GERG Project: Wide-range reference equation of state for natural gases: Fid-Bau Portal

GERG Project: Wide-range reference equation of state for natural gases

Jaeschke, M. / Benito, A. / Fredheim, A. / Henault, J.M. / Viglietti, B. / Wesenbeck, P. van / Klimeck, R. / Kunz, O. / Wagner, W.

Abstract

Der als GERG bekannte Zusammenschluss europäischer Gasgesellschaften hat die Entwicklung einer neuen Zustandsgleichung für die thermodynamischen Eigenschaften von Erdgasen in der gasförmigen und flüssigen Phase einschließlich des Phasengleichgewichts Gas-Flüssigkeit unterstützend begleitet. Die neue Gleichung GERG02 wurde auf Basis einer Multifluid-Näherung ausschließlich unter Verwendung von Reinstoffgleichungen für sämtliche Komponenten sowie experimentellen Daten von binären Gemischen entwickelt. Daher liefert diese Darstellung für Daten von Vielkomponenten-Gemischen prädikative Ergebnisse. Die mit der neuen Gleichung berechneten Ergebnisse für thermische und kalorische Eigenschaften von Erdgasgemischen fallen deutlich besser aus, als die mit der AGA8-DC92-Gleichung erzielten Ergebnisse, dem derzeit international anerkannten Standard für die Dichtemessung im Betriebszustand. Die neue Referenzgleichung ermöglicht die hochgenaue Berechnungen für thermische und kalorische Größen im homogenen Bereich (gasförmig, flüssig und überkritisch), und ermöglicht außerdem Berechnungen für das Dampf-Flüssigkeitsgleichgewicht. Die Zustandsgleichung kann als Datenbasis oder Referenz für Anwendungen oder Prozessen mit Erdgasen, LNG, LPG , Erdgasfahrzeugen und Hythan-Gemischen verwendet werden. Die Dichte und die Schallgeschwindigkeit von Erdgasen im Betriebszustand unter Transportbedingungen lässt sich mit einer Unsicherheit von weniger als +- 0,1 % bestimmen. Auf Grund der beschränkten Datenverfügbarkeit ist die Beschreibung der flüssigen Phase und des Phasengleichgewichts weniger genau, aber dennoch die bestmögliche im Vergleich mit der Unsicherheit der verfügbaren experimentellen Daten.

A group of European gas companies,GERG,supported the development of a newequation of state for the thermodynamic properties of natural gases covering the gas and liquid region including the vapour-liquid phase equilibrium.The new equation, GERG02, was developed on the basis of a multifluid approximation using pure substance equations for each component and experimental data for binary mixtures only. Therefore, the representation of multicomponent mixture data is predictive.The results calculated with the new equation for thermal and caloric properties of natural gas mixtures show substantial improvements in comparison to the AGA8-DC92 equation, which is known to be the current internationally accepted standard for density calculations at pipeline conditions. The new reference equation allows high accuracy calculations for thermal and caloric properties in the homogeneous region (gas, liquid and supercritical) and also enables calculations for the vapour-liquid equilibrium.The reference equation can be used as a database or reference for technical applications and processes with natural gases, LNG, LPG, natural gas vehicles and hythane mixtures.The uncertainty in density and in speed of sound at pipeline conditions is less than +- 0.1 %. As a result of the poor data situation, the description of the liquid phase and the vapour-liquid phase equilibrium is less accurate but still as good as possible compared to the uncertainty of the available experimental data.