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

Abstract

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.