天然氣作為一種清潔能源,已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。天然氣使用前必須進(jìn)行脫硫脫碳處理,目前通常采用化學(xué)吸收法處理,該法對(duì)H2S、CO2等酸性氣體的脫除效果明顯,但對(duì)有機(jī)硫效果較差。因此,開發(fā)同時(shí)脫有機(jī)硫、H2S和CO2的復(fù)配吸收劑對(duì)天然氣的開采和使用具有重要意義。本文針對(duì)有機(jī)硫脫除率低的問(wèn)題,提出采用理論模擬結(jié)合實(shí)驗(yàn)的方式,探究了影響溶解過(guò)程的因素;建立了溶劑選擇方法;揭示了溶解過(guò)程中混合體系的熱效應(yīng)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:（1）對(duì)甲硫醇在9種不同溶劑中的亨利系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,以此來(lái)表征溶劑對(duì)甲硫醇的物理吸收能力。計(jì)算發(fā)現(xiàn),NMP（N-甲基吡咯烷酮）溶劑對(duì)甲硫醇具有最好的吸收效果。對(duì)3種化學(xué)溶劑的Pka值進(jìn)行預(yù)測(cè),以此來(lái)表征溶劑對(duì)甲硫醇的化學(xué)吸收作用,發(fā)現(xiàn)在所選的3種化學(xué)溶劑中,HEP（1-哌啶乙醇）的堿性最強(qiáng)。將上述計(jì)算結(jié)果分別與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)COSMOthermx軟件可定性預(yù)測(cè)甲硫醇在溶劑中的亨利系數(shù),即可以正確的預(yù)測(cè)溶解度的趨勢(shì),在定量分析上則稍顯不足。此外,發(fā)現(xiàn)NMP和HEP溶劑復(fù)配對(duì)甲硫醇的吸收效果最好。（2）針對(duì)溶劑-甲硫醇體系,進(jìn)行了 RDG和QTAIM的計(jì)算和分析,從... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１硫醇吸收過(guò)程示意圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ＭＭ??

?北京化工大學(xué)碩士研宄生學(xué)位論文???取決于計(jì)算精度和計(jì)算參數(shù)類型的不同。通過(guò)調(diào)研和對(duì)計(jì)算精度、計(jì)算成本的平衡，??本文選擇的基組一般為６－３１Ｇ、６－３１１Ｇ。??２．２．１．丨最優(yōu)幾何構(gòu)型搜索??分子的幾何構(gòu)型優(yōu)化是很重要的一步，分子幾何構(gòu)型的不同會(huì)影響分子能量以及??分子內(nèi)作用力的大校本文先利用Ｇｖｉｅｗ構(gòu)造分子，構(gòu)造的分子名稱及其未優(yōu)化前的??分子構(gòu)型分別列于表２－１、圖２－１。??Ｉ?—??■ｍ??圖２－１各分子優(yōu)化前分子構(gòu)型??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｂｅｆｏｒｅ?ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｅａｃｈ?ｍｏｌｅｃｕｌｅ??１８??

?北京化工大學(xué)碩士研宄生學(xué)位論文???圖２－３各分子表面屏蔽電荷分布情況??（ａ）ＤＭＥ?（ｂ）ＤＭＦ?（ｃ）ＤＭＳＯ?（ｄ）?ＭＭ?（ｅ）ＨＥＰ?（ｆ）ＭＤＥＡ?（ｇ）ＭＰ?（ｈ）ＮＭＰ?（ｉ）ＰＣ?〇）ＳＵＬ??Ｆｉｇ．?２－３?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｓｃｒｅｅｎ?ｃｈａｒｇｅ?ｆｏｒ?ｅａｃｈ?ｍｏｌｅｃｕｌｅ??（ａ）ＤＭＥ?（ｂ）ＤＭＦ?（ｃ）ＤＭＳＯ?（ｄ）?ＭＭ?（ｅ）ＨＥＰ?（ｆ）ＭＤＥＡ?（ｇ）ＭＰ?（ｈ）ＮＭＰ?（ｉ）ＰＣ?（ｊ）ＳＵＬ??２．２．２．２亨利系數(shù)的計(jì)算??通常，表征一個(gè)物質(zhì)的溶解能力大小可以用該物質(zhì)在溶劑中的亨利系數(shù)做為指??標(biāo)，是因?yàn)槿芙舛扰c亨利系數(shù)有如下的關(guān)系：??Ｈ?＝?ｌｉｍ?Ｅ???式（２－２）??在ＣＯＳＭＯｔｈｅｒｍｘ軟件對(duì)分子進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算時(shí)，先通過(guò)式１－１７計(jì)算溶質(zhì)的化學(xué)勢(shì)，??然后通過(guò)式２－３來(lái)確定該物質(zhì)在混合體系中的亨利系數(shù)。??＂／＝［ｏｒ?－?＂ｒ）／甽＝ｊＴｃ?式（２?３）??其中是該物質(zhì)在無(wú)限稀釋下的化學(xué)勢(shì)；ｈｅａｓ表示該純物質(zhì)在氣相下的化學(xué)勢(shì)；??Ｙ＾５為該物質(zhì)的無(wú)限稀釋活度系數(shù)。通過(guò)這種方法計(jì)算甲硫醇在９種不同的有機(jī)溶劑??中的亨利系數(shù)，溫度設(shè)置為２５°Ｃ，計(jì)算結(jié)果如圖２－４所示。可以看出，甲硫醇在與??ＮＭＰ混合時(shí)亨利系數(shù)最小，與ＭＤＥＡ混合時(shí)亨利系數(shù)最大，這說(shuō)明，僅考慮物理溶??解的情況下，ＮＭＰ對(duì)甲硫醇的吸收效果最好，而ＭＤＥＡ最差。甲硫醇在ＰＣ、ＤＭＳＯ、??２２??鏞??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3270419