Development of a reference equation of state for natural gases for the gas and liquid region and the vapour-liquid phase equilibrium

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Wagner
• Subject Area: Technical Thermodynamics
• Term: from 2003 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5399123

Ziel des hier beantragten Projektes ist die Erstellung einer Referenz-Zustandsgleichung für die thermodynamischen Zustandsgrößen von Erdgasen, die das Gas- und Flüssigkeitsgebiet einschließlich des Phasengleichgewichts abdeckt. Bisher existiert für Erdgase lediglich zur Berechnung der pvT-Beziehung im Gasgebiet ein international akzeptierter Standard, die AGA8-DC92-Zustandsgleichung. Dieser Standard ist im Gültigkeitsbereich nicht nur auf das Gasgebiet beschränkt, sondern die Gleichung zeigt in diesem Bereich auch signifikante Schwächen. Die neu zu entwickelnde Zustandsgleichung soll die Schwachpunkte der AGA8-DC92-Gleichung vermeiden und darüber hinaus ein signifikant größeres Zustandsgebiet abdecken. Die neue Erdgaszustandsgleichung soll ausgehend von den in meiner Arbeitsgruppe geleisteten umfangreichen Vorarbeiten (vorläufige Fundamentalgleichung für Gemische aus den 18 Erdgaskomponenten Methan, Stickstoff, Kohlendioxid, Ethan, Propan, n-Butan, Isobutan, n-Pentan, Isopentan, n-Hexan, n-Heptan, n-Oktan, Argon, Sauerstoff, Wasser, Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Helium) und vor dem Hintergrund der durchgeführten Untersuchungen zur AGA8-DC92-Zustandsgleichung entwickelt werden. Grundlage der neuen Gleichung ist ein moderner Multifluid-Ansatz, der die neueste Entwicklung auf dem Forschungsgebiet der Zustandsgleichungen für Gemische darstellt. Die neue Referenz-Zustandsgleichung zur Berechnung thermischer und kalorischer Zustandsgrößen von Erdgasen im Gasgebiet, im Flüssigkeitsgebiet und im Phasengleichgewicht flüssig - gasförmig würde erstmals die Bereitstellung einer hochgenauen Stoffdatenbasis für sämtliche Erdgasanwendungen, wie z.B. den Pipeline-Transport oder den Flüssigerdgas-Einsatz, ermöglichen.

• DFG Programme: Research Grants