Application of Continuous Thermodynamics to Natural-Gas Mixtures Application de la thermodynamique continue aux mélanges de gaz naturel

Abstract

This work reviews recent progress in the application of continuous thermodynamics towards calculation of phase equilibria in natural-gas mixtures. In such mixtures, there may be too many components to identify each component individually. Continuous thermodynamics provides a theoretical framework for representing the composition of a portion of the natural-gas mixture by a continuous distribution function. Advances in continuous thermodynamics are discussed in three areas :(1) Characterization and representation of composition in a many-component mixture(2) Development and application of molecular-thermodynamic models for continuous mixtures, and(3) Implementation of efficient numerical techniques for solving material-balance and phase-equilibrium equations. While continuous thermodynamics provides a useful tool for calculation of phase equilibria in natural-gas mixtures, successful implementation requires better chemical-analytical characterization methods. Further, improved semi-theoretical techniques must be developed to relate experimental characterization information to physically significant parameters in molecular-thermodynamic models. Ce travail examine les récents développements de l'application de la thermodynamique continue au calcul des équilibres de phases de mélanges de gaz naturel. Dans ces mélanges, les composants sont souvent en trop grand nombre pour qu'on puisse les identifier individuellement. La thermodynamique continue fournit un schéma théorique permettant de représenter la composition d'une partie de mélange de gaz naturel par une fonction de distribution continue. Les progrès de la thermodynamique continue sont examinés dans les trois domaines suivants : 1) caractérisation et représentation de la composition d'un mélange de plusieurs produits; 2) mise au point et application des modèles de thermodynamique moléculaire aux mélanges continus; 3) mise en oeuvre de techniques numériques efficaces pour résoudre les équations de bilan des produits et d'équilibre des phases. Alors que la thermodynamique continue fournit un outil approprié pour le calcul des équilibres de phases dans les mélanges de gaz naturel, la réussite de sa mise en oeuvre nécessite de meilleures méthodes d'analyse qualitative chimique. De plus, des techniques perfectionnées semithéoriques devront être mises au point pour que les données expérimentales de caractérisation puissent être rapportées à des paramètres significatifs physiquement dans des modèles de thermodynamique moléculaire.