Уточненная корреляция для прогнозирования критической температуры высококипящих алканов нормального и разветвленного строения

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Проведен сравнительный анализ наиболее известных расчетных моделей, разработанных для определения критической температуры углеводородов в первую очередь гомологического ряда н-алканов. Отмечены основные преимущества и недостатки предлагаемых в литературе корреляций. Предложена уточненная корреляция для определения критической температуры алканов нормального и разветвленного строения, применимая для гомологов с числом атомов углерода от NC = 3–7 и практически вплоть до 100 и более. Приведено сравнение результатов вычислений по предлагаемой зависимости и по корреляциям других авторов. Отмечено преимущество предложенной корреляции для критической температуры индивидуальных соединений по сравнению с полиномиальными и сложными нелинейными моделями, а именно, возможность распространения принятого подхода на соединения других структурных групп, а также прогнозирования критических температур рядов гомологов при незначительном и даже полном отсутствии экспериментальных опорных данных.

作者简介

Б. Донских

ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

编辑信件的主要联系方式.
Email: borix2222@yandex.ru
俄罗斯联邦, Москва

В. Истомин

ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

Email: vlistomin@yandex.ru
俄罗斯联邦, Москва

参考

  1. Nikitin E.D., Paviov P.A., Skripov P.V. Estimation of the Critical Constants Normal Alkanes // Int. J. Thermophys. 1996. V. 17. № 2. Р. 455.
  2. Никитин Е.Д. Критические свойства термонестабильных веществ: методы измерений, некоторые результаты, корреляции // ТВТ. 1998. Т. 36. № 2. С. 322.
  3. Никитин Е.Д. Асимптотическое поведение критических свойств веществ, состоящих из длинных цепных молекул // ТВТ. 2000. Т. 38. № 2. С. 337.
  4. Никитин Е.Д., Павлов П.А. Ван-дер-ваальсовский флюид цепных молекул в приближении самосогласованного поля. Некоторые теплофизические свойства // ТВТ. 2000. Т. 38. № 5. С. 716.
  5. Богатищева Н.С., Никитин Е.Д. Критические свойства двенадцати гомологических рядов с общей формулой H(CH2)SR // ТВТ. 2005. Т. 43. № 2. С. 196.
  6. Nikitin E.D., Bogatishcheva N.S. Method of Self-similar Functions for Estimating the Critical Properties of Homologous Series // Fluid Phase Equilibria. 2021. V. 537. P. 1.
  7. Chickos J., Wang T., Sharma E. Hypothetical Thermodynamic Properties: Vapor Pressures and Vaporization Enthalpies of the even n-Alkanes from C40 to C76 at T = 298.15 K by Correlation-gas Chromatography. Are the Vaporization Enthalpies a Linear Function of Carbon Number? // J. Chem. Eng. Data. 2008. V. 53(2). P. 481.
  8. Nikitin E.D., Pavlov P.A., Bogatishcheva N.S. Critical Properties of Long-chain Substances from the Hypothesis of Functional Self-similarity // Fluid Phase Equilibria. 2005. V. 235(1). P. 1.
  9. Teja A.S., Lee R.J., Rosenthal D., Anselme M. Correlation of the Critical Properties of Alkanes and Alkanols // Fluid Phase Equilibria. 1990. V. 56. P. 153.
  10. Nikitin E.D., Pavlov P.A., Popov A.P. Vapour-liquid Cri-tical Temperatures and Pressures of Normal Alkanes with from 19 to 36 Carbon Atoms, Naphthalene, and m-Terphenyl Determined by the Pulse-heating Technique // Fluid Phase Equilibria. 1997. V. 141(1-2). P. 155.
  11. Nikitin E.D., Popov A.P. Critical Temperatures and Pressures of C40, C44, and C60 Normal Alkanes Measured by the Pulse-heating Technique // Fluid Phase Equilibria. 2014. V. 379. P. 191.
  12. Joback K.G., Reid R.C. Estimation of Pure-component Properties from Group-contributions // Chem. Eng. Commun. 1987. V. 57 (1-6). P. 233.
  13. Nannoolal Y., Rarey J., Ramjugernath D. Estimation of Pure Component Properties. Part 2. Estimation of Critical Property Data by Group Contribution // Fluid Phase Equilibria. 2007. V. 252(1-2). P. 1.
  14. Constantinou L., Gani R. New Group Contribution Method for Estimating Properties of Pure Compounds // AIChE J. 1994. V. 40. № 10. P. 1697.
  15. Poling B.E., Prausnitz J.M., O’Connell J.P. The Properties of Gases and Liquids. 5th ed. N.Y.: McGraw Hill, 2000. 768 p.
  16. Tsonopoulos C. Critical Constants of Normal Alkanes from Methane to Polyethylene // AIChE J. 1987. V. 33(12). P. 2080.
  17. Tsonopoulos C., Tan Z.M. The Critical Constants of Normal Alkanes from Methane to Polyethylene. 2. Application of the Flory Theory // Fluid Phase Equilibria. 1993. V. 83. P. 127.
  18. Lemmon E.W., Goodwin A.R.H. Critical Properties and Vapor Pressure Equation for Alkanes CnH2n+2: Normal Alkanes with n ≤ 36 and Isomers for n = 4 through n = 9 // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2000. V. 29(1). P. 1.
  19. Kontogeorgis G.M., Tassios D.P. Critical Constants and Acentric Factors for Long-chain Alkanes Suitable for Corresponding States Applications. A Critical Review // Chem. Eng. J. 1997. V. 66. P. 35.
