Ｎ－甲基二乙醇胺水溶液中的溶解度数据进行了收集和评估，并用ＳＲＫ状态方程对文献数据进行了关联计算。结果表明本模型对二氧化碳溶解度的计算精度与实验的测定精度相当，可用于过程的模拟计算。

用改进的SRK状态方程计算高温气体在水中的溶解度

高温下气体在水中的溶解度随温度的增加而增加,是天然气水溶液气藏存在的基础。本文提出用改进的SRK状态方程计算高温下天然气中各种组分在水中溶解度的方法,可望在天然气工程中获得应用。

利用跨接SRK状态方程计算CO_(2)的热力学性质

CO_(2)在近临界区的热力学性质的计算是超临界二氧化碳(S-CO_(2))工程应用的基础。基于平均场理论的立方型状态方程无法描述由于临界涨落引起的临界点附近的流体热力学性质的奇异性,需要引入跨接模型。基于Kiselev方法,建立了CO_(2)的跨接SRK方程,在跨接方程中使用显式跨接函数以提高计算效率,计算了CO_(2)的相平衡性质、单相区的pvT性质、比热容以及音速。结果显示:跨接方程明显改进了原SRK方程对于饱和液相密度及液相区和超临界区pvT性质的计算,其中饱和液相密度计算和饱和气相密度计算平均绝对相对偏差分别提高了11.51%和1.49%,临界比定压热容c_(p)、临界比定容热容c_(V)和临界音速c分别提高了9.25%,8.72%和5.01%;跨接方程可正确描述比热容及音速在临界点的渐近奇异行为。

SRK方程结合超额Gibbs自由能规则预测汽液平衡

SRK方程结合范德华混合规则应用于极性体系会产生较大误差,而结合超额Gibbs自由能(GE)型混合规则能得较好的结果。Wong-Sandler(WS型)混合规则是基于无穷大压力的GE型混合规则,文中对提出一种基于常压的改进型WS(MWS型)混合规则,利用SRK方程分别结合WS型和MWS型混合规则对多个二元极性体系汽液平衡进行预测。比较结果表明,采用SRK方程结合MWS型混合规则预测汽液平衡结果一般优于WS型混合规则。

显式化RK和SRK气体状态方程

在化工设计或者天然气管网计算过程中,物性参数计算被反复调用,计算的精度、速度和稳定性对天然气流程数值模拟效果影响很大。对RK、SRK方程形式及数值算法进行研究,提出了适用于气态的显式RK、SRK状态方程。以多组天然气组分为例,对显式化公式进行验证,并将计算时间和计算精度进行了对比,结果表明:与迭代方法相比,显式化公式计算简单,相对误差控制在百万分之一之内;计算时间是迭代算法的十分之一;可以直接用于手工计算。

Excel在SRK方程中计算纯流体饱和热力学性质的应用

运用SRK方程计算纯流体饱和热力学性质,由于所联解的SRK状态方程为非线性,计算流程涉及多次迭代求根等形式,这对于用手工运算是很繁琐的。而利用Excel便捷的计算功能,可方便求出饱和蒸汽压与其它相关的热力学性质。

跨接VTSRK方程计算烃类的pVT性质

烃类pVT性质的精细表征对能源动力、化工等领域应用有重要价值,临界区热力性质描述是难点之一.本文建立了烷烃(C1-C20)的跨接比容平移Soave-Redlich-Kwong(SRK)(跨接VTSRK)状态方程,在SRK状态方程的基础上引入了比容平移和跨接方法,以改善饱和液相密度和近临界区域热力学性质的计算精度,方程参数被表达为物质临界参数和偏心因子的函数.比较结果表明,跨接方程对烷烃(C1-C20)饱和蒸气压、饱和气相密度、饱和液相密度的计算平均偏差分别为1.01%、1.83%和0.93%,显著优于原方程,单相区和近临界区的pVT性质计算精度也比原状态方程有较大改善.进一步将方程推广到环烷烃(环丙烷、环戊烷和环己烷)和苯、甲苯的计算,也获得了较好效果,验证了方程的预测能力.

