روند همگرایی محاسبات تعادلی هیدرات گازی متان در تعادل (جامد-بخار) و (جامد-مایع)

در بعضی شرایط خاص تشکیل هیدرات، سه فاز: هیدرات جامد، هیدرات گاز و هیدرات مایع در کنار هم قرار می گیرند. در این تحقیق، بررسی تعادل ترمودینامیکی هیدرات، در مخلوط دوتایی آب و متان با معادله حالت VPT و قانون اختلاط دانش و با استفاده از مدل (واندروالس- پلاتیو) برای فاز جامد و در نظر گرفتن تعادل سه فاز: مایع (غنی از آب)، بخار (غنی از هیدروکربن) و جامد (هیدرات) انجام شده است. به این منظور فشار تعادلی هیدرات متان یک بار از تعادل جامد– بخار و بار دیگر از تعادل جامد– مایع و با دو آلگوریتم پیشنهادی، محاسبه شده است. مقایسه نتایج محاسباتی و داده های تجربی موجود برای کمیت فشار در مخلوط آب و متان در محدوده دمایی 4/262 تا 9/285 کلوین نشان می دهد که در صورت انتخاب دو فاز از سه فاز در حال تعادل، باید تعادل دو فاز (جامد – بخار) انتخاب شود و سپس با در نظر گرفتن شرایط تعادل فازی، درصدهای تعادلی در سایر فازها به دست آید. میزان خطای متوسط محاسبه شده در تعادل (جامد – بخار) در دو روش ارائه شده در این مقاله 21/9 درصد، در حالی که این مقدار در تعادل (جامد – مایع)، 32/23 درصد است که این موضوع برتری استفاده از فازهای تعادلی (جامد – بخار) را نشان می دهد.