Molecular Dynamics Simulation of Transport and Structural Properties of CO2–Alkanes

烷烃 摩尔分数 溶解 扩散 化学 溶解度 肿胀 的 分子动力学 热力学 粘度 体积分数 碳氢化合物 材料科学 物理化学 有机化学 计算化学 物理 复合材料
作者
Junfang Zhang,Mojtaba Seyyedi,Michael B. Clennell
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:35 (8): 6700-6710 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.0c03788
摘要

Carbone dioxide emissions have imposed serious threats on the environment and health. As such, industrially viable CO2 storage and utilization technologies are of high demand. This study by performing a combined Monte Carlo and molecular dynamics simulations in osmotic and NPT ensembles aims to provide new insights into the complex CO2 interactions with two well-known alkanes (C10 and C20) over a pressure range of 5–30 MPa and a constant temperature of 311 K. The present study provides a quantitative understanding on the effect of CO2 solubility on density, specific volume, swelling, static structure, diffusion, and viscosity of CO2-saturated alkanes. According to results, CO2 dissolution into alkanes, alkane-specific volume, and swelling are a direct function of pressure and alkane chain length. The densities of CO2-saturated alkanes increase with increasing pressure via an increase in mechanical compaction and/or increase in CO2 mole fraction in solutions. As pressure increases, CO2 mole fraction in solution increases and, consequently, the solution viscosity decreases. It was found that the swelling of CO2-saturated alkanes is due to the stretching of the alkane molecules rather than the change in their average separation distance. Furthermore, the CO2 diffusion coefficient is closely related to the pressure and alkane chain length. The increase in the length of the alkane molecule chain leads to reduction in the CO2 diffusion coefficient. Finally, according to the results, it is expected that the swelling oil recovery and CO2 dissolution trapping mechanisms of CO2 injection act much stronger for lighter crude oils than medium to heavy ones, while the viscosity reduction oil recovery mechanism is more dominant for medium to heavy oils than light ones. These findings are useful for fast screening oil reservoirs to identify the most suitable one for CO2 enhanced oil recovery–storage applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Asurada完成签到,获得积分20
刚刚
zsl发布了新的文献求助10
刚刚
李健的小迷弟应助郭嘉仪采纳,获得10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
石吟完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
农艳宁发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
CipherSage应助SMU小刘~采纳,获得10
2秒前
April发布了新的文献求助10
2秒前
uzumay发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
白纸完成签到 ,获得积分10
4秒前
英俊的铭应助自由的梨愁采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
泥池的泥鳅完成签到,获得积分10
5秒前
留胡子的半仙完成签到,获得积分10
5秒前
zym完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
cxy发布了新的文献求助10
8秒前
逍遥游发布了新的文献求助10
9秒前
爆米花应助Aurinse采纳,获得10
9秒前
9秒前
乐茵完成签到,获得积分20
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
白纸关注了科研通微信公众号
11秒前
幽默的蜜粉完成签到,获得积分20
11秒前
直率的鱼发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
黄金茜发布了新的文献求助10
12秒前
十一发布了新的文献求助10
12秒前
桐桐应助爱吃果果的泡泡采纳,获得10
12秒前
12秒前
脑洞疼应助Yvoone采纳,获得10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
the Oxford Guide to the Bantu Languages 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5761931
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5533128
关于积分的说明 15401477
捐赠科研通 4898183
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2634740
邀请新用户注册赠送积分活动 1582897
关于科研通互助平台的介绍 1538134