ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные уравнения состояния углеводородных газов из "Переработка нефтяных и природных газов" Проследим взаимосвязь между различными способами выражения состава смеси. [c.28] Так определяют среднюю молекулярную массу смеси, если известны молекулярная масса и мольные концентрации компонентов. Если известны массовые концентрации компонентов, среднюю молекулярную массу смеси выражают по-другому. [c.29] Среднюю плотность системы ром можно определить через объемную или массовую концентрацию компонентов. [c.29] Так находят среднюю плотность системы, если известны плотность и массовые концентрации компонентов. [c.29] При технологических расчетах процессов переработки газов необходимо определять термодинамические свойства веществ и их смесей и в частности летучесть, энтальпию, энтропию, плотность. [c.29] Для определения этих свойств используют уравнения состояния, которые устанавливают связь между температурой, объемом и давлением системы. Термодинамические свойства природных и нефтяных газов и их компонентов значительно отличаются от свойств идеальных газов, особенно при низких температурах и высоких давлениях поэтому уравнение состояния идеальных газов не может быть использовано для определения этих свойств. Для описания поведения реальных газов разработан ряд уравнений состояния. Наибольшее применение для углеводородных систем получили уравнения Бенедикта—Вебба—Рубина и Редлиха— Квонга и их модификации. [c.30] В первоначальном виде уравнение БВР было выведено для расчета термодинамических свойств и фазового равновесия 12 углеводородов — от метана до н-гептана. В последующем область применения уравнения была расширена до 33 углеводородов и 9 неуглеводородных веществ. [c.30] С целью повышения точности расчетов, расширения областей применения уравнения БВР был сделан ряд попыток его усовершенствования путем корректирования коэффициентов уравнения, представлением их в виде функции от температуры, введением дополнительных коэффициентов и новых правил смешения при вычислении параметров смеси из параметров чистых компонентов [3—10 ]. [c.32] Были получены [11] параметры для углеводородов от j до s, а также для СОг, HjS и азота. [c.32] Для расчета термодинамических свойств смеси предложена [11 ] также обобщенная корреляция, в которой уравнение состояния имеет тот же вид, что и уравнение (11.20), применяют правила смешения (11.21—11.31), но при этом параметры уравнений В , Ло и т. д. для чистых компонентов представлены как функции от фактора ацентричности о), критической температуры и критической плотности Рнр. [c.33] Уравнение (П.20) может быть использовано для определения всех термодинамических свойств. Поскольку оно является модификацией БВР, для определения плотности можно использовать тот же метод, что и при применении уравнения БВР. [c.36] По рекомендации авторов [И] уравнение (П.20) может быть использовано для расчетов удельного объема, энтальпии, энтропии и летучести каждого компонента в широких пределах температур от минус 162 до 260 °С и давлений от 0,01 до 56,0 МПа. При этом получена хорошая сходимость с экспериментальными данными в расчетах для смесей легких углеводородов в области криогенных температур, где разработанные ранее методы (в том числе БВР) дают большую погрешность. [c.36] Уравнение РК применимо к широкому ряду углеводородов и неуглеводородов, но оно не рекомендуется для полярных компонентов, таких как сероводород, оксид и диоксид азота. Уравнение в первоначальном виде недостаточно точно описывает состояние смесей и становится неточным для индивидуальных углеводородов при условиях, приближающихся к критической точке. Поэтому со времени его появления уравнение подвергалось неоднократной модификации. Улучшались правила смешения, изменялась температурная зависимость одной из констант, улучшались методы определения констант уравнения в уравнение вводили дополнительный член. Некоторые из модификаций, повышающих точность и надежность уравнения, рассматриваются ниже. [c.37] Чу—Праузнитц [13, 14] для увеличения точности расчета термодинамических свойств предложили определять Q и для каждого компонента, они рекомендовали новое правило смещения для определения постоянной а смеси и ввели константу бинарного взаимодействия k . [c.37] Пропан Изобутан к-Бутан Бензол. [c.38] Константа характеризуется взаимодействием молекул -го компонента с молекулами /-го компонента, она практически не зависит от температуры, плотности и состава и определяется по экспериментальным данным бинарных систем. Значения констант кц для некоторых бинарных систем приведены в табл. 11.4. [c.39] Для повышения надежности и точности уравнения РК в условиях низких температур и в присутствии азота в смесях углеводородов предложена [15] модифицированная форма уравнения РК, в которой один из постоянных параметров уравнения а заменен на параметр ё, зависящий от температуры, с индивидуальными коэффициентами для различных веществ. [c.39] Зависимость от приведенной температуры была получена в результате обработки экспериментальных данных по равновесию жидкость—пар и энтальпиям. [c.39] Уравнение 11.63 применяют для расчетов коэффициентов летучести, плотности, коэффициента сжимаемости, энтальпии и энтропии газовой фазы, содержащей углеводороды, а также примеси H S, СО3, N2, Яз. [c.42] Вернуться к основной статье