Молекулярная масса природного газа формула

Молекулярная масса природного газа

Природные углеводородные газы представляют собой смесь предельных УВ вида С_nН₂_n₊₂. Основным компонентом является метан СН₄. наряду с метаном в состав природных газов входят более тяжелые УВ, а также неуглеводородные компоненты: азот N, углекислый газ СО₂, сероводород H₂S, гелий Не, аргон Аг.

Природные газы подразделяют на следующие группы.

1. Газ чисто газовых месторождений, представляющий собой сухой газ, почти свободный от тяжелых УВ.

2. Газы, добываемые из газоконденсатных месторождений,смесь сухого газа и жидкого углеводородного конденсата. Углеводородный конденсат с остоит из С_5+высш.

3. Газы, добываемые вместе с нефтью (растворенные газы). Это физические смеси сухого газа, пропан-бутановой фракции (жирного газа) и газового бензина.

Компонентный состав природного газа трех месторождений приведен в табл. 1.

Месторождение	СН₄	С₂Н₆	С₃Н₈	С₄Н₁₀	С_5+высш
Газлинское (сухой газ)	97,2	1,3	0,9	0,47	0,13
Вуктыльское (газоконденсат)	71,8	8,7	3,9	2,8	12,8
Мухановское (попутный газ	32,1	20,2	23,6	10,6	13,5

Газ, в составе которого УВ (С₃, С₄) составляют не более 75 г/м 3 , называют сухим. При содержании более тяжелых УВ (свыше 150 г/м 3 ) газ называют жирным.

Газовые смеси характеризуются массовыми или молярными концентрациями компонентов. Для характеристики газовой смеси необходимо знать ее среднюю молекулярную массу, среднюю плотность или относительную плотность по воздуху

где— молекулярная масса i -го компонента; — объемное содержание i-го компонента, доли ед.

Для реальных газов обычно

Источник

Состав и основные параметры природных газов

Природные газы, добываемые из газовых и газоконденсатных месторождений, состоят из предельных углеводородов с общей формулой C_nH₂_n₊₂ и неуглеводородных компонентов: азота (N2), углекислого газа (СО₂), сероводорода (H₂S), инертных газов (гелия, аргона, криптона, ксенона). Кроме того, природные газы насыщены парами воды, содержание которых зависит от давления, температуры, состава газа и воды. Число углеродных атомов в молекуле углеводородов п может достигать 17-40.

Метан (СН₄), этан (С₂Н₆), этилен (С₂Н₄) при нормальных условиях (Р_ат = 0,1 МПа и Т_ст = 273К) являются реальными газами. Пропан (С₃Н₈), бутан (С₄Н₁₀) в нормальных условиях находятся в газообразном состоянии, при повышенных давлениях — в жидком состоянии, входят в состав сжиженных углеводородных газов. Углеводороды от (С₅Н₁₂) до (С₁₇Н₃₆) при нормальных условиях находятся в жидком состоянии. Все компоненты, входящие в состав природного газа, характеризуются строго индивидуальными свойствами.

По составу компонентов природные газы можно подразделить на три группы:

1. Газы, добываемые из чисто газовых месторождений. Это сухие
газы без тяжелых углеводородов.

2. Газы, добываемые с нефтью (попутный нефтяной газ), это физическая смесь сухого газа, сжиженного газа и газового бензина.

3. Газы, добываемые из газоконденсатных месторождений. Они со
стоят из сухого газа и жидкого углеводородного конденсата.

Наименьшей частицей, характеризующей вещество, является молекула, состоящая из атомов одного или нескольких элементов. За единицу измерения массы атомов и молекул условно принята 1/12 массы атома изотопа углерода. Масса атома элемента, выраженная в углеродных единицах, называется атомной массой элемента. Сумма атомных масс атомов, образующих молекулу, называется молекулярной массой вещества. Состав природного газа выражается в объемных или массовых долях единицы или процентах. Объемный состав примерно совпадает с молярным, так как объем 1.кмоля идеального газа при одинаковых физических условиях, по закону Авогадро, имеет одно и то же численное значение, в частности, при нормальных условиях равен 22,41 м 3 .

Объемный (молярный) состав газа можно пересчитать в массовый для каждого компонента смеси по формуле

где g_i, — массовая доля i-гo компонента в газе;

X_i — объемная доля i-гo компонента;

М_i — молекулярная масса i-гo компонента.

Если состав природного газа задан в массовых долях, то для пересчета его в объемные (молярные) единицы используется формула

где m_i — число молей i-гo компонента в смеси, и m_i=g_i / M_i.

Одним из основных параметров, характеризующим природный газ, является плотность. Плотность газа — масса единицы объема — равна отношению молекулярной массы газа к объему 1 моля. Плотность определяется по формуле

Размерность плотности в системе СИ — кг/м 3 , в системе СГС — г/см 3 .

Плотность газа известного состава определяется как сумма произведений плотности отдельных компонентов на их объемное (молярное) содержание X_i:

или по известным молекулярным массам:

Для практических расчетов часто используется относительная плотность газа по воздуху , равная отношению плотности газа к плотности воздуха , взятой при том же давлении и температуре:

т.к. при нормальных условиях равна 1.293 кг/м 3 . Относительная плотность удобна тем, что не зависит от температуры, давления.

Плотность природных газов при различных давлениях и температурах определяют по формуле

где z — коэффициент сверхсжимаемости природного газа.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник