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Title: Descrição do comportamento de fases e volumétrico de sistemas aquosos contendo dióxido de carbono e eletrólitos à altas pressões: dados experimentais e modelagem termodinâmica
Authors: Monteiro, Mateus Fernandes
Keywords: Densidade;Equilíbrio de fases;Gás natural;Monoetileno glicol;Termodinâmica de eletrólitos;Equações de estado;Density;Phase equilibria;Natural gas;Monoethylene glycol;Electrolyte thermodynamics;Equations of state
Issue Date: Jun-2019
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: MONTEIRO, Mateus Fernandes. Descrição do comportamento de fases e volumétrico de sistemas aquosos contendo dióxido de carbono e eletrólitos à altas pressões: dados experimentais e modelagem termodinâmica. 2019. 69f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
Portuguese Abstract: A modelagem do equilíbrio de fases de sistemas aquosos contendo dióxido de carbono, cloreto de sódio e monoetileno glicol é requerida para a simulação e projeto de processos de tratamento do gás natural. A obtenção de dados experimentais de densidade no equilíbrio de fases é necessária para a parametrização adequada das equações de estado, possibilitando a descrição do comportamento dos sistemas. Para isso, uma célula de equilíbrio de alta pressão com janela de safira, que permite um intervalo de pressões de 6 a 31 MPa e temperaturas até 393 K acoplada a um densímetro digital de tubo oscilatório foi utilizada para a obtenção de dados de densidade no equilíbrio de fases para os sistemas supracitados. Foram realizados experimentos nas temperaturas de 293,15 e 323,15 K. Pra o cloreto de sódio foram feitos ensaios nas concentrações de 1 e 4 molal e saturação. Para o monoetileno glicol foram utilizadas concentrações de 30, 50 e 80% em base mássica. Para a modelagem termodinâmica dos sistemas foram avaliadas as equações de estado de Soave Redlich-Kwong (SRK) e Cubic Plus Association (CPA). A translação de volume de Peneloux no modelo SRK para esses sistemas também foi estudada. Para a CPA foi avaliado a influência do esquema de associação do dióxido de carbono na capacidade descritiva do modelo. Os resultados mostram que a equação de estado SRK não descreve satisfatoriamente o equilíbrio de fases desses sistemas, sendo necessário o acoplamento do termo da CPA. Embora a translação de volume implica a melhora na descrição do comportamento volumétrico, os ganhos observados foram pouco significativos.
Abstract: Phase equilibrium modeling of aqueous systems containing carbon dioxide, sodium chloride and monoethylene glycol is required for the simulation and design of natural gas treatment processes. Density experimental data at phase equilibrium is necessary for the proper equations of state (EoS) parameterization allowing the description of system behavior. For this, a high pressure equilibrium cell with sapphire window, which allows a pressure range of 6 to 31 MPa and temperatures up to 393 K coupled to a digital oscillatory tube densimeter, was used to obtain density data at equilibrium for the systems. Experiments were carried out at temperatures of 293.15 and 323.15 K. Sodium chloride tests were carried out at concentrations of 1 and 4 molal and saturation. Concentrations of 30, 50 and 80 wt% were used for the monoethylene glycol. For the thermodynamic modeling two equations of state were evaluated: Soave Redlich-Kwong (SRK) and Cubic Plus Association (CPA). Peneloux volume translation in SRK model was also studied. For CPA EoS, the influence of the carbon dioxide association scheme on the model descriptive capacity was evaluated. The results show that the SRK EoS does not satisfactorily describe the phase equilibrium of these systems, requiring the coupling of the CPA term. Although Peneloux volume translation implies the improvement in the description of the volumetric behavior, the observed gains were not significant.
URI: http://monografias.ufrn.br/handle/123456789/8963
Other Identifiers: 20155137244
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