Equilíbrio De Fases a Altas Pressões Envolvendo Metano + Etanol Ou Metano + Metanol

Abstract

RESUMO -Neste trabalho, foi investigado o comportamento de equilibrio de fases dos sistemas binários: metano-metanol e metano-etanol em uma célula de alta pressão com volume variado usando o método estático-sintético. Dados de equilíbrio líquido-vapor em sistemas binários com metano + metanol, metano + etanol em diferentes temperaturas, foram medidos utilizando uma célula PVT (pressão/volume/temperatura). As incertezas máximas encontradas em valores para fração em peso para o componente pesado (metanol e etanol) e leve (metano) são 0,001 e 0,002 respectivamente e para a fração molar para o componente pesado e leve as incertezas foram 0,007 e 0,003 respectivamente. A solubilidade do metano+metanol e metano+etanol foram medidos em concentrações que variam entre 0,01 a 0,2 para o metano+metanol e 0,1 a 0,2 para o metano+etanol. Para cada mistura foram medidas 3 temperaturas entre 303 a 323 K com incerteza de 0,1K. A incerteza em pressão é igual a 0,1 bar. Os dados experimentais de equilíbrio líquido-vapor obtidos foram comparados com dados da literatura e foram modelados utilizando as equações de estado, PC-SAFT e Peng-Robinson com os parâmetros de interação binários ajustados para cada temperatura. Os dados metano+metanol a 303 K são coerentes com dados da literatura. As equações de estado foram capazes de descrever qualitativamente os dados de equilíbrio na faixa de condições estudadas.Palavras-chave: equilíbrio de fases, metano, metanol, etanol, modelagem 1.INTRODUÇÃODados de equilíbrio líquido-vapor (ELV) e propriedades termodinâmicas de sistemas binários e multicomponentes são de muita importância na concepção e desenvolvimento de processos químicos e petroquímicos, bem como em aplicações em engenharia química. O comportamento de fase não-ideal causado por características particulares de interações moleculares, tornam-se necessário possuir informações confiáveis de dados experimentais para apoiar as abordagens teóricas existentes. Um sistema de grande interesse atual inclui os componentes de gás natural como metano. O metano forma hidratos que podem obstruir tubulações e atrapalhar o bombeamento do gás. Álcoois de cadeia curta como etanol e metanol são utilizados como inibidores de hidratos (Hong et al., 1987, Wang et al., 2003, ou como para recuperação do metano em hidratos utilizados como fonte de energia, já que sua injeção leva a dissolução dos mesmos (Ukai et al., 2002). Em ambos os casos, o estudo do equilíbrio destes álcoois com metano é essencial para entender este fenômeno.Área temática: Engenharia das Separações e Termodinâmica 1