基于改进的SRK方程计算碱金属的热力学性质

基于SRK方程,通过对Na、K、Rb、Cs的PVT数据非线性拟合,提出了α函数改进形式,得到了k1、k2参数,与对应元素偏心因子关联获得碱金属的α函数,改进后的α函数值与PVT数据拟合得到的α函数值平均相对偏差为0. 52%。通过改进的SRK方程求解了碱金属气体在不同温度压力下的摩尔体积,以及600～3 000 K温度范围内不同压力(1～1 000k Pa)下的压缩因子,与文献报道的压缩因子比较,平均绝对偏差小于4. 4%。此外,还计算了碱金属气体在600～3 000 K温度范围的第二维里系数,与文献值吻合较好。改进后的SRK方程可以计算碱金属气体的热力学性质,并能为其他金属气体热力学性质计算提供方法指导。

利用状态方程计算天然气性质

状态方程如Soave-Redlich-Kwong(SRK)方程可以准确描述天然气管道中的气液状态。利用MATLAB工具对天然气管道中常见组分计算天然气性质,用于其计算双组分的气液相图(VLE图),对管道内的混合组合计算闪蒸模型及气体密度。文中可应用于计算天然气管道中随着管道运行天然气由于压力温度变化而引起的天然气性质的变化。

HFO类工质立方型容积平移状态方程

为了更加准确地描述制冷工质纯组分的热力学行为,文中通过拟合HFO类制冷工质的热物性实验数据,回归得到立方型容积平移状态方程的2个可调参数,并将方程的2个可调参数普遍化为关于临界压缩因子的函数。对计算结果进行了分析讨论,分析立方型容积平移状态方程纯流体饱和液相密度和高压液体密度的计算精度。研究结果表明:与原始的PR状态方程和SRK状态方程相比,立方型容积平移状态方程对饱和液相密度和单相液体密度改进显著。以R1234ze(E)为例,验证了文中所建立的立方型容积平移状态方程。VTPR状态方程计算饱和液相密度的平均绝对相对偏差为1.42%,计算高压液相密度的平均绝对相对偏差为0.82%;VTSRK状态方程计算饱和液相密度的平均绝对相对偏差分别为3.58%,计算高压液相密度的平均相对偏差为2.00%。

新型二元混合制冷工质对CO_(2)-[Cn-mim][Tf_(2)N](n=2,4,6,8)超额性质预测

针对二氧化碳-离子液体(CO_(2)-ILs)体系热力学性质数据较少的问题,采用状态方程+活度系数法(EOS+γ法)计算了CO_(2)-[C_(2)-mim][Tf_(2)N]、CO_(2)-[C_(4)-mim][Tf_(2)N]、CO_(2)-[C_(6)-mim][Tf_(2)N]和CO_(2)-[C_(8)-mim][Tf_(2)N]4种新型制冷工质对的汽液相平衡数据。在相平衡基础上,通过SRK(Soave-Redlich-Kwong)状态方程+WS(Wong-Sandler)混合规则+UNIFAC活度系数模型,关联得出混合体系的超额吉布斯自由能GE、超额焓HE和超额熵SE。计算结果表明,CO_(2)-ILs制冷工质对的超额性质均随温度、压力、CO_(2)液相摩尔分数以及离子液体中阳离子上烷基链长度等因素变化,GE均为负值,最大值为-1066.88 J·mol^(-1),且GE随温度、压力和ILs阳离子碳基链长度增大而减小,HE均为正值,最大值为407.24 J·mol^(-1),且H^(E)随温度、CO_(2)溶解度及ILs阳离子碳基链长度增大而减小,SE最大值为7.88 J·mol^(-1)·K-1,且SE随温度和压力的增大而减小、随ILs阳离子碳基链长度增大而增大。根据汽液相平衡时计算的压力平均相对偏差,可证明所选模型在计算CO_(2)-[C_(n)-mim][Tf_(2)N](n=2,4,6,8)系统超额性质的准确性。

Modeling VLE and GLE of Systems Involving Polymers by Using SRK Equation of State

A simple extension of cubic equations of state(EOS)to polymer systems has been proposed.The So-ave-Redlich-Kwong(SRK)EOS was taken as a prototype to be used to describe the PVT behavior of polymer melts in a wide temperature and pressure range.Combined with a modified Huron-Vidal gE-mixing rule it was applied for modeling vapor-liquid equilibria of polymer-solvent solutions and the solubility of supercritical gases in polymer melts.Satisfactory results are obtained.

