[发明专利]一种用于确定有机物基础物性参数的系统及其应用

说明书

本发明提供了一种用于确定有机物基础物性参数的系统、方法及其应用，包括：拆分模块，以元素和化学键为基本单位，对待测有机物进行拆分，并得到所述各元素和化学键的贡献值；基础物性参数确定模块，其输入连接所述拆分模块的输出，根据所述各元素和化学键的个数和贡献值，计算所述待测有机物的基础物性参数。本发明以元素与化学键贡献为基本单位，对待测有机物进行拆分，只需要化合物的分子结构，就可以得到待测有机物基础物性参数，使用简便，确定精度高。

技术领域

本发明涉及化学工程计算、化工设计、化工生产领域，具体涉及一种用于确定有机物基础物性参数的系统及其应用。

背景技术

有机物基础物性参数广泛应用于化学工程计算，因而在任何类别的化工设计、生产、科研工作中都是必不可少的，有机物基础物性参数的可靠性在很大程度上决定了许多化学工程计算和过程模拟计算的可靠性。

对于有机化合物，已有许多实测的基础物性参数数据，但与工业和研究中所涉及到的化合物种类相比，仍很不充分，随着生产和科研的发展，常会遇到基础物性参数未被测定的有机物，需要进行估算。目前估算有机物基础物性参数的方法有基团贡献法、与其它物性参数相关联方法、人工神经网络法、定量结构性质关系法、基团拓扑空间法等。在这么多的估算方法中，应用最广泛的是基团贡献法。基团贡献法经验性较大，不同的方法有不同的估算范围，个别方法因基团划分过细，在计算某些有机物物性参数时存在多种贡献基团结合，所以得到多个物性参数的值。人工神经网络法具有基本结构单一、处理信息并行性、存储记忆联想性、获取知识自学性和信息容错性等优点，但存在训练时间长，训练数据量大等缺点。

目前存在的问题是亟需研究开发一种具有广泛通用性和精确度的物性参数估算系统及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了提高物性参数估算方法的通用性和精确度，提供一种用于确定有机物基础物性参数的系统，该系统基于元素和化学键贡献估算有机物基础物性参数的方法，基于元素和化学键的贡献，建立估算模型，确定有机物的未知相关基础物性参数。

为此，本发明第一方面提供了一种用于确定有机物基础物性参数的系统，包括：

拆分模块，以待测有机物中的元素和化学键为基本单位，对待测有机物进行拆分，并基于元素和化学键相对于物性参数的贡献值库确定所述待测有机物中的各元素和化学键的贡献值；

基础物性参数确定模块，其输入与所述拆分模块的输出相连接，根据所述各元素和化学键的个数和贡献值，计算所述待测有机物的基础物性参数；

其中，所述基础物性参数包括临界温度、临界压力、临界体积和正常沸点中的一种或多种。

本发明所述用语“待测有机物”是指待测物性参数(包括临界温度、临界压力、临界体积和正常沸点)的有机物。

在本发明的一些实施例中，所述贡献值库是基于对已知化合物的元素和化学键相对于物性参数的关系进行回归得到的。

根据本发明，建立方法的时候，从大量己知有机物的基础物性参数实验数据中回归得到元素和化学键的贡献值，得到的贡献值见表5至表8。确定未知有机物的基础物性参数直接使用这些贡献值。

在本发明的一些实施例中，临界温度经由采用式I计算得到：

式I中，T_C为待测有机物的临界温度，K；

n_i为待测有机物中的元素或化学键i的个数；

ΔT_i为待测有机物中的元素或化学键i的贡献值；

T_b为待测有机物的正常沸点，K。

在本发明的一些实施例中，临界压力由式II计算得到：