مدل سازي تعادل بخار مايع كربن دي اكسيد هيدروكربن، نيتروژن هيدروكربن و مخلوط هاي گاز طبيعي با استفاده از معادله حالت PC-SAFT-D ساده شده

Modeling of Vapor-Liquid Equilibrium of Carbon Dioxide -Hydrocarbon, Nitrogen-Hydrocarbons, and Natural Gas Mixtures Using the Simplified PC-SAFT-D Equation of State

نظريه زنجيره دوتايي سخت ساده شده، همراه با نظريه آماري سيال تجمعي زنجيره اغتشاش (PC-SAFT) كه براي سامانه هاي دوجزيي نرمال آلكان ها توسط نصري فر به كار برده شده و از دقت خوبي برخوردار است، به سامانه هاي دوجزيي كربن دي اكسيد هيدروكربن و نيتروژن هيدروكربن و گاز طبيعي توسعه داده شد. پارامتر هاي m ، σ و براي كربن دي اكسيد، نيتروژن، ايزوبوتان و ايزوپنتان محاسبه شدند. نتيجه ها نشان داد كه براي اين مواد درصد خطاي متوسط به دست امده با استفاده از اين معادله حالت براي فشار بخار كربن دي اكسيد ، نيتروژن، ايزوبوتان و ايزوپنتان به ترتيب 2.7, 0.3, 2.1, , 2.2; و براي حجم مايع اشباع1.2, 1.1, 3.1 , 1.5, مي باشد. با به كار بردن kij براي تصحيح برهم كنش هاي پراكندگي، تعادل بخار مايع سامانه هاي دو جزيي كربن دي اكسيد هيدروكربن و نيتروژن هيدروكربن مورد بررسي قرار گرفت و نتيجه هاي به دست آمده از اين معادله حالت به ترتيب با معادله حالت SAFT و PC-SAFT مقايسه شد. نتيجه ها نشان داد كه اين مدل از عملكرد بهتري نسبت به اين دو معادله حالت برخوردار است. سرانجام مدل براي پيش بيني دماي نقطه شبنم مخلوط هاي چندجزيي گاز طبيعي به كار برده شد و براي اين سامانه ها نيز خطاي به دست آمده از پيش بيني مدل كم تر از معادله حالت PR78 شد.

Simplified hard dimer chain theory combined with the perturbed chain statistical association fluid theory (PC-SAFT), which is used for binary systems of normal alkanes by Nasrifar, was developed to carbon dioxide-hydrocarbon, nitrogen-hydrocarbon, and natural gas systems. The parameters m, σ, and ε / k for carbon dioxide, nitrogen, isobutane, and isopentane were calculated. The results showed that for these components, the average absolute error obtained using this equation for the vapor pressure of carbon dioxide, nitrogen, isobutane, and isopentane was 2.7, 0.3, 2.1, and 2.2; and for the saturated liquid volume was 1.2, 1.1, 3.1 and 1.5, respectively. Using kij for correction of dispersion interactions, vapor-liquid equilibrium of carbon dioxide- hydrocarbon and nitrogen-hydrocarbon systems were investigated and the results of this equation were compared with the SAFT and PC-SAFT equations, respectively. The results showed that the model has better performance than these two equations of state. Finally, the model was used to predict the dew point temperature of natural gas mixtures, and for these systems, the error obtained from the prediction of the model was lower than the PR78 equation.