C-H-O-N-S流体混合物的PVTx和VLE性质预测

摘要

天然气混合物可近似为C-H-O-N-S体系,主要含CH4、C2H6、C3H8、CO2、N2,以及H2S和SO2(少量).因此确定含硫天然气流体混合物的压力-体积-温度-组成(PVTx)和气液相平衡(VLE)性质,对于探讨油气来源、油气储运和油气开采具有重要的意义.借助于最常用的有良好外延性的Helmholtz状态方程，对流体混合物的PVTx和VLE性质进行预测：在吕孟欣(2015)和Lemmom and Jacobson(1999)热力学模型的基础上，依据对应态原理和已有的实验数据，建立了一个通用的含硫天然气流体混合物（CH4-C2H6-C3H8-N2-CO2-H2S-SO2）的Helmholtz自由能方程。该方程形式上是温度、密度和组成的函数，不仅形式简单、适用范围宽广，而且预测精度高，与实验数据精度相当。方程中四个混合参数通过可靠的二元体系的PVTx和VLE数据，采用非线性最小二乘法拟合得到。多元流体混合物的热力学性质的计算完全是预测性的。