استفاده از بهترین معادلات حالت برای محاسبهی برخی خواص فیزیکی هیدروکربنها در نواحی نزدیک و فوق بحرانی

Abstract

مسئلهی جداسازی کاتالیزوری فرایند فیشرـتروپش از محصولات مایع آن )واکس(، هماکنون بهعنوان یکی از مهمترین چالشهای واکنشگرهای حبابی ـ دوغابی مطرح است. این جداسازی درواقع بهدلیل گرانروی بسیار بالای واکس خروجی از واکنشگر، و نیز دیگر خواص نامطلوب آن با نرخ پایین و مشکلات متعدد همراه است. در میان انواع روشهای جداسازی، فرایند استخراج فوق بحرانی یکی از بهترین روشهای پیشنهادی در سالهای اخیر برای انجام این جداسازی است. کاربرد این شیوه اساسا بهعلت ویژگیهای ممتاز سیال فوق بحرانی و نیز توانایی این سیال در بهبود خواص فیزیکی واکس ــ نظیر گرانروی و چگالی ــ است. از سوی دیگر، باید دانست که مدلسازی و نیز انجام این فرایند نیازمند دسترسی به اطلاعات خواص فیزیکی مذکور برای سیال در شرایط عملیاتی فوق بحرانی است؛ اگرچه محاسبات خواص فیزیکی در شرایط بحرانی و فوق بحرانی همواره با دشواریها و خطای زیادی همراه بوده است. در این تحقیق، ضمن بررسی برخی انواع روابط نظری و پیشنهاد استفاده از بهترین معادلات حالت برای پیشبینی گرانروی، چگالی و ضریب هدایت حرارتی هیدروکربنهای سبک و سنگین و نیز مخلوط آنها، با استفاده از همین معادلات حالت این خواص برای هگزان و نیز برخی مخلوط هیدروکربنها در اطراف ناحیهی بحرانی و بالاتر محاسبه شده و نتایج حاصله با مقادیر تجربی مقایسه شده است. آنگاه مقادیر پیشنهادی چگالی، گرانروی و ضریب هدایت برای واکس و نیز مخلوط آن با هگزان در محدودهی عملیاتی اطراف نقطهی بحرانی هگزان ارائه شده است. نتایج حاکی از آن است که افزودن هگزان به واکس در این محدودهی عملیاتی )هنگامیکه در فاز فوق بحرانی هگزان انجام میگیرد(، نسبت به افزودن آن در حالتهای گاز یا مایع، تأثیر بیشتری در بهبود خواص فیزیکی واکس و درنتیجه، بازده جداسازی کاتالیزور/واکس خواهد داشت.