Created by SuhOFFF

определяются по составу газа. Существует несколько способов определения критических параметров газа в зависимости от его состава и точности определения этих параметров.

При известном составе газа, если содержимое метана составляет 95% и более,

псевдокритические параметры pпкр и Tпкр рекомендуется определять по правилам адди-

тивности:

N

pпкр = åpкрxi (2.5)

i=1 i

N

Tпкр = åTкрxi (2.6)

i=1 i

Здесь pкр и Tкр - критические давление и температура i-того компонента смеси.

i i

Приведёнными параметрами называются отношения соответствующих параметров

2.3 Коэффициент сверхсжимаемости

Идеальный газ – математическая модель газа, в которой предполагается, что по- тенциальной энергией молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энер- гией, т.е. между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударе- ния частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столк- новениями.

Уравнение состояния идеального газа, полученное из условия отсутствия межмо- лекулярного взаимодействия и без учёта объёма самих молекул, имеет вид:

Здесь n - число молей газа; R - универсальная газовая постоянная.

Реальный газ – газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Менделеева-Клапейрона. Зависимости между его параметрами показывают, что молекулы реальных газов имеют конечные размеры и форму, оказывают значительное взаимное влияние и занимают определённый объём. Поэтому для их характеристики необходимо учесть параметры, связанные с молекулярным взаимодействием.

Created by SuhOFFF

Молекулы простых газов имеют сферическую форму, для них силы притяжения, которые действуют по линии, соединяющей их центры, пропорциональны расстоянию в шестой степени. Для газов с несферической формой молекул силы притяжения или оттал- кивания состоят не только из сил между центрами молекул, но и из дополнительных не- центричных сил. Для их учёта введён дополнительный параметр, называемый ацентрич- ным фактором.

Приближённо ацентричный фактор компонентов может быть определён по форму-

ле:

i

Tкип -1

i

Здесь Tкип - табличное значение температуры кипения i-го компонента.

i

Коэффициент сверхсжимаемости газов – отношение объёма газа при заданных тер- мобарических условиях к объёму этого газа, определённому при идентичных термобари- ческих условиях по законам идеального газа. Другими словами, коэффициент сверхсжи- маемости характеризует отклонение объёма реального газа от объёма идеального газа.

Из определения коэффициента сверхсжимаемости следует, что:

Коэффициент сверхсжимаемости газа зависит от состава газа, давления и темпера- туры. Значение коэффициента может быть определено графическими и аналитическими способами. Способ определения следует выбирать, исходя из требуемой точности. Для определения коэффициента сжимаемости природных газов, содержащих не более 2%

мольных высококипящих углеводородов C5+ , 2% ароматических углеводородов и около

5% полярных и кислых компонентов, используется графическая зависимость z от pпр и

Tпр (рис. 4).

Created by SuhOFFF

Рис. 4. Зависимость коэффициента сверхсжимаемости от приведённых давления и температуры

Для смесей с содержанием метана более 96% при 0 < pпр < 8 коэффициент сверх-

Created by SuhOFFF

При более высоком содержании в газе высококипящих углеводородов C5+ и поляр-

ных компонентов коэффициент сверхсжимаемости z следует определять с учётом ацен- трического фактора.

Здесь z(0) , z(1) - коэффициенты сверхсжимаемости простых веществ и веществ, со-

N

держащих несферические молекулы; ωсм = åωi xi - фактор ацентричности смеси.

i=1

Для более точных расчётов коэффициент сверхсжимаемости природных газов дол- жен быть определён по кубическим уравнениям состояния газов.

2.4 Плотность газа

Плотность – отношение массы газа к единице его объёма. Плотность газа зависит от его состава, давления и температуры.

Плотность газовой смеси при стандартных условиях определяется с помощью мо- лекулярной массы смеси и молярного объёма:

ст

Плотность газа при заданных давлении и температуре определяется по известной плотности в стандартных условиях по формуле:

Если состав газа неизвестен, но известна его относительная плотность, псевдокри- тические параметры смеси могут быть определены по следующим формулам: