Состав газа взять из таблицы раздела (2.1.4).
Уравнения состояния. Плотность природного газа и конденсата.
Уравнение состояния совершенного газа Клайперона-Менделеева
р= r R T, (2.1)
где R - газовая постоянная (Дж/(кг К)).
·
Обобщённое уравнение состояния
р=z r R T . (2.2)
Коэффициент сверхсжимаемости z является функцией приведенных значений давления рпр, температуры Тпр и для тяжелых углеводородов С5+ - ацентрического фактора w, учитывающего нецентричность сил притяжения. Т.о. z=z(pпр,Tпр, w ). Для смесей газов w= å (yi wi), а wi изменяется в пределах от 0 до 0,4 и значение его можно определить из таблиц (часть1).
Значение zнаходят или по соответствующим таблицам, или графически, или по эмпирическим зависимостям, или на основе многопараметрических уравнений состояния. При этом необходимо вводить поправку на содержание азота N 2 z=yN zN+(1-yN) zу. Здесь zy - коэффициент сверхсжимаемости углеводородной части.
Многопараметрические зависимости
а) Для природных сухих газов в докритической области хорошее согласование с опытом даёт двухпараметрическая зависимость Редлиха - Квонга
р=R Т/(v-b)-a/[T0.5 v (v+b)], (2.3)
где a=0.4275 R2 T2,5кр /ркр; в=0.08664 R Tкр/ркр.
|
|
|
б) В критической области и для газоконденсатных смесей лучше использовать уравнение Пенга - Робинсона
p= R*T/(v-b)-a(T)/[v(v+b)+b(v-b)] (2.4)
Здесь: а(T)=akp a(Tпр, w ); akp=0.45724 R2 Tkp2/Pkp;
b=0.0778 R Tkp /Pkp; a ={1+m (1-Tпр0.5)}2; 
m=0.37464+1.54226 w -0.26992 w 2.
Для многокомпонентных смесей а= å(yi ai); b= å (yi bi).
Методы определения коэффициента сверхсжимаемости
А) Графический метод определения коэффициента сверхсжимаемости
Коэффициент сверхсжимаемости находится из графика по приведенным значениям давления и температуры
Б) Расчетные методы определения коэффициента сверхсжимаемости
В области давлений до 50МПа наиболее точным является метод, основанный на решении кубического уравнения относительно z при использовании уравнения состояния Пенга-Робинсона
, (2.5)
где А=а(Т) р/(R2 T2); B=p b/(R T).
Методика решения кубического уравнения (2.5):
Приведём уравнение (2.5) к приведенному виду
у3 + ру + q = 0, (2.5.1)
где y = x + (r/3); p = (3s - r2)/3; q = 2r3/27 - rs/3 + t;
r=B - 1; s = A - 3B2 - 2B; t = AB - B2 - B3.
В уравнении (5.1) положим 
и определим дискриминант D=(p/3)3+(q/2)2. Вспомогательная величина j и при её помощи корни y1, y2, y3 определяются в зависимости от знаков р и D из следующей таблицы
|
|
|
| p<0 | p>0 | ||
| D£0 | D>0 | ||
| 
| 
| |
| y1 | 
| 
| 
|
| y2 | 
| 
| 
|
| y3 | 
| 
| 
|
Коэффициенту сверхсжимаемости газовой фазы соответствует наибольший положительный корень уравнения (5), а коэффициенту сверхсжимаемости жидкой фазы - наименьший положительный корень.
При этом данный метод можно использовать и при повышенных содержаниях (40моль%) кислых компонент, а также наличия паров воды.
При давлениях до 40МПа можно использовать аппроксимацию Платонова-Гуревича (содержание кислых компонент не более 10 моль%)
(2.6)
где ркр и Ткр вычисляются по формулам Хенкинсона , Томаса и Филлипса
(2..7)
Погрешность формулы (2.6) не превышает: 1% при давлениях до 25МПа; 3% при давлениях от 25 до 35МПа и 5% - от 35 до 40МПа.
Критические параметры можно определить и по зависимостям первого практического задания.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 260; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!