بررسی تعادلات فازی آب-هیدروکربن با استفاده از معادلات حالت درجه ی سه

تعادل آب و هیدروکربن ها در صنایع نفت و پتروشیمی و ملاحظات زیست محیطی بسیار حائز اهمیت می باشند و به دلیل کمبود داده های آزمایشگاهی نیازمند مدلی صحیح برای تخمین مقدار حلالیت متقابل آنها هستیم. از آنجا که آب خود دارای پیوند هیدروژنی می باشد در نتیجه باید از مدلی استفاده شود که بتواند جواب گوی این خاصیت فیزیکی باشد. در این پروژه از معادله ی حالت cpa برای مدل سازی مخلوط های آب - هیدروکربن استفاده شده است. این معادله ی حالت مجموع یک معادله ی حالت درجه ی سه و عبارت همبسته ی ورتهایم می باشد. در ابتدا به مدل سازی ترکیبات همبسته ی تک جزئی پرداخته و فشار بخار اشباع و دانسیته ی مولی به دست آمد. سپس مدلسازی ترکیبات آب – آلکان که ترکیبی خود همبسته است پرداختیم و در ادامه به مدلسازی ترکیبات آب – الکل که هر دو ترکیبات همبسته بوده و به اصطلاح به آنها مخلوط های همبسته ی متقابل گویند پرداخته شده است. در نهایت داده های آزمایشگاهی و مدل های قبلی که از قواعد اختلاط پیچیده ای هم استفاده کرده بودند با جواب هایی حاصل از معادله ی cpa مقایسه شده است. ابتدا مواد خالص مثل آب و متانول بررسی شد. مقدار خطای متوسط 35/2 درصد برای دانسیته ی مولی و خطای 41/1 درصد برای فشار بخار به دست آمد. در ترکیب آب – آلکان خطای متوسط 61/4 در صد و در ترکیب آب – الکل خطای متوسط 84/1 درصد به دست آمده است. برای تعادل آب – آلکان از یک پارامتر برهم کنش تابع دما استفاده شد ولی برای آب – الکل پارامترهای برهم کنش وابسته به دما و مستقل از دما جواب های تقریباً مشابهی ارائه کردند. نتایج به دست آمده نشان داد که این مدل می تواند مقدار فشار بخار اشباع و دانسیته ی مولی برای ترکیبات همبسته ی تک جزئی و حلالیت متقابل آب – آلکان و آب – الکل را به خوبی پیش بینی کند و از طرفی جواب های دقیق تری نسبت به معادله های قبلی حتی با قواعد اختلاط پیچیده ارائه دهد.