بهینه‌سازی عملکرد مدل PRμ0 و مقایسه با مدل فن و یانگ در پیش‌بینی ویسکوزیته مخلوط هیدروکربن‌های مایع سنگین همراه با CO2

Abstract

در این پژوهش، با ارایه یک مدل برای ارائه ویسکوزیته هیدروکربن های خالص در حالات مختلفی از جمله گاز، مایع و فوق بحرانی به کمک تنها یک معادله حالت (پنگ رابینسون) ارائه شده است. ایده اصلی این روش براساس شباهت بین داده‌های PVT و TμP و از تئوری تعادل می‌باشد. به منظور غلبه بر ضعف معادله حالت در نزدیکی منطقه بحرانی و توسعه آن در نزدیکی و یا در فواصل دور از این منـطقه یـک روش تنـظیم شـده بـرای محاسبه ویسکوزیته ارائـه شده اسـت به طوری که قـابلیت پـوشـش شرایط فشاری خیلی بالا را دارا می‌باشد. در این مدل سازی ثابت‌های معادله حالت ویسکوزیته از تشابه دیاگرام‌های PVT و TµP در نقطه عطف بحرانی محاسبه شده است. همچنین ثابت R معادله ویسکوزیته (مشابه پارامتر ثابت جهانی گازها) از وابستگی به فشار در شرایط بحرانی محاسبه می‌شود. در مدل ارائه شده توسط فن وانگ (مشابه مدل حاضر) ضریب تراکم‌پذیری بحرانی با مقادیر متغیری برای هر ماده گزارش شده بود. در این تحقیق به منظور سادگی و عملکرد بهتر از مقدار ثابتی (Zc=3074/0) برای این ضریب ارائه شده است. در نهایت به منظور مقایسه عملکرد مدل با داده‌های تجربی، از یک تابع هدف آماری استفاده شده است. به طوری که میزان خطای مطلق میانگین برای مخلوطی از ترکیبات سبک و سنگین با مدل‌سازی روی 122 داده تجربی و همچنین به منظور تعمیم مدل به مخلوط‌های چهار و پنج تایی است که در محدوده‌های دمایی بر حسب کلوین و فشاری بر حسب بار که برای ترکیبات سه تایی در محدوده فشاری (35/6 تا 08/3) و دمایی (37/395 تا 26/324) برای ترکیبات چهارتایی در محدوده فشاری (12/4 تا73/2) و دمایی (37/395 تا 82/359) و ترکیبات چهارتایی همراه با کربن دی اکسید در محدوده فشاری (28/48 تا 14/25) و دمایی (37/395 تا 26/324) و بهره‌گیری از قوانین اختلاط جدید به منظور مدل‌سازی با دقت بالاتر استفاده شده است. ویسکوزیته مایع محاسبه شده براساس مدل PRμ0 از دقت پایینی برخوردار بوده، به همین دلیل با ایجاد پارامترهای بهینه‌سازی در معادلهPRμ0 انحراف محاسبات را کاهش داده که نسبت به مدل فن وانگ دقیق‌تر رفتار این مخلوط‌ها را پیش‌بینی می‌کنند