Encouraged by the wide spectrum of novel applications of gas hydrates, e.g., energy recovery, gas separation, gas storage, gas transportation, water desalination, and hydrogen hydrate as a green energy resource, as well as CO₂ capturing, many scientists have focused their attention on investigating this important phenomenon. Of course, from an engineering viewpoint, the mathematical modeling of gas hydrates is of paramount importance, as anticipation of gas hydrate stability conditions is effective in the design and control of industrial processes. Overall, the thermodynamic modeling of gas hydrate can be tackled as an equilibration of three phases, i.e., liquid, gas, and solid hydrate. The inseparable component in all hydrate systems, water, is highly polar and non-ideal, necessitating the use of more advanced equation of states (EoSs) that take into account more intermolecular forces for thermodynamic modeling of these systems. Motivated by the ever-increasing number of publications on this topic, this study aims to review the application of associating EoSs for the thermodynamic modeling of gas hydrates. Three most important hydrate-based models available in the literature including the van der Waals–Platteeuw (vdW–P) model, Chen–Guo model, and Klauda–Sandler model coupled with CPA and SAFT EoSs were investigated and compared with cubic EoSs. It was concluded that the CPA and SAFT EoSs gave very accurate results for hydrate systems as they take into account the association interactions, which are very crucial in gas hydrate systems in which water, methanol, glycols, and other types of associating compounds are available. Moreover, it was concluded that the CPA EoS is easier to use than the SAFT-type EoSs and our suggestion for the gas hydrate systems is the CPA EoS.

中文翻译：

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对状态关联方程在天然气水合物建模中的作用的认识：综述

受到气体水合物的广泛新颖应用的鼓舞，例如能量回收，气体分离，气体存储，气体运输，水脱盐，水合氢作为绿色能源以及CO ₂为了捕捉这一点，许多科学家将注意力集中在研究这一重要现象上。当然，从工程学的角度来看，对气体水合物的数学建模至关重要，因为对气体水合物稳定性条件的预期在工业过程的设计和控制中是有效的。总的来说，天然气水合物的热力学模型可以通过三相平衡来解决，即液体，气体和固体水合物。在所有水合物系统中，水都是不可分离的成分，具有极高的极性和非理想性，因此有必要使用更高级的状态方程（EoSs），这些方程需要考虑更多的分子间力来进行这些系统的热力学建模。受有关该主题的出版物数量不断增加的推动，这项研究的目的是审查关联EoS在气体水合物热力学模型中的应用。文献中研究了三种最重要的基于水合物的模型，包括范德华斯-普拉特夫（vdW-P）模型，Chen-Guo模型和Klauda-Sandler模​​型以及CPA和SAFT EoSs，并与立方EoSs进行了比较。结论是，CPA和SAFT EoSs对水合物系统给出了非常准确的结果，因为它们考虑了缔合相互作用，这在可获得水，甲醇，乙二醇和其他类型缔合化合物的天然气水合物体系中至关重要。此外，得出的结论是，CPA EoS比SAFT型EoS更易于使用，我们对天然气水合物系统的建议是CPA EoS。文献中研究了三种最重要的基于水合物的模型，包括范德华斯-普拉特夫（vdW-P）模型，Chen-Guo模型和Klauda-Sandler模​​型以及CPA和SAFT EoSs，并与立方EoSs进行了比较。结论是，CPA和SAFT EoSs对水合物系统给出了非常准确的结果，因为它们考虑了缔合相互作用，这在可获得水，甲醇，乙二醇和其他类型缔合化合物的天然气水合物体系中至关重要。此外，得出的结论是，CPA EoS比SAFT型EoS更易于使用，我们对天然气水合物系统的建议是CPA EoS。文献中研究了三种最重要的基于水合物的模型，包括范德华斯-普拉特夫（vdW-P）模型，Chen-Guo模型和Klauda-Sandler模​​型以及CPA和SAFT EoSs，并与立方EoSs进行了比较。结论是，CPA和SAFT EoSs对水合物系统给出了非常准确的结果，因为它们考虑了缔合相互作用，这在有水，甲醇，乙二醇和其他类型缔合化合物的天然气水合物体系中至关重要。此外，得出的结论是，CPA EoS比SAFT型EoS更易于使用，我们对天然气水合物系统的建议是CPA EoS。研究了与CPA和SAFT EoS耦合的Klauda–Sandler模​​型，并将其与三次EoS进行了比较。结论是，CPA和SAFT EoSs对水合物系统给出了非常准确的结果，因为它们考虑了缔合相互作用，这在有水，甲醇，乙二醇和其他类型缔合化合物的天然气水合物体系中至关重要。此外，得出的结论是，CPA EoS比SAFT型EoS更易于使用，我们对天然气水合物系统的建议是CPA EoS。研究了与CPA和SAFT EoS耦合的Klauda–Sandler模​​型，并将其与三次EoS进行了比较。结论是，CPA和SAFT EoSs对水合物系统给出了非常准确的结果，因为它们考虑了缔合相互作用，这在有水，甲醇，乙二醇和其他类型缔合化合物的天然气水合物体系中至关重要。此外，得出的结论是，CPA EoS比SAFT型EoS更易于使用，我们对天然气水合物系统的建议是CPA EoS。