油水互溶度是化工、环境、能源、食品和药物等工业领域中重要的基础物性,真实混合物的可靠溶解度可以为过程设计提供必要的基础数据。油中的溶解水不仅是炼油设计中的重要参数,而且也是油品使用性能的重要指标。实验测定是取得相平衡数据最可靠的手段,但在工艺计算过程中,物性的研究费资费时费力,全部通过实验测量取得数据并不现实。对于烃—水体系,由于互溶度很小,分析和测试方法的精度决定了数据的可靠性,理论预测可以弥补数据测试方面的不足。本文采用COSMO-RS模型计算了不同温度下水与C₅^C₁₀烃的相互溶解度,藉此考察了COSMO-RS模型对烃—水体系互溶度的适用性;然后对水在烃中的溶解度特点进行了分析;此外,对水在汽油中的溶解度进行了模型化研究。采用COSMO-RS中的BP-RI-DFT方法、TZVP基组计算了水与C₅^C₁₀烃的相互溶解度,与实验值吻合较好。结果表明COSMO-RS可定量的计算烃—水体系的相互溶解度。根据水在烃中溶解度的影响因素及特点,认为溶解度的大小主要与两方面有关:外界条件包括温度与压力;内部影响主要是分子间作用力。对于不同种族的烃,影响溶解度差异的主要是分子间作用力。一般来说,水在烃中的溶解度在对数坐标中与温度的倒数呈线性关系。压力对烃—水体系互溶度的影响很小。在压力变化不大时,可以认为水在烃中的溶解度只与温度有关。对水在直馏汽油中的溶解度进行了模型化探究,提出了改进的API经验关联式法、PNA近似法、拟合公式法和ASPEN模拟的方法,并选用5种不同的直馏汽油验证了提出的计算方法。根据误差分析,本文提出的计算水在汽油中溶解度的方法优于原有的API经验关联式,具有较高的工业计算精度。