讲座主题:COSMOlogic在石油化工领域中的应用
讲座时间:2020年5月20日(周五),14:00
主 讲 人:创腾讲师,材料科学产品技术部
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COSMOlogic基于COSMO-RS理论,能够对任意组分混合溶液的的热力学性质进行快速准确地预测。软件巧妙地结合了量化计算与统计热力学,快速准确地描述溶液中的分子间的氢键以及范德华等非键相互作用。相比于在化工领域中使用广泛的基于大量实验数据的基团贡献法,COSMO-RS能够更好地研究缺少实验数据和缺失经验参数的新型化合物体系。只需少量数据就可以预测带有稀有官能团的化合物而不会降低性质计算的准确性。
化工行业是COSMOlogic产品传统的主要业务领域之一。软件自1999年问世一来,众多大型国际知名化工企业就一直一来都是COSMOlogic的忠实用户。对于石油化工行业而言,最大的需求之一就是提高采油率(EOR)。而工程师往往面对复杂的相平衡状况,无法快速准确地获取相应的热力学数据。COSMOlogic正是解决这些问题的有用工具。依托COSMOlogic庞大的化合物信息数据库,可以快速计算工业流体的热力学性质。
Ref: Royal Society open science, 2018, 5(4): 172004.
本次讲座会结合案例+软件实操的方式来跟大家带来COSMOlogic的相关分享。
可预测的性质:
极性成分的分配系数
萃取和液液平衡
溶解度和固液平衡
复杂混合物的气体溶解度和蒸气压
纯化合物的密度和粘度
可用于研究表面活性剂,聚合物和离子液体
石油化工领域的应用:
Ref: Ind. Eng. Chem. Res. 2017, 56, 788-798
相平衡与萃取:
COSMOlogic为预测气液固三相之间的相平衡问题提供了多种方法途径。例如多组分、多相萃取平衡或共沸物中夹带剂的气-液分离的复杂任务,都可以通过COSMOlogic以简单明了的方式进行预测。
溶剂筛选:
借助溶剂筛选功能,快速甄选用于萃取或下游工艺的最佳溶剂,抗溶剂。通过虚拟筛选COSMObase数据库中大量的溶剂能够有效减少实验次数,快速设计改良工业溶剂。
表面活性剂:
COSMOlogic套件内置了能够处理含有表面活性剂体系并预测其热力学性质的物理模型。利用COSMOplex插件,甚至可以预测胶束或生物膜等自组装非均相体系的一些重要特性。
聚合物:
借助COSMOtherm获取描述符,通过QSPR模型来处理分子量较大的聚合物或复杂基质如活性炭的吸附。COSMOtherm能够对聚合物中的溶解度以定性或半定量的方式进行预测。
工艺建模与工程仿真:
COSMOtherm可以通过 CAPE-OPEN接口为工艺流程仿真软件(PME)例如Aspen提供数据输入优化工艺流程。小范围的工艺优化极有可能带来大范围的效率提高和盈利增加。
Ref: doi.org/10.1098/rsos.172004
注:下期COSMOlogic在线专题讲座将为大家带来医药设计领域的应用专题分享,敬请关注创腾科技微信公众号。