Simulación de mezclas de nitrógeno e hidrocarburos Pubblico Deposited
El estudio del comportamiento de mezclas de nitrógeno e hidrocarburos se puede realizar usando varios métodos. Los métodos experimentales son los 111~s utilizados, pero son muy costosas debido a que estas mezclas se encuentra a altas presiones. Otro método para estudiar las mezclas es mediante ecuaciones empíricas de estado, las cuales nos permiten estudiar las propiedades termodinámicas, pero necesitan información experimental de la IIICZC~~ antes de poder realizar predicciones. En este trabajo, se presenta un estudio de simulación molecular mediante las ticnicas de Dinámica Molccular y Monte Carlo en el Ensamble de Gibbs. Se estudió a1 nitrógeno en la región de coexistencia Iíquido-vapor y en fase líquida. Tantbién se obtuvieron las propiedades tennodinámicas (temperatura, presión de v::por, densidades y conlposiciones del líquido y del vapor), interfaciales (tensión superficial), y de transporte (coeficientes de autodifusión y viscosidad), de mezclas binarias de nitrógeno e hidrocarburos (metano, etano, propano, butano, pcllfano, hexano, heptano, y decano). Adenlis las propiedades termodinánticas de coexistencia se calcularon usando la ecuacióll empírica de estado de Peng-Robinson. Se optimizaron los parámetros del potencial de Lennard-Jones para nitrógeno mediante simulaciones con el nlétodo de Monte Carlo en el Ensamble de Gibbs. Con estos parámetros se realizaron sirnulaciones de Dinátuica Molecular en el equilibrio líquido-vapor, se obtuvieron las densidades de las fases a diferentes temperaturas, y con esta información se construyo el diagrama de coe.xistencia temperaiura-densidad. Además se calculó la tensión superficial y presión de vapor a las diferentes temperaturas con que se simuló el equilibrio líquido-vapor. De sinlulaciones en fase líquida se obtuvo las propiedades de transporte del nitrógeno puro. Se realizaron simulaciones del equilibrio líquido-vapor de mezclas binarias de nitrógeno con hidrocarburos. Se obtuvieron las densidades y composiciones del líquido y del vapor, así como la presión de vapor. Con esta información se construyeron los diagramas de presión composición, y presión-densidad de las mezclas. De las simulaciones también se obtuvo la tensión superficial a las diferentes presiones de vapor. Las simulaciones en fase líquida para dos de las mezclas se usaron para calen lar las propiedades de transporte a diferentes densidades del líquido. Los resultados de simulación molecular reproducen los resultados experimentales que existen en la literatura.
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