吉布斯自由能最小化
几种方法来估算甲烷水合物稳定的- t条件通过搜索最小吉布斯的状态iOS雷竞技 系统的开发。这些程序是计算密集型和需要复杂的计算机编程。然而,计算机程序外卖的食物这些计算现在可用。斯隆(1990,1998)提出了一个详细描述CSMHYD,基于PC-DOS计算机程序。他的教科书包括软盘与一个可执行版本的程序。除了计算的温度稳定在给定压力(或者相反)纯水,该项目还包括一个变量组成盐组件允许海水和孔隙水的预测。我们的教科书参考读者细节的程序是如何工作的。输出CSMHYD如图5所示纯甲烷水合物处于平衡状态
图5。输出CSMHYD(-)和Multiflash(-)与海水数据绘制(o)从狄更斯和Quinby-Hunt(1994)和预测从方程(9)抵消海水(+)如图4所示。
温度(°C)
图5。输出CSMHYD(-)和Multiflash(-)与海水数据绘制(o)从狄更斯和Quinby-Hunt(1994)和预测从方程(9)抵消海水(+)如图4所示。
海水。盐度33.5被选为CSMHYD预测,以便直接比较可能是由海水数据和计算稳定性条件使用方程(9)和适应了海水,上面,如图4所示。显然,CSMHYD预测符合海水数据比海水的淡水预测调整P > 12 mpa。
Zatsepina和自助餐(1997,1998)提出另一种基于吉布斯自由能最小化例行的,在某种程度上,在一个非常快速模拟退火算法(Ingber, 1989)。他们的结果非常类似于CSMHYD程序和比较顺利地从翰达岛(1990)预测。最近,他们已经开始探索平衡计算是否足够或者额外的复杂性在于meta-stable阶段,坚持自然外稳定领域天然气水合物的分解是阻碍创建所需的自由能小泡沫(自助餐和Zatsepina, 1999)。
商用程序,Multiflash (Infochem计算机服务有限公司、伦敦),还计算了甲烷水合物稳定使用- t条件吉布斯自由能最小化的方法。CSMHYD更复杂,运行在Windows®操作系统,它执行一个广泛的计算。对甲烷水合物稳定的Multiflash - t预测海水盐度33.5也如图5所示。他们从CSMHYD程序略有不同,比较相当慷慨和海水数据和高- t从方程(9)调整预测海水。
鉴于这些计算机程序和预测之间的紧密对应基于方程(8)和(9),问为什么是逻辑产生的附加费用项目如果方程工作这么好?纯甲烷水合物在淡水或海水的盐度33.5中,这些方程是最简单的方法。然而,如果一个处理显著不同的盐度,或不同的盐成分,可能会发现在孔隙水,或与混合气体成分,那么计算机程序提供的能力来处理这些情况,扩展预测范围之外的数据。这可以很清楚地看到在图6中,在预测平衡之间的差异- t条件混合气体水合物稳定在33.5盐度海水,天然气是一个复合的甲烷和其他自然气体,和纯甲烷水合物在同一盐度海水绘制压力的函数。对于本例,我们逐步增加气体混合物的复杂性,从甲烷+乙烷开始,然后添加二氧化碳和硫化氢(参见图标题组成百分比)。这些差异(0.4 - -2.0°C)比前面描述的影响更大,他们随压力。也显示高盐度的不稳定效应(40.0)在纯甲烷水合物。这些线代表复杂函数很难获得简单的数学表达式。因此,在解决复杂的实际问题的情况下混合气体成分和不同盐度的电脑程序会发现他们最大的使用。
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图6。块之间的温度差异的函数压力Multiflash预测甲烷水合物稳定高盐度海水(40.0)(-);乙烷和甲烷+ 2%(-),甲烷+ 2%乙烷+ 2%二氧化碳(••••)乙烷和甲烷+ 2% + 2% co2 + 2%硫化氢(——)海水的盐度33.5相对于纯甲烷水合物在海水的盐度33.5中,分别。
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