Простейшие расчеты природного и идеального газов

1.1. Расчёт параметров природного газа при нормальных условиях

Примеры расчёта основных параметров природного газа

В качестве примеров рассчитаем основные параметры природного газа - плотность при нормальных условиях, критические температуры и давления, коэффициент сжимаемости, а также влажность газа.

Пример 1.1. Расчёт критических и приведённых температур и давлений. Определим при нормальных условиях при следующих данных по составу и объёмному содержанию его компонентов, %: метан-93, этан-4, пропан-1, бутан-0,6, пентан-0,2, углекислый газ-0,2, азот-1. По справочным данным определим плотность входящих в смесь газовых компонентов при нормальных условиях, кг/м³: метан-0,668, этан-1,263, пропан-1,872, бутан-2,519, пентан-3,221, углекислый газ-1,842, азот-1,166. Рассчитаем плотность газовой смеси

ρ_н.см=(1/100) (93∙0,668 + 4∙1,263 + 1∙1,872 + 0,6∙2,519 + 0,2∙3,221 + 0,2∙1,842 + +1∙1,166)=0,727кг/м³

Расчёт критических и приведённых температур и давлений. Определим приведенные температуру и давление смеси природного газа следующего состава: метан-92%, этан-4%, пропан-2%, пентан-1% при температуре Т =293 К и избыточном давлении р_изб=2,942 МПа. Барометрическое давление р_б=0,101357 МПа.

Из табл. 1.1 возьмём критические температуры и давления компонентов природного газа: для метана Т_кр1=191 К, р_кр1=4,639 МПа; для этана Т_кр2=305 К, р_кр2=4,88 МПа; для пропана Т_кр3=370 К, р_кр3=4,256 МПа; для бутана Т_кр4=425,4 К, р_кр4=3,795 МПа; для пентана Т_кр5=470 К, р_кр5=3,373 МПа.

По критическим давлениям и температурам отдельных газовых компонентов вычислим критические температуру и давление смеси

Т_кр.см=(1/100) (92∙191 + 4∙305 + 2∙370 + 1∙425,2 + 1∙470)=203,5 К;

р_кр.см=(1/100) (92∙4,639 + 4∙4,88 + 2∙4,256 +1∙3,795 + 1∙3,373)=4,62 МПа.

Таблица 1.1