بررسی تعادل فازی در فرآیند تقطیر دیفرانسیلی مخلوط های چند جزئی با رویکرد شبیه سازی عددی و استفاده از معادله حالت SRK

امروزه مفاهیم تعادل فازی به دلیل کاربرد فراوان در پدیده های طبیعی، آزمایشگاهی و صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار است. دراین میان تعادل بخار مایع با استفاده گسترده درصنایع نفت، گاز و پتروشیمی جایگاهی ویژه در مفاهیم مهندسی شیمی به خود اختصاص داده است. شناخت این مفاهیم زمینه درک و تحلیل رفتار فازی مخلوط های هیدروکربنی را فراهم خواهد آورد. همچنین این شناخت زمینه تخمین تغییرات ترکیب درصد اجزای تشکیل دهنده مخلوط با تغییر در دما و فشار آن در انواع فرآیندهای صنعت نفت و گاز را ممکن خواهد ساخت. در این فرآیندها ترکیب معادلات حاکم بر تعادل فازی با مفاهیم شبیه سازی عددی سیستم های ترمودینامیکی روشی مناسب در جهت کاهش زمان وهزینه آزمایش های تجربی می باشد. تست استاندارد تقطیر دیفرانسیلی ASTM D86 که به منظور تعیین منحنی تقطیر مخلوط های هیدروکبنی مورداستفاده قرار می گیرد و به کمک آن بسیاری از خواص مخلوط تعیین می گردد در پژوهش حاضر مورد توجه قرار گرفته است در این پژوهش با در نظر گرفتن مخلوط بیست جزئی از هیدروکربن ها با استفاده از مفاهیم شبیه سازی عددی سیستم های ترمودینامیکی، در ابتدا با بهره گیریاز معادله حالت SRK محاسبات نقطه حباب انجام شد و سپس به کمک نتایج به دست آمده در این قسمت، با طراحی یک الگوریتم حدس و خطا استفاده از رابطه رایلی و روابط انتگرال گیری quadrature ترکیب درصد هر جزء درنمونه باقیمانده در هر مرحله از فرآیندبه دست آمد در نهایت منحنی تقطیر ترسیم شد. علاوه بر تعیین ترکیب درصد اجزا و منحنی تقطیر مربوطه، نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که آغاز نقطه جوش نمونه مورد بررسی IBP در دمای 314 کلوین و پایان نقطه جوش آن FBP در دمای 376 کلوین می باشد. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی می تواند در محاسبه ی بسیاری ازخواص مخلوط از جمله نقطه جوش متوسط ABP،ویسکوزیته چگالی ویژه SG و جرم مولک.ی متوسط مورداستفاده قرار گیرد.

Keywords:

تعادل بخار مایع , معادلات حالت , تقطیر دیفرانسلی , منحنی تقطیر