International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering

PHYSIOCHEMICAL, PSEUDOCRITICAL AND THERMODYNAMIC CHARACTERIZATIONS OF NATURAL GASES

الملخص
تلعب الخواص الفيزيائية والكيميائية والحرجة الكاذبة والديناميكية الحرارية دوراً هاماً في تحديد نوعية الغاز الطبيعي ومواصفاته. يعتبر الغاز الطبيعي في الوقت الحاضر أحد أهم المصادر الطبيعية لإمدادات الطاقة نظرًا لقيمته الحرارية العالية ومصدره النظيف وعدم وجود انبعاثات وصديق للبيئة. كما بدأ يحل محل النفط كوقود في مختلف الأغراض وكعلف أساسي للصناعات البتروكيماوية. وبالتالي يجب دراسة الخصائص المختلفة لمخاليط الغاز الطبيعي لتحديد مواصفاتها. وتهدف هذه الدراسة إلى تمييز هذه الخصائص باستخدام الارتباطات والنماذج الرياضية للتقييم. تشمل هذه الخصائص الفيزيائية مثل الوزن الجزيئي (Mw)، والكثافة (ρ)، والثقل النوعي (γ)، وعامل الانضغاط (z)، ولزوجة الغاز (μg)، وعامل حجم تكوين الغاز (Bg)، والانضغاط الحراري للغاز (Cg). ومحتوى الماء وكذلك الضغط الحرج الكاذب (Ppc) ودرجة الحرارة الحرجة الكاذبة (Tpc) والضغط الكاذب (Ppr) ودرجة الحرارة المنخفضة الكاذبة (Tpr). أيضا، الخصائص الديناميكية الحرارية ه. ز. تم تحديد القيمة الحرارية الإجمالية، التوصيل الحراري، والحرارة النوعية لمخاليط الغاز الطبيعي. أجريت الدراسة على الغازات الطبيعية بحقول غاز زلطن والرقوبة والحطيبة وميناء البريقة للتنبؤ وتقدير الخواص الفيزيائية والكاذبة الحرجة والديناميكية الحرارية باستخدام طرق الارتباط والنماذج الرياضية. أظهرت النتائج المتحصل عليها وجود تباين بين هذه الخواص لمخاليط الغاز الطبيعي، والذي قد يعزى إلى التركيب الكيميائي للمكونات وسلوكياتها. ومن ناحية أخرى، يمكن استخدام هذه التوصيفات كدليل لفهم سلوك الغازات أثناء العمليات المختلفة وعمليات معالجة الغازات الطبيعية. الكلمات الدالة: الغاز الطبيعي، والكيمياء الفيزيائية، والخصائص الديناميكية الحرارية الكاذبة، والارتباطات.
Abstract
Physiochemical, pseudocritical, pseudoreduced and thermodynamic properties play an important role for determination natural gas quality and specifications. Nowadays natural gas regard as one of the importance natural source of energy supply due to its high heating value, clean source, no emissions and environmental friendly. In addition, it began to replace the oil as a fuel in various purposes and as essential feed for petrochemical industries. Consequently, the different properties of natural gas mixtures must be investigated to determine their specifications. This study was aiming to distinguish these properties using correlations and mathematical models for assessment. These properties include the physical such as molecular weight (M_w), density(ρ), specific gravity(γ), compressibility factor (z), gas viscosity (μ_g), gas formation volume factor (B_g), gas thermal compressibility (C_g) and water content as well as pseudocritical pressure (p_pc), pseudocritical temperature (T_pc), pseudoreduced pressure (p_pr), pseudoreduced temperature (T_pr). Also, the thermodynamic properties e. g. Gross heating value, thermal conductivity, and specific heat of natural gas mixtures were determined. The study has been conducted on the natural gases of Zelten, Al Ragoba, Al Hotaiba gasfields and Al Braiga terminal to predict and estimate the physical, pseudocritical and thermodynamic properties by using correlation and mathematical models methods. The obtained results revealed that there is a variance between these properties of the natural gas mixtures, which may be attributed to the chemical compositions of components and their behaviors. On the other hand, these characterizations can be used as guide to understand the gases behavior during the different operations and natural gases treatment processes. Keywords: Natural gas, physiochemical, pseudocritical, pseudoreduced thermodynamic properties, and correlations.