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Cambios en los Parámetros Físicos del CO2 que Contiene Impurezas en los Gases de Escape de la Planta de Purificación y Selección de Ecuaciones de Estado

Autores: Wang, Xinyi; Dai, Zhixiang; Wang, Feng; Bie, Qin; Fu, Wendi; Shan, Congxin; Zheng, Sijia; Sun, Jie

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Cambios en los Parámetros Físicos del CO2 que Contiene Impurezas en los Gases de Escape de la Planta de Purificación y Selección de Ecuaciones de Estado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Co2
Transporte
Tubería
Gaseoso
Plantas de purificación
Factor de compresión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El transporte de CO2 es una parte crucial de la CCUS. No obstante, debido a las diferencias en las propiedades físicas entre el CO2 y el gas natural y el petróleo, el transporte por tuberías de CO2 es distinto del transporte de gas natural y petróleo. El transporte de CO2 gaseoso se ha convertido en el esquema preferido para transportar gas residual de CO2 que contiene impurezas en plantas de purificación debido a sus ventajas de tecnología simple, bajo costo y alta seguridad, que son muy adecuadas para los escenarios de bajo volumen de transporte y corta distancia en las plantas de purificación. La investigación sobre sus propiedades físicas y parámetros de estado tiene como objetivo optimizar el diseño del proceso de transporte gaseoso para mejorar aún más la eficiencia y seguridad del transporte. Por lo tanto, tiene una importante significancia práctica en ingeniería. En primer lugar, este documento recopiló y analizó los casos de investigación sobre el transporte de CO2 tanto a nivel nacional como internacional, revelando que la prueba del estado de fase y las propiedades físicas del gas de CO2 que contiene impurezas es la condición básica para estudiar el transporte de CO2. Posteriormente, el gas de escape capturado por la planta de purificación fue capturado después del tratamiento de hidrodesulfuración, y se obtuvieron las características de los componentes del gas de escape comparando antes y después del tratamiento. Al preparar muestras de fluido con diferente contenido de CO2 y realizar la prueba de evaporación rápida y la prueba de relación PV, se obtuvieron el factor de compresión y la densidad del gas natural bajo diferentes temperaturas y presiones. Se concluye que, bajo la misma presión en general, cuanto mayor es el contenido de CO2, menor es el factor de compresión. Excepto por el CO2 puro, cuanto mayor es el contenido de CO2, mayor es la densidad bajo presión constante, lo que está relacionado con el contenido de componentes de hidrocarburos C2 y más pesados. A la misma temperatura, cuanto mayor es el contenido de CO2, mayor es la viscosidad bajo la misma presión; a menor presión, más lento se ralentiza el crecimiento de la viscosidad. Cuanto mayor es el contenido de CO2 a la misma temperatura, mayor es el calor específico a presión constante. Con la disminución de la temperatura, el contenido de CO2 que alcanza el calor específico más alto a la presión idéntica disminuye gradualmente. Finalmente, se utilizaron las ecuaciones de estado BWRS, PR y SRK para calcular el factor de compresión y la densidad de la mezcla de gas con una composición molar del 50% de CO2 y la mezcla de gas con una composición molar del 100% de CO2. En comparación con los resultados experimentales, se selecciona la ecuación de estado más adecuada como la ecuación PR, que se refiere a la configuración de parámetros de nodos críticos del transporte de gas de CO2.

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