
- •Физические свойства природных газов
- •1. Содержание тяжелых углеводородов в смеси
- •Исходные данные к задаче 1
- •*Критические параметры компонентов
- •Исходные данные к задаче 3
- •4. Аналитический метод расчета плотности нестабильного углеводородного конденсата по приведенной плотности
- •*Критические параметры компонентов и молярная масса
Исходные данные к задаче 3
* Критические параметры принимают по основному компоненту метану.
Вариант |
Рн, МПа |
Тн, оС |
Рк, МПа |
Тк, оС |
1 |
5,7 |
28 |
2,7 |
8 |
2 |
6,0 |
26 |
3,0 |
6 |
3 |
7,0 |
31 |
4,0 |
5 |
4 |
9,0 |
29 |
6,0 |
9 |
5 |
10,0 |
24 |
7,0 |
4 |
6 |
12,0 |
22 |
9,0 |
2 |
7 |
11,5 |
20 |
8,5 |
4 |
8 |
9,8 |
21 |
6,8 |
1 |
9 |
6,6 |
23 |
3,6 |
3 |
10 |
8,5 |
32 |
5,5 |
10 |
11 |
11,0 |
28 |
8,0 |
11 |
12 |
7,5 |
26 |
4,5 |
5 |
13 |
10,6 |
31 |
7,6 |
12 |
14 |
12,4 |
29 |
9,4 |
9 |
15 |
8,9 |
24 |
5,9 |
6 |
16 |
5,9 |
22 |
3,9 |
2 |
17 |
6,8 |
20 |
4,8 |
3 |
18 |
7,4 |
21 |
5,4 |
5 |
19 |
9,8 |
23 |
6,8 |
7 |
20 |
10,6 |
32 |
7,6 |
12 |
21 |
11,8 |
28 |
8,8 |
10 |
22 |
11,1 |
26 |
8,0 |
11 |
23 |
9,2 |
31 |
6,0 |
5 |
24 |
6,8 |
29 |
4,8 |
12 |
25 |
8,2 |
24 |
5,0 |
9 |
26 |
11,3 |
22 |
8,0 |
6 |
27 |
7,7 |
20 |
5,7 |
2 |
28 |
10,2 |
21 |
7,2 |
3 |
29 |
12,1 |
23 |
9,0 |
5 |
30 |
8,7 |
32 |
5,5 |
7 |
4. Аналитический метод расчета плотности нестабильного углеводородного конденсата по приведенной плотности
Аналитический метод является универсальным, поскольку расчет проводится по приведенным параметрам. Приведенная плотность определяется по корреляционной зависимости ее от среднекритического коэффициента сжимаемости или от приведенных давления и температуры нестабильного конденсата.
Здесь ρпр - приведенная плотность; Vкр i- критический молярный объем i-го компонента в смеси.
Приведенную плотность по среднекритическому коэффициенту сжимаемости нестабильного углеводородного конденсата определим по формуле Викса:
Здесь Zск - среднекритический коэффициент сжимаемости нестабильного конденсата,
где zкр i- критический коэффициент сжимаемости i-го компонента, который можно взять из таблицы или определить по формуле Ганна и Ямады:
Тпр - приведенная температура нестабильного углеводородного конденсата:
Критический молярный объем i-го компонента найдем из выражения:
где универсальная газовая постоянная R = 82,057·10-1, см3·МПа/(моль·К).
Алгоритм расчета плотности нестабильного углеводородного конденсата:
Задача 4.
Определить плотность нестабильного углеводородного конденсата по приведенному давлению и температуре, используя зависимость приведенной плотности от критического коэффициента сжимаемости. Компонентный состав жидкого углеводородного конденсата в молярных долях при абсолютном давлении Р = 7 МПа и абсолютной температуре Т = 399,8 К, результаты вычислений приведены в таблице 2.