气体介质中JP-10液滴蒸发数值模拟研究

为了进一步了解JP-10燃料在航空发动机燃烧室中的蒸发燃烧机理,基于SRK状态方程,运用数学建模的方法,对JP-10液滴蒸发过程进行了数值模拟并分析了环境因素对液滴蒸发表面温度变化及液滴生存时间变化的影响。研究表明,气体介质与液滴间的相对速度和环境压力及温度对JP-10液滴蒸发湿球温度、升温过程及生存时间影响明显。

SRK-WS-COSMOSAC模型关联二元体系汽液平衡

基于量子力学计算的真实溶剂似导体屏蔽模型(COSMO-RS)在预测纯组分饱和蒸汽压、混合物汽液平衡、液液平衡等方面已取得重要进展,但在模型参数的优化方面还不尽人意。COSMO-SAC(segment activity coefficient)活度系数模型是COSMO-RS模型的1种改进形式,在汽液平衡预测方面能够符合热力学一致性。本文通过WS混合规则将COSMO-SAC与SRK状态方程结合应用于二元体系汽液平衡数据的关联,首次利用牛顿-拉夫逊迭代算法获得多个二元体系最优化的二元交互作用系数k_(12),填补文献空白。在较宽温度和压力范围内对不同类型二元体系(包括烃与烃,烃与醇,烃与酮,烃与酯,以及醇与水等)汽液平衡数据进行关联的结果表明,采用最优化的二元交互作用系数k_(12)后,模型的计算精度大大提高,与实验数据吻合良好。尤其对醇,水等体系,优化后的模型关联精度明显优于文献数据。

管输天然气含水量/水露点的计算方法

单纯依赖仪表监测管输天然气的水露点,无法直接获得天然气的含水量信息。基于SRK状态方程编制了天然气含水量/水露点的计算软件,将其应用于中亚输气管道投产初期气质含水量的计算,其结果与文献数据基本吻合,预测含水量的最大绝对偏差低于3mg/m3,预测水露点的最大绝对偏差低于0.5C。应用该计算软件确定了在投产初期双气源之一气质不达标的情况下,保证中亚输气管道进口气质达标的双气源合理掺混输量比范围为0.26～0.57。经现场应用验证,在此掺混输量比范围内输气,能够满足中亚输气管道气质运行安全,无液体析出。

R152a-DMF体系汽液相平衡研究

本文通过静态法高压汽液相平衡装置测定了温度293.15～353.15 K,压力0.1～2.1 MPa条件下R152a-DMF体系的汽液相平衡数据。采用逸度系数法中的PR、SRK状态方程,活度系数法中的NRTL、Wilson模型分别对该体系的汽液相平衡实验数据进行了关联计算,结果表明,Wilson模型能更好地描述该体系在实验温度、压力下的汽液相平衡数据。

油气田开发与开采——油气层物理化学实验及研究

采用sRK状态方程方法确定不同二烃类混合物的蒸汽一液体平衡随温度和压力的变化。结果表明：（1）芳香烃化合物如苯、乙苯、甲苯和二甲苯在孔隙空间里的存在，在典型的海上浅井条件下可能与烃气混合；（2）当烃混合物经受通过气泡或露水发生的相变时，即当蒸汽一液体共存在层消失时，可能发生异常高地层压力；（3）根据石油流体和油藏温度的临界温度确定异常高地层压力究竟是过压或欠压。当石油流体和油藏的温度大于临界温度时，烃混合物将处于超临界相，具有增大的压。