Prediction of drop size of natural gas condensates using molecular simulation and young growth model

ABSTRACT This paper describes the development and implementation of a molecular simulation model to predict the nucleation process during the condensation of heavy components of the gas natural mixtures of linear alkane (C1 - C6 and C9) at transport conditions (10-40 bar). Specifically, it was used the Monte Carlo method with configurational-bias, the united-atom force field known as "Transferable Potentials for Phase Equilibria (TraPPE-UA)," and the Umbrella sampling technique. The growth of the droplets was evaluated with the model of Young considering numbers of Knudsen below 0.1. The simulation results obtained for the droplet nucleation and growth were compared with experimental data reported in the literature with the aim of validating the implemented models. The simulations predict a droplets size of 2.09 μm which is in good agreement with the experimental results.RESUMEN En este documento, se describe el desarrollo e implementación de un modelo de simulación molecular que describe la nucleación del proceso de condensación de componentes pesados del gas natural mezclas de alcanos lineales (Ci - C6 y C9) a condiciones de transporte (10 - 40 bar). Específicamente, se usó el método de Monte Carlo con sesgo configuracional, el campo de fuerza llamado de átomo unido para equilibrio de fases (TraPPE-UA) y la técnica de muestreo sombrilla. El crecimiento de las gotas fue evaluado con el modelo de Young considerando números de Knudsen por debajo de 0.1. Los resultados de simulación obtenidos para la nucleación y crecimiento de gota fueron comparados con datos experimentales reportados en la literatura con el fin de validar los modelos implementados. Las simulaciones predicen un tamaño de la gota de 2.09 μm el cual está de acuerdo con los resultados experimentales