МС7+ = 295 г/моль; ρС7+ = 0,8838;
Решение
1. Расчет псевдокритических параметров остатка С7+ по измеряемым величинам – его молекулярной массе МС7+ и относительной (по воде) плотности ρС7+:
2. По корреляционной зависимости Гуревича Г.Р.:
3. Расчет ацентрического фактора для компонента С7+ по формуле Эдмистера:
4. Расчет критического коэффициента сжимаемости для компонента С7+ по формуле Ганна и Ямады:
5. Расчет критического молярного объема для компонента С7+:
Исходные и расчетные данные
Компонент |
хi, мольн.д. |
Ркр |
хiркр i, кг/см2 |
Ткр |
хiТкр i, K |
Vкр |
хiVкр i, см3/моль |
Zкр |
хizкр i |
Мм |
хiМi |
CH4 |
0,22006 |
|
10,08 |
|
41,90 |
|
21,90 |
|
0,0640 |
|
3,52 |
C2H6 |
0,02130 |
|
1,03 |
|
6,51 |
|
3,15 |
|
0,0061 |
|
0,64 |
C3H8 |
0,01270 |
|
0,54 |
|
4,70 |
|
2,54 |
|
0,0035 |
|
0,56 |
i-C4H10 |
0,01240 |
|
0,46 |
|
5,04 |
|
3,26 |
|
0,0035 |
|
0,72 |
n-C4H10 |
0,00815 |
|
0,47 |
|
3,47 |
|
2,08 |
|
0,0022 |
|
0,47 |
i-C5H12 |
0,00770 |
|
0,25 |
|
3,55 |
|
2,37 |
|
0,0021 |
|
0,56 |
n-C5H12 |
0,00446 |
|
0,15 |
|
2,10 |
|
1,39 |
|
0,0012 |
|
0,32 |
C6H14 |
0,00783 |
|
0,23 |
|
4,00 |
|
2,88 |
|
0,0021 |
|
0,67 |
C7H16+высшие |
0,70523 |
|
9,41 |
|
546 |
|
705,23 |
|
0,1480 |
|
208,00 |
N2 |
0,00017 |
|
0,06 |
|
0,02 |
|
0,01 |
|
0,0001 |
|
0 |
∑ |
1 |
|
22,68 |
|
617,29 |
|
744,81 |
|
0,2328 |
|
215,46 |
6. Расчет приведенной температуры нестабильного конденсата:
7. Расчет приведенной плотности нестабильного конденсата по формуле Викса:
8. Расчет плотности нестабильного конденсата по приведенной плотности:
Исходные данные к задаче 4
Вариант |
Р, МПа |
Т, оС |
МС 6+ |
ρС 6+в |
Состав конденсата, % мольный |
|||||||
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
i-C4H10 |
n-C4H10 |
i-C5H12 |
i-C6H14 |
C7H16+в |
|||||
1 |
26 |
22 |
150 |
0,72 |
59,61 |
7,07 |
5,43 |
1,55 |
2,12 |
0,71 |
0,6 |
22,91 |
2 |
22 |
25 |
220 |
0,94 |
54,72 |
6,77 |
6,17 |
1,53 |
2,05 |
0,78 |
0,65 |
27,33 |
3 |
19 |
18 |
190 |
0,82 |
48,28 |
6,74 |
5,41 |
1,56 |
2,2 |
0,8 |
0,62 |
34,39 |
4 |
20 |
16 |
186 |
0,78 |
37,43 |
6,11 |
5,12 |
1,69 |
2,23 |
0,68 |
0,53 |
46,21 |
5 |
16 |
14 |
205 |
0,90 |
32,02 |
6 |
5,32 |
