Document

Application of theoretical-based combining rules to cubic equations of state for the study of PVT behavior of hydrocarbon mixtures

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2018
Language
English
English abstract
Cubic equations of state (EoSs) are the most common type of equations used in petroleum and chemical industries and have many applications including predicting PVT behavior of hydrocarbon mixtures and phase equilibria. They have been developed over time starting from the ideal gas equation. To extend these equations for mixtures, van der Waals mixing rule with Lorentz-Berthelot combining rule is usually used however, the accuracy of the EoSs in prediction still a matter of discussion. The main objective of this study is to apply other combining rules available in the literature to compare between them in their accuracy in predicting the density. Liquid binary and ternary systems, liquefied natural gas mixtures and natural gas mixtures data were collected and used in this study. Codes using MATLAB software were written, validated and used to get the results of this study. Results showed that for liquid binary and ternary systems, the Schmidt and Wenzel EOS has the highest accuracy by applying Hudson-McCoubrey and Fender-Halsey combining rules (0.66%). The Guo and Du and Patel and Teja EoSs had also good results using other combining rules compared to Lorentz-Berthelot. The Schmidt and Wenzel EoS with the conventional combining rule, was the best in predicting the density of the liquefied natural gas mixtures (0.25%) however, Fender-Halsey and Hudson-McCoubrey combining rules in the Guo and Du and Patel and Teja EoSs showed good prediction. Lorentz-Berthelot combining rule is still the best in predicting natural gas mixtures density in the Patel and Teja, Schmidt and Wenzel and Patel-Teja-Valderrama EoSs, however combining rules other than Lorentz-Berthelot are better in the Peng and Robinson family EoSs. The worst combining rule in most EoSs was found to be Waldman-Hagler.
Arabic abstract
المعادلات التكعيبية لوصف حالة المادة هي أكثر أنواع المعادلات شيوعا في الصناعات البترولية والكيميائية ولها العديد من التطبيقات بما في ذلك التنبؤ بسلوك PVT للمخاليط الهيدروكربونية وتوازن الطور. لقد تم تطويرها بمرور الوقت بدءا من معادلة الغاز المثالية من أجل توسعة هذه المعادلات لتشمل المخاليط؛ قاعدة الخلط فان دیر فال مع قاعدة الجمع لورينتزبيرثيلوت عادة ما تستخدم ومع ذلك، فإن دقة هذه المعادلات في التنبؤ لا تزال مسألة مناقشة الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تطبيق قواعد الجمع الأخرى المتوفرة في الأدبيات للمقارنة بينهما في دقتها في التنبؤ بالكثافة. تم جمع أنظمة ثنائية وثلاثية س ائلة، ومخاليط الغاز الطبيعي المسال ومخاليط الغاز الطبيعي واستخدامها في هذه الدراسة. تمت كتابة رموز باستخدام برنامج MATLAB ثم تم التحقق من صحتها واستخدمت للحصول على نتائج هذه الدراسة. أظهرت النتائج أنه بالنسبة للأنظمة الثنائية والثلاثية السائلة، تتمتع معادلة شميت وفينسل بأعلى دقة من خلال تطبيق قواعد الجمع هدسون-مكوبري وفندر-هالسي (٪ ۰٫۹۹). كما كانت المعادلات جو دو وبائل وتيجا نتائج جيدة باستخدام قواعد لمج أخرى مقارنة مع لورينتزبيرثیلوت. كانت معادلة شميدت ووينزل مع قاعدة الجمع التقليدية - لورينتزبيرثیلوت . هي الأفضل في التنبؤ بكثافة مخاليط الغاز الطبيعي المسال (٪ ۰٫۲۰) ومع ذلك، أظهرت قواعد الجمع فندر-هالسي و هدسون-مكوبري في معادلات جو دو وباتل وتيجا تنبؤات جيدة لا تزال قاعدة الجمع لورينتزبيرثيلوت هي الأفضل في التنبؤ بكثافة مخاليط الغاز الطبيعي في معادلات باتل وتيجا وشميت ووينزل وباتيل-تيجا. فالديرما لكن قواعد الجمع الأخرى غير لورينتزبیرئیلوت هي الأفضل في معادلات عائلة بينغ وروبنسون. تم العثور على أن أسوأ قاعدة جمع في معظم المعادلات هي وولدمان هاغلر.
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Theses and Dissertations
0
0
Al-Habsi, Ghaleb Ali Salim.
Sultan Qaboos University
2014
Theses and Dissertations
0
0
AL-Maimani, Ahmed Abdullah Darwish.
Sultan Qaboos University
2019
Theses and Dissertations
0
0
Al-Maamari, Faisal Ali Salem
Sultan Qaboos University
2007