烴-水體系互溶度預測模型的研究進展

王敏，曹睿，劉艷升，徐泓

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烴-水體系互溶度預測模型的研究進展

王敏，曹睿，劉艷升，徐泓

（中國石油大學(北京)重質油國家重點實驗室，北京 102249）

在化工、能源、環境、食品和藥物等工業設計過程中，真實混合物的可靠溶解度數據非常重要，不僅能豐富相平衡數據庫，還能指導工藝設備設計和產品質量控制。本文介紹了烴-水體系相互溶解度的模型化研究，包括狀態方程法、活度系數法和經驗關聯式，以及近年來發展起來的真實溶劑似導體屏蔽模型法（conductor-like screening model for real solvents，COSMO-RS）。狀態方程法和活度系數法主要是通過選擇非對稱的混合規則以及引進描述水分子極性作用的參數，來改善對烴-水體系相互溶解度的計算精度。經驗關聯式主要是對實驗數據的擬合，每種烴的參數不同。COSMO-RS模型根據密度泛函理論（即建立極化電荷密度的簡單經驗式）計算單個分子嵌入虛擬導體產生的作用，通過準確描述界面統計相互作用獲得體系的熱力學性質。因此，該方法對各種體系具有普適性。分析表明，COSMO-RS模型對烴-水體系相互溶解度的預測值與實驗值吻合良好，可以補充某些難以通過實驗獲得的烴-水體系互溶度數據。最后總結和展望了烴-水體系相互溶解度模型化的未來發展方向。

烴-水體系；溶解度；真實溶劑似導體屏蔽模型；模型

在化工、能源、環境等工業設計過程中，真實混合物的相平衡數據非常重要[1]，其熱力學物性及相平衡性質的研究是基礎研究的重點及熱點之一。……