  20. Gani R. Group Contribution-based Property Estimation Methods: Advances and Perspectives // Curr. Opin. Chem. Eng. 2019. V. 23. P. 184.
  21. Messerly R.A., Knotts T.A., Giles N.F., Wilding W.V. Developing an Internally Consistent Set of Theoretically Based Prediction Models for the Critical Constants and Normal Boiling Point of Large n-Alkanes // Fluid Phase Equilibria. 2017. V. 449. P. 104.
  22. Kurata M., Isida S. Theory of Normal Paraffin Liquids // J. Chem. Phys. 1955. V. 23. P. 1126.
  23. Kreglewski A., Zwolinski B.J. A New Relation for Physical Properties of n-alkanes and n-alkyl Compounds // J. Phys. Chem. 1961. V. 65. P. 1050.
  24. Kumar A., Okuno R. Critical Parameters Optimized for Accurate Phase Behavior Modeling for Heavy n-Alkanes up to C100 Using the Peng–Robinson Equation of State // Fluid Phase Equilibria. 2012. V. 335. P. 46.
  25. Smit B., Karaborni S., Siepmann J.I. Computer-simulations of Vapor–Liquid Phase Equilibria of n-Alkanes // J. Chem. Phys. 1995. V. 102(5). P. 2126.
  26. Nath S.K., Escobedo F.A., de Pablo J.J. On the Simulation of Vapor-liquid Equilibria for Alkanes // J. Chem. Phys. 1998. V. 108(23). P. 9905.
  27. Errington J.R., Panagiotopoulos A.Z. A New Intermolecular Potential Model for the n-Alkane Homologous Series // J. Phys. Chem. B. 1999. V. 103(30). P. 6314.
  28. Zhuravlev N.D., Martin M.G., Siepmann J.I. Vapor-liquid Phase Equilibria of Triacontane Isomers: Deviations from the Principle of Corresponding States // Fluid Phase Equilibria. 2002. V. 202(2). P. 307.
  29. Muller E.A., Mejia A. Comparison of United-atom Potentials for the Simulation of Vapor–Liquid Equilibria and Interfacial Properties of Long-chain n-Alkanes up to n-C-100 // J. Phys. Chem. B. 2011. V. 115(44). P. 12822.
  30. Messerly R.A., Knotts T.A., Rowley R.L., Wilding W.V. Improved Estimates of the Critical Point Constants for Large n-Alkanes Using Gibbs Ensemble Monte Carlo Simulations // J. Chem. Eng. Data. 2016. V. 61(10). P. 3640.
  31. Messerly R.A., Rowley R.L., Knotts T.A., Wilding W.V. An Improved Statistical Analysis for Predicting the Critical Temperature and Critical Density with Gibbs Ensemble Monte Carlo Simulation // J. Chem. Phys. 2015. V. 143(10). 104101.
  32. Messerly R.A., Knotts T.A., Rowley R.L., Wilding W.V. An Improved Approach for Predicting the Critical Constants of Large Molecules with Gibbs Ensemble Monte Carlo Simulation // Fluid Phase Equilibria. 2016. V. 425. P. 432.
  33. Messerly R.A., Knotts T.A., Wilding W.V. Uncertainty Quantification and Propagation of Errors of the Lennard-Jones 12-6 parameters for n-Alkanes // J. Chem. Phys. 2017. V. 146. 194110.
  34. Vega C., MacDowell L.G. Critical Temperature of Infinitely Long Chains from Wertheim’s Perturbation Theory // Mol. Phys. 2000. V. 98(17). P. 1295.
  35. Gonzalez L., MacDowell L.G., Muller M., Vega C., Binder K. Equation of State and Critical Behavior of Polymer Models: A Quantitative Comparison between Wertheims Thermodynamic Perturbation Theory and Computer Simulations // J. Chem. Phys. 2000. V. 113(1). P. 419.
  36. Muller E.A., Gubbins K.E. Molecular-based Equations of State for Associating Fluids: A Review of SAFT and Related Approaches // Ind. Eng. Chem. Res. 2001. V. 40(10). P. 2193.
  37. Chickos J.S. Hypothetical Thermodynamic Properties: The Boiling and Critical Temperatures of Polyethylene and Polytetrafluoroethylene // J. Chem. Eng. Data. 2004. V. 49(3). P. 518.
  38. Martin M.G., Siepmann J.I. Transferable Potentials for Phase Equilibria. 1. United-Atom Description of n-Alkanes // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102. P. 2569.
  39. Ambrose D., Tsonopoulos C. Vapor–Liquid Critical Properties of Elements and Compounds. 2. Normal Alkanes // J. Chem. Eng. Data. 1995. V. 40(3). P. 531.
  40. Owczarek I., Blazej K. Recommended Critical Temperatures. Part I. Aliphatic Hydrocarbons // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2003. V. 32. P. 1411.
  41. Ambrose D., Tsonopoulos C., Nikitin E.D., Morton D.W., Marsh K.N. Vapor-Liquid Critical Properties of Elements and Compounds. 12. Review of Recent Data for Hydrocarbons and Non-hydrocarbons // J. Chem. Eng. Data. 2015. V. 60(12). P. 3444.
  42. Yaws C.L. The Yaws Handbook of Physical Properties for Hydrocarbons and Chemicals: Physical Properties for More Than 54,000 Organic and Inorganic Chemical Compounds, Coverage for C1 to C100 Organics and Ac to Zr Inorganics. 2nd ed. Oxford: Gulf Professio-nal Publ., 2015. 832 p.
  43. Lide D.R., Milne G.W.A. Handbook of Data on Organic Compounds. 3rd ed. CRC-Press, 1993. 6560 p.
  44. Thermophysical Properties of Fluid Systems. NIST Chemistry WebBook, SRD 69. https://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/
  45. NIST Standard Reference Database Number 69. 2023. https://webbook.nist.gov/chemistry/

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».