分子动力学模拟计算超临界CO2的溶解度参数.pdf

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1、石油学报(石油加工)2015年2月ACTAPETROLE1SINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第31卷第1期文章编号：1001—8719(2015)01—0078—06分子动力学模拟计算超临界CO2的溶解度参数罗辉，王睿，范维玉，李兆敏’马涛。，南国枝(1．中国石油大学重质油国家重点实验室，山东青岛266580；2．中国石油大学石油工程学院山东青岛2665803．拜耳材料科技(中国)有限公司，上海200120)摘要：采用分子动力学模拟方法，计算了超临界CO。和超临界COz乙醇体系的溶解

2、度参数，并分析了体系内粒子间距离的径向分布函数。结果表明，超临界CO。的溶解度参数随温度的升高而减小，随压力的增大而增大，且随密度的增大而线性增大；添加乙醇可明显提高超临界CO的溶解度参数，且随着乙醇浓度的增加，在相同条件下的溶解度参数也增大。乙醇分子可与CO分子形成分子间氢键而提高COz的极性，从而提高体系的溶解度参数；超临界CO一乙醇体系中，分子间，特别是乙醇分子间存在聚集现象。当体系压力较低时，增大压力，可大幅度减弱乙醇分子问的聚集程度，使体系的溶解度参数迅速增大；但继续增大压力到一定程度时，乙醇分子间的聚集程

3、度达到定值，即乙醇已均匀分散在c0。中，溶解度参数随压力的变化趋于平缓。关键词：超临界cOz；溶解度参数；分子动力学模拟；乙醇中图分类号：TE626．24文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001-8719．2015．01．013CalculationofSolubilityParametersofSupercriticalCO5byMolecularDynamicsSimulationLUOHui一，WANGRui，FANWeiyu，LIZhaomin，MATao。，NANGuozhi(1_Sta

4、teKeyLaboratoryofHeavyOilProcessing，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China2．SchoolofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China；3．BayerMaterialScience(China)Co，Ltd．，Shanghai200120，China)Abstract：Thesolubilityparametersofsupercrit

5、icalCO2andsupercriticalCO2一ethanolsystemwerecalculatedbymoleculardynamicssimulation．Theradialdistributionfunctionofthesystemswasanalyzed．TheresultsindicatedthatthesolubilityparameterofsupercriticalCO2decreasedwiththeincreaseoftemperature，increasedwiththeincreas

6、eofpressure，andincreasedlinearlywiththedensityofthesystem．AdditionofethanolcouldsignificantlyimprovethesolubilityparameterofsupercriticalCO2，andthesolubilityparameterincreasedwiththeincreaseofethanolconcentrationunderthesamecondition．Itwasfoundthattheintermolec

7、ularhydrogenbondswereformedbetweenethanolandCO2，therebythepolarityandthesolubilityparameterofsupercriticalCO2increased．TherewasintermolecularaggregationinsupercriticalCOz—ethanolsystem，especially，inethanolmolecules．Whenthepressurewaslower，aggregationoftheethano

8、lmoleculeswouldbesignificantlyweakenedwiththeincreaseofpressure．However，whenthepressureincreasedtoacertainextent，aggregationoftheethanolmoleculestendedtobesmooth，meaningthat