[发明专利]一种计算烃类化合物密度的方法

说明书

本发明提出了一种计算烃类化合物密度的方法，包括以下步骤：(1)将烃类化合物中分子骨架相同而其骨架所连接的烷基不同的化合物归类；(2)按照步骤(1)的归类方法确定待计算化合物所属的类，选定此类化合物中一个已知其密度的化合物；(3)获取正构烷烃的密度D与表征分子结构的变量A的关联公式D＝f(A)；(4)利用与待计算化合物属于同类的已知化合物的密度数据D₀及其表征分子结构的变量A的值A₀，对步骤(3)中正构烷烃的密度D‑表征分子结构的变量A的关联公式进行校正；(5)得到校正后的关联公式D＝f(A+A′)，计算待计算化合物的密度。本发明方法简单可靠，计算精度高，对同分异构体以及高碳数烃类化合物的计算较为准确。

技术领域

本发明涉及一种计算烃类化合物密度的方法。

背景技术

石油中包含成千上万种化合物，在炼油工业中，原油及油品的密度在储运中也具有重要的意义，在原料及产品的计量以及炼油装置的设计等方面都是必不可少的。获取石油中各种类型化合物的密度，可为认识油品混合物的密度提供依据。获取化合物密度最直接的手段是通过实验方法测定，但有些化合物因分离提纯的困难，很难通过实验的手段获取其密度数据，有必要对其密度进行估算或预测。化合物密度与其分子结构密切相关，所以寻求化合物的结构-物性关联具有重要意义。

烃类化合物是由碳和氢两种元素所组成的结构复杂的化合物，通常可分为烷烃、烯烃、炔烃、环烷烃、芳烃等几大类。在计算烃类化合物的基本物性时，如果仅将烃类化合物分成这几类物质来计算的话，不足以体现烃分子结构的复杂性，也得不到理想的计算效果。

目前，建立结构-物性关联的常见方法是基团贡献法和拓扑方法，基团贡献法不能合理的外推至高碳数化合物的密度，对同分异构体的区分能力有限。拓扑方法对同分异构体有较好的区分能力，计算结果可靠，但使用范围相对较小(比如适合的碳数范围相对较小，不同类型的化合物需要不同的拓扑指数)。

发明内容

本发明提出了一种计算烃类化合物密度的方法。

本发明计算烃类化合物密度的方法包括以下步骤：

(1)将烃类化合物中分子骨架相同而其骨架所连接的烷基不同的化合物归类；

(2)按照步骤(1)的归类方法确定待计算化合物所属的类，选定此类化合物中一个已知其密度的化合物；

(3)获取正构烷烃的密度D与表征分子结构的变量A的关联公式D＝f(A)；

(4)利用与待计算化合物属于同类的已知化合物的密度数据D₀及其表征分子结构的变量A的值A₀，对步骤(3)中正构烷烃的密度D-表征分子结构的变量A的关联公式进行校正，得到该类化合物的密度D-表征分子结构的变量A的关联公式D＝f(A+A′)，其中A′为常数；

(5)确定待计算化合物的表征分子结构的变量A的值，代入步骤(4)中得到的该类化合物的密度D-表征分子结构的变量A的关联公式D＝f(A+A′)，得到待计算化合物的密度。

步骤(1)中优选将烃类化合物中分子骨架相同而其骨架所连接的直链烷基不同的化合物归类。

例如，对于2-甲基丙烷、2-甲基丁烷、2-甲基戊烷、2-甲基己烷、…这一类化合物，可以将其归类为2-甲基烷烃类的化合物，显然归入此类的化合物均具有2-甲基烷烃的骨架，只是骨架上所连接的烷基不同，连接甲基的为2-甲基丙烷，连接乙基的为2-甲基丁烷，连接正丙基的为2-甲基戊烷，连接正丁基的为2-甲基己烷，…；对于甲苯、乙苯、丙苯、…这一类物质，可以将其归类为单烷基苯类的化合物；其它分子结构的烃类化合物，也按此方法归类。有的烃类化合物可能会归入多个表示不同分子骨架的类中。

步骤(3)中所述的表征分子结构的变量A是体现分子结构特征的一个变量，例如可以为分子量、碳原子数或拓扑指数，优选采用分子量作为表征分子结构的变量。