Determinación de constantes óptimas para la ecuación de estado PengRobinson Stryjec-Vera (PRSV) a presiones elevadas

  • Ronanth Zavaleta Mercado
Palabras clave: factor acéntrico, propiedades residuales, ecuaciones cúbicas de estado, optimización discreta no lineal restringida

Resumen

Se resuelve la Ecuación de Estado Cúbica Peng-Robinson-Stryjec-Vera (PRSV) en
la región de dos fases (liquido y vapor) con la finalidad de determinar los valores de ω
(factor acéntrico) y la constante κ1, característica de esta ecuación y que es específica
para cada sustancia y que se incorporó con la finalidad de ajustar mejor la presión de
vapor a bajas temperaturas y en especial para compuestos diferentes a los
hidrocarburos. Esta mejora en la predicción de las presiones de vapor encuentra
aplicaciones de importancia en predicciones también mejoradas del equilibrio líquido
vapor (ELV). Se obtiene valores de ω y κ1 que minimizan el error relativo medio, para
más de sesenta compuestos químicos orgánicos e inorgánicos, en el intervalo de
presiones de 1 atm y la presión crítica. A este efecto se utilizan programas
computacionales del autor en sus versiones de Mathcad 14® (Programas PREOS y
PRSVEOS) para la determinación de las propiedades termodinámicas necesaria en la
región de dos fases, por aplicación de una variante del clásico algoritmo de Johnson y
Colver, dentro de una lógica de optimización numérica no lineal restringida discreta
que utiliza un algoritmo de gradiente conjugado Levenberg-Marquardt. Las soluciones
numéricas son evaluadas y comparadas con datos experimentales reportados en la
literatura y con aquellos obtenidos a partir de la Ecuación de Estado Peng-Robinson
(PR), resuelta paralelamente a la PRSV, siguiendo una aproximación parecida, con la
finalidad de generar las inferencias correspondientes. Como se esperaba, las mejoras
obtenidas son marginales en el caso de hidrocarburos y de mayor relevancia para otros
compuestos. Sin embargo, las correcciones no parecen ser mayores en el rango de
presiones estudiado.

Publicado
2010-12-01
Sección
Artículos de Investigación