تعیین خواص ترمودینامیکی هیدروکربن‌ها با استفاده از معادله حالت نظریه سیالات تجمعی PC_SAFT

Abstract

مهندسان جهت شبیه‌سازی فرآیندهای پالایشگاهی معادلات حالتی مورد نیاز هستند که بتوانند به نیازهای آنها پاسخ دهند. در پژوهش حاضر، از معادله‌ حالت PC-SAFT یا نظریه آماری سیالات تجمعی جهت بیش بینی خواص ترمودینامیکی هیدروکربن‌ها استفاده‌شده است. بدین منظور، روابط ترمودینامیکی موردنظر به‌صورت تحلیلی استخراج و با کمک نرم‌افزار MATLAB تمامی مقادیر عددی روابط مربوط به خواص ترمودینامیکی هیدروکربن‌ها نظیر چگالی، انتروپی، انتالپی، انرژی درونی و ظرفیت گرمایی هیدروکربن‌ها پیش‌بینی و ارائه‌شده است. مقایسه نتایج به‌دست‌آمده از کار حاضر با نتایج تجربی نشان داد که این معادله دقت مناسبی در پیش‌بینی خواص ترمودینامیکی هیدروکربن‌ها دارد و قادر است این خواص را در فشارهای بالا و دماهای پایین پیش‌بینی نماید. نتایج حاصل از معادله حالت نظریه سیالات تجمعی کمترین خطا را برای هیدروکربن‌های خالص و بیشترین خطا را برای هیدروکربن‌های مرکب نشان می دهند. علاوه بر این، مقدار حداکثر انحراف مطلق میانگین محاسباتی برای چگالی، انتالپی، انتروپی، انرژی درونی، ظرفیت گرمایی در حجم ثابت و ظرفیت گرمایی در فشارثابت، به ترتیب برابر با 18/1%، 5/2%، 43/0%، 77/0%، 33/3% و 4% به دست آمد که نشان‌دهنده دقت بالای این معادله حالت است.