Тепловые свойства. Все процессы переработки нефти и газа связаны с нагреванием или охлаждением материальных потоков, а их расчет базируется на знании тепловых свойств.

Все процессы переработки нефти и газа связаны с нагреванием или охлаждением материальных потоков, а их расчет базируется на знании тепловых свойств.

К тепловым свойствам относятся теплоемкость, теплота парообразования, энтальпия, теплопроводность, теплота плавления и сублимации, теплота сгорания и др.

Теплоемкость – это количество тепла, необходимое для нагревания единицы массы вещества на один градус. Различают массовую (Дж/кг*К), мольную (Дж/кмоль*К) и объемную (Дж/м³*К) теплоемкости. Теплоемкость НП парафинового основания при одной и той же температуре приблизительно на 15% выше теплоемкости НП нафтенового и ароматизированного состояния, имеющего ту же плотность.

Для химически чистых веществ теплота парообразования (испарения) представляет собой энергию, необходимую для испарения единицы массы вещества при постоянном давлении и температуре. Так как нефтяные фракции являются смесями УВ, то они выкипают в некотором интервале температур и в этом случае тепло затрачивается не только испарение, но и на повышение температуры смеси.

Под энтальпией жидких НП понимают то количество тепла, которое необходимо затратить на нагрев единицы массы жидкости от 0 °С до определенной температуры.

Величина НП в паровой фазе складывается из количества тепла, расходуемого на нагрев жидкого НП от 0 °С до температуры кипения, на его испарение и на перегрев паров от температуры кипения до заданной температуры.

Теплопроводность – это процесс распространения тепла в газообразных, жидких и твердых телах, проходящий без перемещения вещества этих тел, без конвекции и лучистого теплообмена. Теплопроводность НП зависит от их химического состава, фазового состояния, температуры и давления. Наименьшей теплопроводностью обладают газы и пары, наибольшей – твердые НП, промежуточное положение занимают жидкости.

Количество тепла, затрачиваемое при переходе вещества из твердого состояния в жидкое, называется теплотой плавления. Некоторые вещества могут переходить из твердого состояния в парообразное, минуя жидкое состояние. Теплота сублимации при этом равна сумме теплот плавления и испарения.

Теплота сгорания – количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг жидкого (твердого) или 1 м³ газообразного топлива при нормальных условиях. При этом исходное топливо и продукты сгорания должны находиться при одинаковых давлении и температуре.

Различают высшую и низшую теплотворные способности.

Высшая теплотворная способность представляет собой количество тепла, выделяемого при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива.

Низшая теплотворная способность представляет собой количество тепла, выделяемого при полном сгорании топлива и охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива без конденсации водяного пара, т.е. она равна высшей теплотворной способности за вычетом теплоты испарения влаги топлива и воды, образовавшейся при сгорании водорода.

Экспериментально высшую и низшую теплоты сгорания топлив (бензин, реактивное, дизельное или котельное топливо) определяют с помощью различных калориметров.