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Modelling low pressure LLE and VLE of methanol/alkane mixtures with a modified Peng-Robinson EoS and the Huron-Vidal mixing rules
Fluid Phase Equilibria ( IF 2.8 ) Pub Date : 2021-06-23 , DOI: 10.1016/j.fluid.2021.113123
Juan P. Hernández , Luis A. Forero , Jorge A. Velásquez

In this work, it is assessed the capabilities and limitations of a simple cubic EoS/GE thermodynamic model to describe the phase equilibria of methanol/alkane mixtures using generalized binary interaction parameters. In first place, the critical properties of the n-alkanes were selected to generalize the parameters of the model by fitting the liquid-liquid equilibria (LLE) of binary mixtures formed by methanol with pentane, heptane and decane respectively. Adequate description of the LLE coexistence curve can be obtained at atmospheric pressure for mixtures with n-alkanes in the 4-10 carbon number range. Also, it is possible to represent the mathematical behavior of the UCST of the methanol alkane series according to literature. Finally, some predictions were made for vapor liquid equilibria (VLE) and vapor-liquid-liquid equilibria (VLLE) conditions at low and high pressure. In general, predictions are unsatisfactory. In some cases, at low pressures, qualitative predictions for the azeotropic behavior can be obtained. In second place, a second set of generalized parameters were obtained by fitting the VLE of binary mixtures formed by methanol with propane, pentane and hexane. Using this new set, the model is capable to reproduce in qualitative way the high-pressure vapor-liquid equilibria of methanol/alkane mixtures between propane and decane. However, for LLE equilibria the results are inadequate from qualitative and quantitative points of view. Based on the results found in this work, it can be established that the selected model is not capable to describe simultaneously the VLE and LLE of methanol/alkane type mixtures reasonably with a single set of binary interaction parameters.



中文翻译:

使用改进的 Peng-Robinson EoS 和 Huron-Vidal 混合规则对甲醇/烷烃混合物的低压 LLE 和 VLE 进行建模

在这项工作中,评估了简单立方 EoS/G E的能力和局限性使用广义二元相互作用参数描述甲醇/烷烃混合物相平衡的热力学模型。首先,通过拟合甲醇与戊烷、庚烷和癸烷形成的二元混合物的液-液平衡 (LLE),选择正构烷烃的关键性质来概括模型的参数。对于与 4-10 个碳数范围内的正烷烃的混合物,可以在大气压下获得 LLE 共存曲线的充分描述。此外,可以根据文献表示甲醇烷烃系列的 UCST 的数学行为。最后,对低压和高压下的气液平衡 (VLE) 和气液平衡 (VLLE) 条件进行了一些预测。总的来说,预测并不令人满意。在某些情况下,在低压下,可以获得对共沸行为的定性预测。其次,通过拟合由甲醇与丙烷、戊烷和己烷形成的二元混合物的 VLE 获得第二组广义参数。使用这个新集合,该模型能够以定性方式再现丙烷和癸烷之间的甲醇/烷烃混合物的高压汽液平衡。然而,对于 LLE 平衡,从定性和定量的角度来看,结果是不充分的。根据这项工作中发现的结果,可以确定所选模型不能用一组二元相互作用参数合理地同时描述甲醇/烷烃类混合物的 VLE 和 LLE。其次,通过拟合由甲醇与丙烷、戊烷和己烷形成的二元混合物的 VLE 获得第二组广义参数。使用这个新集合,该模型能够以定性方式再现丙烷和癸烷之间的甲醇/烷烃混合物的高压汽液平衡。然而,对于 LLE 平衡,从定性和定量的角度来看,结果是不充分的。根据这项工作中发现的结果,可以确定所选模型不能用一组二元相互作用参数合理地同时描述甲醇/烷烃类混合物的 VLE 和 LLE。其次,通过拟合由甲醇与丙烷、戊烷和己烷形成的二元混合物的 VLE 获得第二组广义参数。使用这个新集合,该模型能够以定性方式再现丙烷和癸烷之间的甲醇/烷烃混合物的高压汽液平衡。然而,对于 LLE 平衡,从定性和定量的角度来看,结果是不充分的。根据这项工作中发现的结果,可以确定所选模型不能用一组二元相互作用参数合理地同时描述甲醇/烷烃类混合物的 VLE 和 LLE。该模型能够以定性方式再现丙烷和癸烷之间甲醇/烷烃混合物的高压汽液平衡。然而,对于 LLE 平衡,从定性和定量的角度来看,结果是不充分的。根据这项工作中发现的结果,可以确定所选模型不能用一组二元相互作用参数合理地同时描述甲醇/烷烃类混合物的 VLE 和 LLE。该模型能够以定性方式再现丙烷和癸烷之间甲醇/烷烃混合物的高压汽液平衡。然而,对于 LLE 平衡,从定性和定量的角度来看,结果是不充分的。根据这项工作中发现的结果,可以确定所选模型不能用一组二元相互作用参数合理地同时描述甲醇/烷烃类混合物的 VLE 和 LLE。

更新日期:2021-06-30
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