توسعه نرم افزاری بومی جهت تعیین خواص ترمودینامیکی مخلوط هیدروکربنها و مبردها در فازهای مختلف و شبیه سازی یک نمونه سیکل مایع سازی گاز طبیعی

خواص ترمودینامیکی در تحلیل و بررسی فرآیندهای انجام گرفته بر روی یک سیال و در فرآیندهای تغییر فاز مانند فرآیندهای مایع سازی هیدروکربن ها، تاثیر ویژه ای دارند. از این رو محاسبه دقیق خواص ترمودینامیکی در فازهای مختلف و به خصوص در حالت تعادلی، همواره مورد توجه محققان و صنعتگران قرار گرفته است. دستگاه های اندازه گیری بخشی از این نیاز را به خوبی برآورده می کنند اما در محاسبه بسیاری از خواص غیرقابل اندازه گیری نظیر انرژی داخلی ، آنتالپی و آنتروپی و همچنین در هیدروکربن های پیچیده، ناچار به استفاده از معادلات حالت و به کارگیری روابط ترمودینامیکی هستیم. بکارگیری معادلات حالت ترمودینامیکی یکی از کم هزینه ترین و سریع ترین روشها در تعیین خواص ترمودینامیکی می باشد. به همین دلیل تاکنون معادلات حالت متعددی توسط دانشمندان شیمی- فیزیک ارائه شده است. با پیشرفت مکانیک آماری و همچنین با استفاده از روابط بدست آمده از ترمودینامیک آماری، در سالهای اخیر معادلات حالت بر پایه تئوری مولکولی رواج بسیاری یافته است. یکی از پرکاربردترین آنها، معادله حالت pc-saft می باشد که از توجه بسیاری نزد پژوهشگران برخوردار است. در تحقیق حاضر، با استفاده از معادله حالت pc-saft و با بکارگیری روابط بدست آمده از ترمودینامیک آماری، خواص ترمودینامیکی هیدروکربنهای خالص و مرکب محاسبه و جهت اعتبار سنجی با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است. حاصل این اعتبار سنجی توسط پارامتر درصد انحراف مطلق میانگین(aad) ، برای محاسبات چگالی 0/9474، برای محاسبات ضریب تراکم پذیری 0/6141، برای محاسبات آنتالپی 0/4358، برای محاسبات آنتروپی 0/3512، برای محاسبات انرژی داخلی 0/5500، برای محاسبات ظرفیت حرارتی در حجم ثابت 0/6961، برای ظرفیت حرارتی در فشار ثابت 2/269، برای محاسبات سرعت صوت 4/5724 و برای محاسبات ضریب ژول-تامسون 4/5881 درصد می باشد. این اعتبار سنجی نشان می دهد معادله حالت pc-saft از دقت قابل قبولی برای محاسبه خواص ترمودینامیکی عناصر ساده و ترکیبات پیچیده نظیر گاز طبیعی در شرایط فازی مختلف برخوردار می باشد. در این تحقیق سعی شده است خواص ترمودینامیکی مواد در محدوده وسیعی از دما و فشار (خصوصا دماهای پایین و فشارهای بالا) مورد ارزیابی قرار گیرد. در پایان با حصول اطمینان از دقت قابل قبول نتایج، یک نمونه سیکل مایع سازی گاز طبیعی شبیه سازی شده است.