Gibbs系綜蒙特卡羅方法乙烯-醋酸乙烯汽液相平衡研究.pdf

1、醋酸乙烯是重要的有機合成原料,乙烯氣相法是目前生產(chǎn)醋酸乙烯的主流方法。乙烯-醋酸乙烯體系的相平衡數(shù)據(jù)較為缺乏,使得相關(guān)研究和開發(fā)工作存在困難。本文采用Gibbs系綜蒙特卡羅(GEMC)方法,借助于Towhee模擬軟件,在不同條件下對乙烯-醋酸乙烯二元混合物進行GEMC模擬,對乙烯-醋酸乙烯體系的相平衡進行研究。
　　本文首先采用力場參數(shù)遷移的方法將TraPPE-UA力場描述文件中缺少的與CHo=c(sp2)原子基團相關(guān)的鍵參數(shù)和非

2、鍵參數(shù)補全,對醋酸乙烯體系進行汽液相平衡模擬計算,計算結(jié)果與實驗值相比偏差較大,說明現(xiàn)有的力場不能準確描述分子間相互作用,力場參數(shù)有待修正。
　　為修正力場參數(shù),本文對醋酸乙烯分子的電荷分布、Fukui函數(shù)以及分子間相互作用進行考察。研究結(jié)果表明,TraPPE-UA力場中缺失參數(shù)的碳原子性質(zhì)相對較為活潑,該原子的非鍵作用參數(shù)在描述分子間相互作用時較為關(guān)鍵。本文采用量子化學計算方法對醋酸乙烯分子間相互作用能進行Lennard-Jon

3、es12-6函數(shù)擬合,得到了缺失的非鍵參數(shù),對TraPPE-UA力場參數(shù)進行了修正。
　　采用修正后的力場重新模擬計算乙烯-醋酸乙烯在溫度T=303.15K,P=310kPa、724kPa、1138kPa下的汽液相平衡組成,模擬結(jié)果與文獻實驗值之間的相對偏差明顯改善,表明修正后的力場參數(shù)可以較好地描述醋酸乙烯體系的熱力學特性,能夠得到較為準確的汽液相平衡數(shù)據(jù)。
　　在以上研究的基礎(chǔ)上,采用修正后的力場計算得到了乙烯-醋酸乙烯