شبيه سازي اثر گاز متان روي محاسبات تبخير آني محاسبه شده با معادلات حالت سه پارامتري (پياده سازي شده در متلب)

Simulation of the effect of methane on flash calculation using three parameters EOS (implemented in MATLAB)

محاسبات تبخير آني براي پيدا كردن تركيب سيال و رسم نمودارهاي فازي در دما و فشارهاي مختلف كاربرد وسيعي در صنعت نفت دارد. اين محاسبات به‌عنوان مبناي تست‌هاي PVT شناخته‌شده و به كار مي‌روند. محاسبات تبخير آني در نرم‌افزارهاي خواص سيالات همانند PVTi، WINPROP، PVT SIM، PVT PRO و... تنها با استفاده از معادلات حالت دو پارامتري انجام مي‌شود. اين در حالي است كه بسياري از محققان براي افزايش دقت محاسبات تعادلي معادلات حالت جديدي با 3 پارامتر ارائه داده‌اند. اشميت – ونزل و پتل – تجا از اين نوع معادلات هستند كه هنوز هيچ نرم‌افزار خواص سيالاتي از آن استفاده نمي‌كند. براي محاسبات تبخير آني الگوريتم‌هاي مختلفي همچون جايگزيني متوالي، جايگزيني متوالي اصلاح‌شده، حل هم‌زمان و ... وجود دارد كه در اين تحقيق از الگوريتم حل هم‌زمان براي محاسبات تعادلي استفاده شده است. الگوريتم مورد نظر در محيط متلب پياده‌سازي شده است و براي اعتبار سنجي آن، نتايج محاسبات تعادلي با استفاده از معادلات حالت دو پارامتري با نرم‌افزارهاي تجاري موجود مقايسه شده است. تحقيق ما نشان مي‌دهد كه افزايش ميزان متان موجود در تركيب باعث نزديكي نتايج معادلات حالت سه پارامتري به نتايج معادلات حالت دو پارامتري مي‌شود؛ در حاليكه اين مورد براي ساير تركيبات مشاهده نمي‌شود.

Flash calculations are widely used in petroleum industry to find fluid composition and draw two phase diagram at different temperatures and pressures. PVT software such as PVTi, WinProp, PVT SIM, etc. generally use two-parameter equations of state (EOS); while many researchers have proposed three-parameter EOS for increasing the accuracy of calculations. Schmidt-Wenzel and Patel-Teja are the three-parameter EOSs that are not used by software yet. There are various algorithms such as successive substitution, modified successive substitution and simultaneous solution methods for flash calculations. In this study, simultaneous solution method was used. The calculations were implemented in MATLAB and results of a two-parameter EOS were compared with software results. Our study showed that the results of three-parameter EOS are approximately the same as the results of two-parameter EOS when the fraction of methane increases. However, increasing fractions of other components did not draw this conclusion.