книги / Переработка нефтяных и природных газов

водородов С3—С10 указана в табл. 11.12. Температурные пределы применения метода для легких углеводородов следующие: метан:

— I80+-—160; этан: — 130-;— 90; пропан: — ПО-г-—50; «-бутан: —80 ч— 20; идо-бутан (2-метилпропан): —90-н—10.

Для определения плотности по номограмме в низкотемператур­ ной области (см. рис. 11.16) проводят прямую через компонентную

Рис. 11.15.

Коэффициенты сжимаемости для углеводородных систем (природный и нефтяной газ) при средних и высоких приведенных давлениях.

Приведенное давление Рпр

81

iniи °вР Ш!зкотемпературной”Области!СТ**ЖИДКИХ уГЛеводороДов при атмосферном давле-

Рис. П Л 7 .

Номограмма для определения плотности жидких углеводородов при атмосферном давле­ нии в высокотемпературной области.

точку и точку на температурной шкале. Пересечение этой прямой со шкалой плотности дает искомую плотность. В табл. II.12 для углеводородов приведены соответствующие им значения коор­ динат У и X . Д ля нахождения плотности на сетке по значениям координат Y — X определяют точку для соответствующего угле­ водорода. Через эту точку и точку на температурной шкале прово­ дят прямую до пересечения со шкалой плотности.

83

Таблица 11.12. Значения координат и температурные пределы для расчета плотности чистых жидких углеводородов при атмосферном давлении

Для определения плотности углеводородов по рис. 11.17 на­ ходят точку с координатами X — Y данного углеводорода (см. табл. 11.12). Затем через указанную точку и точку, соответствую­ щую температуре системы, проводят прямую до пересечения с правой ординатой, на которой получают значение плотности.

В расчетной практике для приближенной оценки значений плотности жидких смесей углеводородов применяют формулу Крега [39]

объем смеси, м3/(кг-моль), т. е. величина, на которую суммарный объем отдель­ ных компонентов больше объема смеси этих компонентов.

84

Для сжиженных природных газов при t = — 140 — 180 °С значения vt для индивидуальных компонентов приведены в табл. 11.13.

86

Величина отрицательного объема пропан-бутановой смеси от незначительна, поэтому ею можно пренебречь. Для смесей сжи­ женных газов, имеющих молекулярную массу менее 33 и содержа­ щих не более 5% мол. азота, кислорода и изопарафинов,

Vn = хтС

ЭНТАЛЬПИЯ

Энтальпия идеального газа зависит только от температуры, ре­ ального — от температуры и давления. Существуют графические и аналитические методы определения энтальпии. Графический метод определения энтальпий углеводородов С!—Q, основанный на принципе соответственных состояний, приводится в литера­ туре [25]. Энтальпии чистых компонентов при заданных усло­ виях можно находить по диаграммам состояния этих веществ [251.

Энтальпию можно определять графическим методом по графи­ кам Максвелла (рис. 11.18 и 11.19) [2 ]. На этих графиках пред­ ставлена энтальпия индивидуальных углеводородов Сг—С8 в за­ висимости от температуры и давления. При определении по этим графикам энтальпии жидких смесей используется правило адди­ тивности, для паров правило аддитивности можно использовать до давления 0,1 МПа. При более высоких давлениях энтальпию паровой смеси рассчитывают путем интерполяции по средней мо­ лекулярной массе паров. В этом случае определяют среднюю мо­ лекулярную массу смеси. Затем по графикам, изображенным на рис. II. 18 и II. 19, определяют значения энтальпий двух ближай­ ших индивидуальных компонентов, между которыми находится значение средней молекулярной массы смеси. Энтальпию смеси определяют путем интерполяции между значениями энтальпий индивидуальных углеводородов по молекулярным массам этих индивидуальных углеводородов и средней молекулярной массе смеси. Если компонент смеси находится при температуре, пре­ вышающей его критическую температуру, энтальпию определяют по линии «газ в растворе» (см. рис. II. 18, 11.19).

Графический метод Брауна и Холкомба [2] предназначен для определения энтальпий индивидуальных углеводородов С!—С8 в жидком состоянии в интервале температур от —20 до 160 °С, а также в парообразном состоянии в интервале температур от —20 до 220 °С. Энтальпию находят по одному графику для жидкого состояния, изображенному на рис. 11.20 (при этом влиянием давления на жидкость пренебрегают) и по двум — для парообраз­ ного состояния: вначале по рис. 11.21 находят энтальпию каждого компонента при температуре системы и атмосферном давлении, за­ тем по рис. 11.22 определяют поправку на значение энтальпии по давлению в зависимости от приведенных температуры и давления.

87