Задача №1

Известны молярный состав газовой смеси и молекулярная масса каждого компонента, то есть, дано и. Требуется рассчитать состав газовой смеси в массовых единицах (процентах), где– число компонентов смеси.

Порядок решения:

Таблица 1.2 – Пересчет мольного состава смеси углеводородов в массовый.

Компоненты	Мольные доли, ni	Молярная масса, mi	Масса i-го компонента	Массовая доля
1	x1	М1	x1∙ М1
2	x2	М2	x2∙М2
3	x3	М3	x3∙ М3
i	xi	Мi	xi∙ Мi
Итого	1,00	–

1. Определяется масса i-го компонента смеси .

2. Рассчитывается масса всех компонентов смеси .

3. Вычисляется массовое содержание i-го компонента в долях единицы по формуле: .

4. Проверяется правильность расчётов .

5. Рассчитывается молекулярная масса смеси газов .

Задача №1.2

Дан состав газовой смеси в массовых долях , молекулярная массаили плотностькаждого компонента. Требуется найти состав газа в молярных (объёмных) долях(или).

Порядок решения:

Таблица 1.3

Компоненты	Мольные доли, ni	Молярная масса, mi	Масса i-го компонента	Массовая доля
1	m1	М1	m1/ М1
2	m2	М2	m2/М2
3	m3	М3	m3/ М3
i	mi	Мi	mi /Мi
Итого	1,00	–

1. Определяются число молей или объём i-го компонента в смеси газов, используя формулы: или.

2. Рассчитываются число молей или объём всех компонентов в смеси газов по следующим формулам: или.

3. Вычисляется молярная или объёмная доля i-го компонента в смеси газов, используя следующие выражения: или.

4. Проверяется правильность расчётов: или.

5. Средняя молекулярная масса и средняя плотность смеси газов соответственно равны и.

Методика расчёта критических (псевдокритических) параметров углеводородных смесей

Расчёты физических и теплофизических свойств газовых и жидких углеводородных смесей основаны на знании критических (псевдокритических) параметров смесей: критическое давление , критическая температура, критическая плотность, критический коэффициент сверхсжимаемости, критический молярный объём, коэффициент ацентричности.

Критические параметры смесей рассчитываются по правилу аддитивности при известном молярном составе газовых и жидких углеводородных смесей (природного газа и углеводородного конденсата) и критических параметров индивидуальных углеводородов по следующим формулам:

, ,,

, ,(1.5)

Состав газовых и жидких углеводородных смесей газовых и газоконденсатных месторождений даётся в виде молярных, массовых и объёмных долей (процентов) неуглеводородных (азот, редкоземельные газы, сероводород, двуокись углерода) и углеводородных компонентов. Последние выражаются в виде углеводородов парафинистого ряда от метана до более высококипящих углеводородов.

В качестве самого высококипящего углеводорода обычно принимают или пентан и высококипящие углеводороды , или гексан и высококипящие углеводороды, или гептан и высококипящие углеводороды. Указанные компоненты являются комплексными, объединяющими высококипящие углеводороды парафинового ряда, а так же нафтеновые и ароматические углеводороды. Обычно для компонента известна молекулярная масса.

Критические параметры комплексного компонента вычисляются по следующим формулам. Критическое давление и критическую температуру соответственно находят из выражений:

, МПа и , К, (1.6)

где – плотность комплексного компонента, определяемая по формуле Крега:

, (1.7)

Эти формулы справедливы при и.

Фактор ацентричности комплексного компонента вычисляют по зависимости:

, (1.8)

где МПа – атмосферное давление. Значениерассчитывается по корреляционной зависимости, полученной Г.Р. Гуревичем, для углеводородов парафинистого ряда (аналогичные зависимости получены для ароматических и нафтеновых углеводородов):

, (1.9)

где – средняя температура кипения комплексного компонента. Эта формула справедлива прии.

Критический коэффициент сверхсжимаемости комплексного компонента находится по зависимости:

(1.10)

Критический молярный объём комплексного компонента при подстановке значений газовой постоянной ив МПа принимает вид:,(1.11)

Значение критической плотности вычисляется по формуле:

, , гдевив(1.12)