MODELING OF HYDRATE PHASE TRANSITION USING THE MEAN SPHERICAL APPROXIMATION (MSA)

MODELING OF HYDRATE PHASE TRANSITION USING THE MEAN SPHERICAL APPROXIMATION (MSA). Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

WarningThere is a more recent version of this item available.
[img] PDF
Ms_Thesis_Gaber.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 22 July 2020.

Download (2MB)

Arabic Abstract

الهدف من هذه الرسالة هو المساهمة في تطوير نمذجة الاملاح في المحاليل من خلال بناء نموذج قادر على توقع خواص المحاليل الكهربائية، وبناء نموذج قادر على توقع ذوبان الغازات في مختلف المحاليل الكهربائية، وكذلك بناء نموذج قادر على توقع تأثير الاملاح على ظروف التكون الاولي لغاز الهيدرات. يتكون النموذج من SAFT-VR Mie لنمذجة مخاليط البخار-السائل ومقرونة بالنسخة البدائية من التقريب الكروي المتوسط لنمذجة خصائص المحاليل الكهربائية (الخصائص تشمل متوسط معامل النشاط الايوني، ومحامل التناضح، وضغط البخار). ذوبان مختلف الغازات تم توقعه باستخدام نسخة معدلة من نموذج Debye-Huckle مقرون بنموذج SAFT-VR Mie. تم استخدام نموذج van der Waals Plattuuew لنمذجة غاز الهيدرات بينما نموذج Debye-Huckle تم استخدامه لالتقاط تاثير الاملاح على غاز الهيدرات. جميع نتائج النماذج تمت مقارناتها مع نتائج التجارب المعملية. تم الحصول على تنبؤ ممتاز من النماذج في نمذجة خواص المحاليل الكهربائية، وذوبان الغازات، وظروف تكون غاز الهيدرات في وجود الاملاح. خمس عشرة نظام كهربائي تمت دراسته لخوصاها، وكان اعلى معدل انحراف مطلق يساوي ٢٢.٥١٪. تسعة عشر نظاماً تم دراسة ذوبان الغاز فيها (تختلف في لتركيز والتركيب)، وكان اعلى معدل انحرافي مطلق اقل من ٥٪. واحد عشرين نظام للغاز هيدرات في وجود الاملاح تمت دراستها، وكان اعلى معدل انحرافي مطلق اقل من ٥٪

English Abstract

The purpose of this thesis work is to contribute to the development of modeling electrolytes in solution. The main objectives of the thesis are; to build a model that capable of predicting the electrolyte solution properties, the gas solubility in a different electrolyte solution and the impact of different electrolyte (salts) on the incipient formation conditions of gas hydrate. The model consists of the SAFT-VR Mie to model the vapor-liquid mixtures which was coupled with the primitive version of the Mean Spherical Approximation (MSA) to model the electrolyte solutions properties (i.e., the mean the ionic activity coefficient, the osmotic coefficient, and the vapor pressure). The gas solubility of different gases is predicted using a modified version of Debye-Huckle (M-DH) coupled with SAFT-VR Mie. The van der Waals Plattuuew model (vdWP) is used to model the gas hydrate phase while the (M-DH) utilized to capture the electrolyte effect. All the modeled results were compared to experimental results. Excellent results were obtained from the codes in modeling the electrolyte solutions properties, the gas solubility, and the gas hydrate incipient conditions in the presence of the electrolyte. Fifteen electrolyte systems were studied for their properties with the highest average absolute deviation (AADP) of 22.51%. For the gas solubility, nineteen systems were analyzed for different conditions (i.e., concentrations, and composition), and the highest AADP was less than 5%. The gas hydrate modeling in the presence of an electrolyte was achieved with excellent matching for the twenty-one systems with the highest AADP less than 5%.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Chemical Engineering
Research > Petroleum
Petroleum > Petroleum Reserves and Economics
Divisions: College Of Engineering Sciences > Petroleum Engineering Dept
Committee Advisor: Sultan, Abdullah
Committee Members: Alasiri, Hassan and Patil, Shirish and Abu-Khamsin, Sidqi
Depositing User: JABER AL-JABERI (g201193810)
Date Deposited: 05 Sep 2019 09:48
Last Modified: 01 Nov 2019 21:01
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140993

Available Versions of this Item