2.1.2 Определение основных физических свойств паров суг при искусственной регазификации

При искусственной регазификации СУГ молярные составы жидкой и паровой фазы СУГ идентичны друг другу. Молярный состав паровой фазы при искусственной регазификации жидкой фазы СУГ с помощью испарителей различных конструкций приведен в таблице 2.10.

Таблица 2.10 - Массовые и молярные концентрации жидкой и паровой фаз при искусственной регазификации СУГ

Углеводо- роды	Этан С2Н6	Пропан С3Н8	Пропен С3Н6	н-Бутан n-С4Н10	Изобутан i-С4Н10	Бутен-1 С4Н8
xm, % масс.	1,4	73,7	3,2	14,0	6,2	1,5
x, % мол.	2,15	77,08	3,51	11,11	4,92	1,23
y, % мол.	2,15	77,08	3,51	11,11	4,92	1,23

Компонентный состав паровой фазы СУГ (в % молярных) в виде круговой диаграммы изображен на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 - Компонентный состав паровой фазы СУГ (в % молярных).

Результаты расчетов основных физических свойств паров СУГ при искусственной регазификации жидкой фазы СУГ сведены в таблицу 2.10.

Таблица 2.10 - Результаты расчетов основных физических свойств паров СУГ

№№ п/п	Наименование параметров	Обозначение	Ед. изм.	Величина	Расчетная формула
1.	Средняя молекулярная масса смеси	см	кг/кмоль	46,121	(2.5)
2.	Газовая постоянная	R	Дж/(кг·K)	180,3	(2.6)
3.	Плотность паров СУГ при стандартных условиях	ст	кг/м3	1,917	(2.7)
4.	Относительная плотность газа по воздуху		-	1,592	(2.8)
5.	Псевдокритич. давление	Pпк	МПа	4,20	(2.9)
6.	Псевдокритич. температура	Tпк	K	376,9	(2.10)
7.	Низшая рабочая теплота сгорания	Qнр	МДж/м3	88,54	(2.11)
8.	Число Воббе	Wo	МДж/м3	70,17	(2.14)
9.	Концентрационные пределы воспламенения	НКПВ ВКПВ	%	2,24 9,39	(2.15)

Выполненные расчеты по определению физических свойств паровой фазы СУГ при искусственной регазификации СУГ с помощью испарителей различных конструкций, приводят к следующим выводам:

1. При искусственной регазификации испарительная способность не зависит от количества жидкой фазы СУГ в резервуаре, а компонентный состав паровой фазы идентичен составу жидкой фазы СУГ, что позволяет более полно и рационально использовать ресурс бутановых фракций.

2. Пары СУГ, в отличие от природного газа, тяжелее воздуха, относительная плотность газа по воздуху  = 1,592. Нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения паров СУГ составляют 2,2 и 9,4% по объему соответственно, что необходимо учитывать при настройке газоанализаторов для обнаружения утечек паров СУГ.

3. Пары бутановых фракций (н-бутан, изобутан и бутен-1), которые за счет искусственной регазификации попадают в газопровод, будут при определенных условиях в нем конденсироваться. Поэтому при использовании СУГ следует чаще проверять состояние конденсатосборников и удалять из них конденсат паров бутановых фракций, содержание которых в парах СУГ больше, чем в природном газе.

4. Благодаря постоянству состава паровой фазы СУГ за счет искусственной регазификации, теплота сгорания паров СУГ остается неизменной, но более чем 2,5 раза превосходит теплоту сгорания природного газа. Число Воббе паров СУГ Wo = 70,17 МДж/м³ и выходит за пределы диапазона от 41,2 до 54,5 МДж/м³ по ГОСТ 5542-87 [11], что не позволяет считать СУГ полноценной заменой природного газа.