[发明专利]一种基于PRSV状态方程的甲烷在水中的溶解度计算方法

权利要求书

1.一种基于Peng-Robinson-Stryjek-Vera(PRSV)状态方程的甲烷在水中的溶解度计算方法，主要包括以下步骤：

A)确定甲烷和水的物质的量(z)、临界压力(P_c)、临界温度(T_c)、偏心因子(ω)，非随机参数(α)和二元交互作用参数(E)；

B)用Wilson公式计算平衡常数(K)的初值；

C)求解气液两相总物料平衡方程(F)，用牛顿法对气相摩尔数(V)进行迭代；

D)计算各组分的摩尔分数(x，y)；

E)计算PRSV状态方程参数；

F)代入状态方程系数计算PRSV状态方程的偏差系数(Z)三次方方程；

G)计算气液相逸度(f^V，f^L)；

H)如果不满足检验条件，则对平衡常数K进行迭代计算，直到满足检验条件为止。

2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于所述步骤A)包括以下步骤：

计算非随机参数(α)和二元交互作用参数(E)：

α＝0.14 (1)

E_ij＝2.927×10^-7T³-3.7548×10^-4T²+0.1574T-20.0589 (2)

E_ji＝-0.0267T+17.335 (3)

式中：α为水和甲烷的非随机参数；

E为水和甲烷的二元交互作用参数；

T为体系温度，单位K；

i为组分水；

j为组分甲烷。

3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于所述步骤B)包括以下步骤：

用Wilson公式计算平衡常数(K)的初值：

式中：K为平衡常数；

P_c为临界压力，MPa；

T_c为临界温度，K；

ω为偏心因子；

P为体系压力，MPa；

T为体系温度，K。

4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于所述步骤C)包括以下步骤：

求解气液两相总物料平衡方程(F)，用牛顿法对气相摩尔数(V)进行迭代：

式中：F为气液两相总物料平衡方程；

z为初始组分物质的量；

n为组分数，等于2；

V为气相摩尔数；

K为平衡常数；

i为甲烷或水；

j为迭代次数；

F′为F对V的导数。

5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于所述步骤D)包括以下步骤：计算各组分的摩尔分数(x，y)：

式中：z为初始组分物质的量；

V为气相摩尔数；

K为平衡常数；

i为甲烷或水；

x为液相摩尔分数；

y为气相摩尔分数。