Modelo semiempírico para la predicción de un set termodinámicamente consistente de propiedades del equilibrio LV de líquidos iónicos puros (presentación)

1. Francisco Javier Bastante Flores Grado en Ingeniería Química Madrid a 1 de junio de 2016

2.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones -Baja presión de vapor -Amplios rangos de T de trabajo -Estructura modular

3.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones 106 LIs diferentes

4.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones

5.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones -Coste elevado -Equipos sofisticados -Métodos convencionales VÍA EXPERIMENTAL -Base de datos de propiedades consistentes SIMULACIÓN DE PROCESOS

6.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones MÉTODOS PREDICTIVOS VÍA EXPERIMENTAL SIMULACIÓN DE PROCESOS

7.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones General  Creación de la Base de Datos Específicos  Recopilación de información bibliográfica  Evaluación de la calidad de la información  Estrategia generación set de propiedades  Depuración de propiedades: estadística

8.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones  Pv=f(T)  Entalpía de vaporización (ΔH)  ΔCp (ΔH=f(T))  Temperatura de ebullición (Tb)  Punto crítico (Tc, Pc)

9.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones Propiedades especificadas por el usuario Propiedades calculadas por el programa T crítica < T ebullición x

10.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones Equilibrio LV Ec. De Antoine Aspen Plus Clausius-Clapeyron Integrada (ΔHvap=cte con T)

11.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones  Reducido número de datos  Enfoque hacia propiedades individuales  Elevada variabilidad

12.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones Regresión lineal

13.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones “La entalpía de vaporización en el punto crítico es cero” (L. de Castro, Valcárcel Cases, & T.V. de la Torre 1993)

14.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones To=Tc ΔH=0 P=Patm Tc Tb

20.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones Tb Tc

23.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones Componentes Confórmero 0 Todos los confórmeros Nivel de cálculo TZVP TZVPD_FINE Estructura en fase gas CON energy SIN energy

24.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones Pv vs T CON energy Tb, Tc, Pc SIN energy

25.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones +15% ajuste 3 parámetros +15% ajuste 3 parámetros +15% ajuste 4 parámetros +15% ajuste 4 parámetros Datos disponibles Prop. Críticas filtradas

26.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones  Tres parámetros: ΔH=a+bT y b=ΔCp.  Especificar ΔH(298K) y ΔCp de COSMO-RS  Poblar zonas de T altas con valores de Pv vs T calculados con COSMO-RS

31.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones 63 Regresiones Lineales ΔH(298K)=m·MWcat+n ΔCp=m·MWcat+n

35.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones Zaitsau, et al. (2014) IMIDAZOLIUMPYRROLIDINIUM

36.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones IMIDAZOLIUM PYRIDINIUM PYRROLIDINIUM

37.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones ΔH(298K) Tc

38.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones  Importancia de métodos teóricos y de refinado estadístico de la información  Modelo: Ec. Clausius-Clapeyron con 3 parámetros con ΔH y ΔCp de COSMO  Dependencia de propiedades con MW del catión y del anión  Homología como criterio predictivo

39. Francisco Javier Bastante Flores Grado en Ingeniería Química Madrid a 1 de junio de 2016

41.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones Tc 1724,8 K

46.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones  Eötvos y Guggenheim  Regla de Trouton  Ec. Antoine, Pv=f(T): T a Patm  Métodos de Contribución de Grupos (Estimación directa)

47.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones  Eötvos y Guggenheim  Métodos de Contribución de Grupos • Pc: Valderrama y Robles (2007)

50.  Introducción  Estado del arte  Fundamentos teóricos  Caso de estudio ◦ Procedimiento de cálculo ◦ Resultados  Análisis de los parámetros del modelo ◦ Determinación por COSMO ◦ Evolución con el peso molecular ◦ Homología  Conclusiones [bmim][DCN] [EtOHmim][NTf2]

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