1,72 |
2,31 |
0,61 |
0,52 |
51,5 |
6 |
8 |
15 |
230 |
0,87 |
24,71 |
5,2 |
5,33 |
1,55 |
2,07 |
0,56 |
0,44 |
60,14 |
7 |
10 |
12 |
214 |
0,95 |
21,69 |
4,82 |
4,69 |
1,37 |
1,8 |
0,58 |
0,42 |
64,63 |
8 |
12 |
17 |
176 |
0,70 |
61,48 |
7,2 |
4,85 |
1,36 |
1,79 |
0,48 |
0,37 |
22,47 |
9 |
15 |
20 |
159 |
0,84 |
55,95 |
7,19 |
5,15 |
1,5 |
2,01 |
0,56 |
0,43 |
27,21 |
10 |
17 |
19 |
138 |
0,77 |
48,46 |
7,06 |
5,5 |
1,69 |
2,32 |
0,68 |
0,52 |
33,77 |
11 |
9 |
21 |
129 |
0,85 |
41,55 |
6,81 |
5,75 |
1,87 |
2,59 |
0,8 |
0,62 |
40,01 |
12 |
11 |
10 |
218 |
0,92 |
34,68 |
6,39 |
5,85 |
2,01 |
2,84 |
0,91 |
0,71 |
46,61 |
13 |
21 |
13 |
224 |
0,73 |
26,46 |
5,61 |
5,71 |
2,1 |
3,03 |
1,03 |
0,82 |
55,24 |
14 |
13 |
11 |
237 |
0,91 |
20,71 |
4,86 |
5,35 |
2,08 |
3,07 |
1,09 |
0,87 |
61,97 |
15 |
7 |
24 |
217 |
0,89 |
59,61 |
7,07 |
5,43 |
1,55 |
2,12 |
0,71 |
0,6 |
22,91 |
16 |
10 |
8 |
164 |
0,92 |
54,72 |
6,77 |
6,17 |
1,53 |
2,05 |
0,78 |
0,65 |
28,33 |
17 |
9 |
23 |
199 |
0,74 |
48,28 |
6,74 |
5,41 |
1,56 |
2,2 |
0,8 |
0,62 |
34,39 |
18 |
8 |
22 |
204 |
0,83 |
37,43 |
6,11 |
5,12 |
1,69 |
2,23 |
0,68 |
0,53 |
46,21 |
19 |
12 |
25 |
226 |
0,81 |
32,02 |
6 |
5,32 |
1,72 |
2,31 |
0,61 |
0,52 |
51,5 |
20 |
14 |
18 |
207 |
0,71 |
24,71 |
5,2 |
5,33 |
1,55 |
2,07 |
0,56 |
0,44 |
60,14 |
21 |
16 |
16 |
149 |
0,90 |
21,69 |
4,82 |
4,69 |
1,37 |
1,8 |
0,58 |
0,42 |
64,63 |
22 |
12 |
14 |
169 |
0,88 |
61,48 |
7,2 |
4,85 |
1,36 |
1,79 |
0,48 |
0,37 |
22,47 |
23 |
14 |
15 |
174 |
0,87 |
55,95 |
7,19 |
5,15 |
1,5 |
2,01 |
0,56 |
0,43 |
27,21 |
24 |
15 |
12 |
183 |
0,95 |
48,46 |
7,06 |
5,5 |
1,69 |
2,32 |
0,68 |
0,52 |
33,77 |
25 |
18 |
17 |
192 |
0,70 |
41,55 |
6,81 |
5,75 |
1,87 |
2,59 |
0,8 |
0,62 |
40,01 |
26 |
17 |
20 |
248 |
0,84 |
34,68 |
6,39 |
5,85 |
2,01 |
2,84 |
0,91 |
0,71 |
46,61 |
27 |
19 |
19 |
235 |
0,77 |
26,46 |
5,61 |
5,71 |
2,1 |
3,03 |
1,03 |
0,82 |
55,24 |
28 |
13 |
21 |
227 |
0,85 |
20,71 |
4,86 |
5,35 |
2,08 |
3,07 |
1,09 |
0,87 |
61,97 |
29 |
11 |
10 |
218 |
0,72 |
59,61 |
7,07 |
5,43 |
1,55 |
2,12 |
0,71 |
0,6 |
22,91 |
30 |
7 |
13 |
160 |
0,82 |
54,72 |
6,77 |
6,17 |
1,53 |
2,05 |
0,78 |
0,65 |
27,33 |