5.4 Практическая задача № 4.

Определение по компонентному составу

показателей физико-химических свойств газа (часть 2)

Цель работы

Изучить способы расчета:

1) коэффициента сверхсжимаемости природного газа при содержании тяжелых углеводородов и неуглеводородных компонентов меньше 1,0 %;

2) коэффициента сверхсжимаемости природного газа при содержании тяжелых углеводородов и неуглеводородных компонентов больше 1 %;

3) вязкости природного газа при атмосферном давлении и заданной температуре;

4) вязкости природного газа при заданном давлении.

5.4.1 Определение коэффициента сверхсжимаемости природного

газа при содержании в его составе тяжелых углеводородов

и неуглеводородных компонентов меньше 1,0 %

Коэффициент сверхсжимаемости природного газа характеризует степень отклонения поведения реального газа от закона идеальных газов.

Порядок определения коэффициента сверхсжимаемости в случае, когда количество тяжелых углеводородов и неуглеводородных компонентов в сумме не превышает 10 % следующий: вычисляют псевдокритические параметры ρ_п.кр, Т_п.кр, ρ_кр, Т_.кр, а затем по графику (рис. 5.1) определяют для рассчитанных ρ_кр и Т_.кр коэффициент сверхсжимаемости газа z.

5.4.2 Определение коэффициента сверхсжимаемости природного

газа при содержании в его составе тяжелых углеводородов

и неуглеводородных компонентов больше 10 %

В этом случае для определения коэффициента сверхсжимаемости газа вводится третий параметр – фактор ацентричности молекул ω, который для смеси определяется по формуле 5.23

, (5.23)

где ω_i – ацентричный фактор i-го компонента (см. табл. 5.4).

Коэффициент сверхсжимаемости z по трем параметрам определяется по формуле:

. (5.24)

Значения z^(0} и z^(l) в зависимости от Р_кр и Т_кр находят по графикам (рис. 5.2 и 5.3).

Рисунок 5.1 – Зависимость коэффициента сверхсжимаемости природного газа z

от приведенных давления Р_кр и температуры Т_кр

Рисунок 5.2 – График для определения коэффициента

сверхсжимаемости z⁽⁰⁾ в зависимости от приведенного давления Р_кр при различных температурах

Рисунок 5.3 – График для определения зависимости функций z^(l),

учитывающей несферичность молекул, от приведенной

температуры Т_кр при различных приведенных давлениях Р_кр

5.4.3 Определение вязкости природного газа при атмосферном

давлении и заданной температуре

Вязкость при заданных условиях рассчитывается графическим способом по его относительной плотности (рис. 5.4).

Рисунок 5.4 – Зависимость вязкости углеводорордных газов при заданной

температуре и атмосферном давлении от относительной плотности ρ_о.п

5.4.4 Определение вязкости природного газа

при заданном давлении

Для определения вязкости газа при заданном давлении необходимо:

1) определить вязкость газа при атмосферном давлении и заданной температуре;

2) учесть влияние неуглеводородных компонентов введением поправок, которые определяются для соответствующих концентраций этих компонентов в газе по рисунку 5.5

3) найти критические и приведенные параметры газа;

4) по рисунку 5.6 для найденных Р_кр и Т_кр, определить μ* – отношение искомой вязкости к вязкости газа при атмосферном давлении;

5) рассчитать искомую вязкость при заданных Р и Т:

. (5.25)

Рисунок 5.5 – Поправки на вязкость для газов, содержащих H₂S, N₂ и СО₂,