مدلسازي ترموديناميكي حلاليت گاز دي‌اكسيدكربن در محلول‌هاي الكتروليت در فشارهاي بالا

Thermodynamic Modeling of Carbon Dioxide Gas Solubility in Electrolyte Solution at High Pressure

در تزريق گاز دي‌اكسيدكربن به چاه‌هاي گاز و نفت براي ازدياد برداشت و يا محصور كردن اين گاز در اعماق زمين براي كاهش گازهاي گلخانه‌اي و يا تزريق اين گاز به شورابه‌هاي اعماق زمين با همين هدف، با انحلال اين گاز در محلول‌هاي آبي الكتروليت مواجه هستيم. از اينرو بررسي حلاليت گاز دي‌اكسيدكربن در محلول‌هاي آبي الكتروليت در بازه وسيعي از دما، غلظت، فشار و الكتروليت‌هاي مختلف حايز اهميت است. در اين مقاله، بررسي اين حلاليت با استفاده از معادله حالت الكتروليتي چاه مربعي حق‌طلب- مظلومي براي شش الكتروليت شامل كلريد‌سديم، كلريد‌پتاسيم، سولفات‌سديم، كلريد‌منيزيم و كلريد‌كلسيم، سولفات‌منيزيم]22[ با در نظر گرفتن پارامتر برهم‌كنش دوتايي انجام گرفته است. نتايج مدلسازي نشان مي‌دهد معادله حالت چاه مربعي حلاليت گاز دي‌اكسيدكربن در محلول‌هاي الكتروليت به خصوص كلريد‌سديم و در فشارهاي بالا تا 400 بار را به‌خوبي محاسبه مي‌نمايد.

The gas injection such as CO2 injection is widely used for enhanced oil recovery (EOR). Moreover, in underground besieging of CO2 to decrease greenhouse gases or in the injection of CO2 to the underground brine, we face the solubility of this gas in the aqueous salt solutions, so studying the solubility of CO2 in aqueous salt solutions in the wide range of concentrations, pressures, temperatures and different electrolytes is very important. In this article, the electrolyte cubic square-well (ECSW) equation of state of Haghtalab and Mazloumi, Fluid Phase equilibrium, is used for investigating the solubility of CO2 in aqueous binary solutions of the different salts such as NaCl, KCl, Na2SO4, MgSO4, MgCl2 and CaCl2. The results demonstrate that the ECSW equation is able to obtain the solubility data of ternary aqueous salt electrolyte systems especially NaCl in pressures up to 400 bar with very good accuracy.