7. Критические параметры и приведенные константы

Критическая температура вещества - температура, выше которой вещество может находиться только в газообразном состоянии.

Критическое давление вещества - давление насыщенных паров вещества при критической температуре.

Критический объем - удельный объем, занимаемый веществом при критической температуре и критическом давлении.

Критические температура и давление индивидуальных углеводородов определяются экспериментально; они приведены также в справочниках.

Приближенно критические температуру и давление нефтяной фракции и газов можно определить по графикам (рис. 2-4) в зависимости от молекулярной массы, плотности и средней температуры кипения.

Критические параметры (Т_кр, К и Р_кр, Па) можно подсчитать по эмпирическим формулам

Т_кр = 355,1 + 0,97а - 0,00049а² (28)

(29)

где

Для нафтеновых углеводородов К = 6,0; ароматических К = 6,5 - 7,0; парафиновых К = 5,0 - 5,3; нефтепродуктов прямой перегонки К = 6,3 - 6,4; крекинг-керосинов К = 6,8 - 7,0. Т_ср.мол - средне-молекулярная температура кипения (приближенно можно взять температуру 50%-ной точки разгонки); t₇₀ и t₁₀ – температуры 70 и 10% отгона по кривой разгонок, ^оС; - относительная плотность;М - молекулярная масса.

Критическую температуру нефтяной фракции (t_кр, °C) можно определить по эмпирической формуле, зная среднюю температуру кипения этой фракции

t_кр = 1,05t_ср + 160

где t_ср — средняя температура кипения нефтяной фракции, °С.

Критическая температура и критическое давление нефтепродукта являются параметрами усредненными. Называют эти параметры также псевдокритическими температурой (Т_п.кр.) и давлением (Р_п.кр.).

Величины Т_п.кр и Р_п.кр находят по графику (рис.5) в зависимости от молекулярной массы фракции и характеристического фактора К [см.формулу (5)].

Приведенной температурой Т_пр называют отношение температуры вещества Т к его критической температуре Т_кр

(30)

где Т_кр — критическая температура, К.

Рис. 2. График для определения критической температуры газов.

Рис. 3. График для определения критического давления газов.

Приведенным давлением Р_прназывают отношение давления веществаПк его критическому давлениюР_кр:

(31)

где Р_кр- критическое давление, Па.

Рис. 4. График для определения критической

температуры нефтяных фракций

Рис. 5. График для определения псевдокритических параметров нефтяных фракций с различным характеризующим фактором К.

Рис. 6. График для определения критических температур

и давлений нефтепродуктов разной плотности

Пример 14. Определить Р_пр и Т_пр для углеводорода. t_ср.мол = 200°С, = 0,850 при 210°С (483 К), давление 0,6 МПа.

Решение. По известным величинам средней температуры кипения и плотности находим (рис. 6) значения T_кр и Р_кр. Получим T_кр = 673 К; Р_кр = 2,7 МПа. Находим значение приведенных констант

Задача 21. Определить Р_пр и Т_пр для углеводорода, при t и Р, если известны t_ср.мол. и d₁₅¹⁵.

параметры	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
tср.мол	100	200	300	400	100	200	300	400	100	200
	0,65	0,75	0,8	0,9	0,7	0,8	0,85	1,0	0,75	0,85
t 0С	200	220	230	240	250	260	270	280	290	300
Р МПа	0,4	0,5	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4