عنوان مقاله :
مطالعه رفتار جذب و خواص ديناميكي مخلوط هيدروكربن-آب-گاز اسيدي در فضاي نانوحفرات كربناته و كائولينيتي با استفاده از روش شبيه‌سازي ديناميك مولكولي
عنوان فرعي :
A Molecular Dynamics Investigation of the Adsorption Behavior and Dynamics of Hydrocarbon Liquid-water- acid Gases Mixtures in Calcite and Kaolinite Nano-pore Slits
پديد آورنده :
فاضل عبدل آبادی بابك
پديد آورندگان :
علیزاده مجرد علی اصغر نويسنده دانشكده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، ایران Alizadeh Mojarad Aliasghar
سازمان :
پردیس پژوهش و توسعه صنایع بالادستی نفت، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران
كليدواژه :
نانو حفره , كائولينيت و جذب سيال , كلسيم كربنات , شبيه‌سازي ديناميك مولكولي
چكيده فارسي :
در این مقاله با انجام شبیه‌سازی‌های دینامیك مولكولی (برای نخستین بار) یك راه‌كار مقایسه‌ای جهت مطالعه رفتار جذب سیال شامل هیدروكربن(پروپان، نرمال هگزان، نرمال هپتان، نرمال دكان)- آب- گاز اسیدی بر سطوح (1014) كلسیم كربنات و (001) كائولینیت در فضای نانوحفرات ارائه گردیده است. براساس توزیع دانسیته به‌دست آمده، مولكول‌های هیدروكربن تمایل بیشتری در جذب بر سطح (1014) كلسیم كربنات نسبت به سطح (001) كائولینیت داشته‌اند. مولكول آب نیز تمایل مشابهی مبنی بر جذب بیشتر بر سطح كلسیم كربنات (نسبت به سطح كائولینیت) از خود نشان داده است. در مقام مقایسه، گازهای اسیدی تمایل مشابهی مبنی بر جذب بیشتر بر سطح كائولینیت نشان می‌دهند. این رفتار جذب در فضای نانومتری حفرات مشاهده گردیده است. نتایج حاكی از كاهش ضریب نفوذ مولكولی با افزایش جذب بر سطوح معدنی در فضای نانومتری می‌باشد. همچنین، وجود یك فاز آبی در فضای میانی نانوحفرات كربناته (با قطر Å 40) به توسط شبیه‌سازی‌های دینامیك مولكولی مورد تایید قرار گرفته است.
چكيده لاتين :
We conducted a set of molecular dynamics simulations, as the first comparative study of the adsorption behavior of liquid hydrocarbon (propane, n-hexane, n-heptane, n-decane)/acid gases/water molecules over {} calcite surface and {001} octahedral kaolinite surface in nano-confined slit. According to atomic z-density profiles, hydrocarbon molecules have higher tendency towards the {} calcite surface than the {001} octahedral kaolinite surface. In addition, water molecules showed the same tendency for stronger adsorption over calcite surface than kaolinite. In contrast, acid gas molecules showed higher tendency towards kaolinite surface than calcite surface. This behavior was spotted within nanometer-sized slit pores. The results also pointed to reduction in self-diffusion coefficient of molecules with strong adsorption over mineral surfaces in nano-confined environment. Existence of a water phase in the middle-region of slit was confirmed by the molecular dynamics simulations’ results.
