韩兴华，董 婷，白 昊，王艳红

(1. 中北大学 化工与环境学院，山西 太原 030051； 2. 一重集团大连设计研究院有限公司，辽宁 大连 116000)



基于Aspen Plus的氢气在烃类中溶解度的计算

韩兴华1，董 婷1，白 昊2，王艳红1

(1. 中北大学 化工与环境学院，山西 太原 030051； 2. 一重集团大连设计研究院有限公司，辽宁 大连 116000)

运用Aspen Plus闪蒸分离模块建立模拟流程，采用5个物性方程和经验公式计算氢气在十六烷-四氢萘混合溶剂中的溶解度. 四氢萘的质量分数为0.226、 0.339和0.539，氢气的质量流率为1.5 kg/h，混合溶剂的质量流率为500 kg/h，在温度为453.15，543.15和623.15 K，压力为1～11 MPa条件下，对氢气在十六烷和四氢萘混合溶剂中进行闪蒸平衡分离计算. 对比模拟值和测量值，探讨物性方程的使用范围. 在温度为543.15 K和673.15 K，压力为3～10 MPa条件下，选取SRK和PENG-ROB物性方程和经验公式，分别对氢气在十氢萘、 四氢萘、 十二烷和十六烷中进行溶解度计算. 结果表明，在一定的温度和压力下，选择合适的物性方程，运用Aspen Plus闪蒸分离模块可准确计算氢气在烃类中的溶解度.

Aspen Plus； 物性方程； 经验公式； 氢气； 溶解度

汽柴油中微量的含硫组分燃烧后生成的SOx，不仅会导致酸雨，还会使发动机尾气处理系统失效，从而导致机动车尾气中NOx、 CO、 颗粒物等有毒物排放. 随着我国将在全国范围内实施车用柴油国IV排放标准(S<50 ppm)，超深度加氢脱硫技术备受关注. 工业上多采用氧化铝负载的CoMo和NiMo硫化物为催化剂，过渡金属磷化物、 氮化物是目前研究较多的一类高活性加氢精制催化剂[1-2]. 研究工作通常选用模拟油进行实验，即将典型的含硫或含氮化合物溶解在纯溶剂或混合溶剂中，例如十氢萘、 十二烷和十六烷等惰性溶剂[3]，加氢催化剂的活性与溶剂有关[4-5]. 此外，在众多储氢技术中，将氢气以氢化物形式储存在液体烃类化合物中被认为是一项潜在可行的方案[6]. 而在筛选及评价潜在的有机液体储氢化合物时，氢气的溶解度也是一重要参数. 因此，测定和模拟计算氢气在这些烃类溶剂中的溶解度具有重要的意义.

刘晨光等[7]在温度22～250 ℃和压力2～12 MPa 条件下，测定了氢气在甲苯、 正庚烷、 汽柴油等馏分的溶解度. 罗化峰等[8]分别测定了氢气在混合组分十六烷-四氢萘、 四氢萘-喹啉和十六烷-喹啉中的溶解度，并且利用数学……