Плотность природного газа при 20 градусах цельсия

3 Определение плотности

3.1.2 Плотность определяют с помощью плотномеров любого типа (пикнометрических, ареометрических, вибрационных, акустических, радиационных и др.) или косвенным методом (измерением параметров состояния среды, определения ее состава и проведения расчета).

3.1.3 В зависимости от технико-экономической целесообразности плотность контролируемых сред допускается рассчитывать: вручную, с помощью таблиц и графиков, с применением вычислительных машин и частично или полностью автоматизированных устройств.

3.2.1 Плотность газа в идеально газовом состоянии определяют по известным значениям давления р и температуры Т по формуле

3.2.2 Плотность реального газа (далее — газ) определяют с учетом фактора сжимаемости газа z по формуле

3.2.3 Плотность газа при стандартных условиях определяется при р = р_с и Т = Т_с, т. е. по соотношению

Значения R, р_с, Т_с приведены в разделе 4 ГОСТ 30319.0, а М и z — в таблице 1. Если измерения z_с обеспечиваются с большей точностью, чем приведенные в таблице 1, то целесообразно применять измеренные значения.

2) z_ci и ро_ci — соответственно, фактор сжимаемости и плотность i-го газа при стандартных условиях (для газов с температурой кипения больше 293,15 К приведены условные значения этих свойств, которые применимы только при определении z_c и ро_c природного газа);

4) состав воздуха — 78,102% азота, 20,946% кислорода, 0,916% аргона, 0,033% диоксида углерода, 0,00182% неона, 0,00052% гелия, 0,00015% метана, 0,00011% криптона, 0,00005% водорода, 0,00003% закиси азота, 0,00002% моноксида углерода, 0,00001% ксенона (состав приведен в молярных процентах по данным ИСО 6976 [3]).

Из уравнения (7) следует, что К = 1 при р = р_с и Т= Т_с. Кроме того, из этого же уравнения видно, что плотность газа в рабочих условиях можно определить по измеренным значениям ро_с, z_c, z (или К),р и Т.

Допускается ро_с и z_c определять по таблице 1, z и р — по ГСССД 4, ГСССД 8, ГСССД 18, ГСССД 19, ГСССД 47, ГСССД 48, ГСССД 70, ГСССД 95, ГСССД 96, ГСССД 147, ГСССД Р127 и другим материалам, рекомендуемым ГСССД, если методы измерения соответствующих параметров имеют большую погрешность, чем указано в таблице 1, или отсутствует технико-экономическая целесообразность применения прямых измерений.

3.2.5 Общая погрешность определения плотности i-го чистого газа, рассчитанная по формуле (6), будет равна

Источник

ПЕРЕСЧЕТ ПЛОТНОСТИ И РАСЧЕТ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ПРИРОДНОГО ГАЗА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ И ДАВЛЕНИИ 101,325 кПа

«ГОСТ 34721-2021. Межгосударственный стандарт. Газ природный. Определение плотности пикнометрическим методом» (введен в действие Приказом Росстандарта от 16.04.2021 N 221-ст)

ПЕРЕСЧЕТ ПЛОТНОСТИ И РАСЧЕТ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ

ПРИРОДНОГО ГАЗА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

И ДАВЛЕНИИ 101,325 кПа

Б.1 Плотность природного газа при температурах 0 °C и 15 °C и давлении 101,325 кПа и , соответственно, г/дм 3 (кг/м 3 ), вычисляют по следующим формулам:

; (Б.1)

, (Б.2)

где 1,07378 и 1,01747 — коэффициенты пересчета в зависимости от температуры.

Б.2 Относительную плотность природного газа вычисляют по следующим формулам:

; (Б.3)

; (Б.4)

, (Б.5)

где d₀, d₁₅, d₂₀ — относительная плотность природного газа соответственно при температурах 0 °C, 15 °C, 20 °C и давлении 101,325 кПа,

1,292923; 1,225410 и 1,204449 — плотность сухого воздуха стандартного состава, соответственно при температурах 0 °C, 15 °C и 20 °C и давлении 101,325 кПа, г/дм 3 (кг/м 3 ).

Источник

1.4. Состав и свойства природного газа

Природный газ представляет собой смесь предельных угле­водородов состава С_пН_2п+2, в которой содержится метан, этан, пропан, бутан и иногда пары более тяжелых углеводородов. Часто в состав природных газов входят азот N₂ (до 40 % по объему), углекислота СО₂, сероводород H₂S и редкие газы.

В газе газовых и газоконденсатных месторождений обыч­но преобладает метан; его доля достигает 98,8 %; в нефтяном (попутном) газе доля метана намного меньше, однако увели­чивается доля более тяжелых углеводородов — этана, пропа­на и бутана [5, 7, 13, 41].

Состав газовых смесей выражается в виде массовой, объем­ной или молярной доли компонентов в процентах. Массовая доля в процентах какого-либо компонента газовой смеси пред­ставляет собой отношение массы этого компонента к массе всей смеси:

где М_i — масса i-го компонента; M_см — масса смеси.

Объемная доля (%) какого-либо компонента в смеси газов равна отношению объема компонента к объему всей смеси:

где V_i — объем /-го компонента в смеси; V_см — объем всей смеси.

Молярная доля компонента определяется аналогично и может быть представлена в виде

где N_i — число молей г-го компонента в смеси; N_cm — сум­марное число молей газа в смеси.

Физические свойства природного газа зависят от его со­става, но в целом близки к свойствам метана как основного компонента смеси.

Плотность природного газа можно определить взвешива­нием или вычислить, зная молекулярную массу смеси М:

где V_m — объем моля газа при стандартных условиях, м 3 .

Обычно р_г находится в пределах 0,73— 1,0 кг/м 3 . В расче­тах часто используют более удобную величину — относитель­ную плотность Δ так как значение ее практически не зави­сит от давления и температуры. За величину сравнения при­нимают плотность воздуха

где М_Г — масса газа; М_в — масса воздуха.

Относительная плотность газа изменяется от 0,50 до 1,0. Плотность индивидуальных компонентов углеводородных га­зов (и сероводорода), за исключением метана, больше еди­ницы. При всех расчетах, связанных с движением газа, исполь­зуется вязкость. Аналитические зависимости вязкости смеси от вязкости входящих в смесь компонентов сложны и имеют недостаточную точность. В связи с этим на практике вяз­кость определяют по экспериментальным графикам, один из которых приведен на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Зависимость вязкости природного газа μ (при Δ = 0,6) от температуры

Состояние газа характеризуется давлением р, температу­рой Т и объемом V. Соотношение между этими параметрами определяется законами идеальных газов (Бойля — Мариотта, Гей-Люссака и др.), которые имеют чрезвычайно большое

Рис. 1.3. Зависимость коэффициента сжимаемости природного газа от при­веденного давления при различных температурах

pV = ZMRT,

где Z — коэффициент сжимаемости; М — масса газа; р — давление; V — объем газа; R — газовая постоянная; Т — абсолютная температура.

Для нефтяных газов значение коэффициента сжимаемо­сти Z можно найти приближенно

Относительная плотность газа

Рис. 1.4. Зависимость среднекритического давления (1, 2) и температуры (1‘ 2′ ) природного газа от относительной плотности:

1, 1‘ — газовое месторождение; 2, 2′ — газоконденсатное месторождение

по графикам Брауна, представленным на рис. 1.3. Коэффициенты сжимаемости Z на этом графике зависят от приведенных давления р_пр и температуры Т_пр , значения которых можно определить по формулам

где р и Т — соответственно давление и температура газа; р_кр и Т_кр — критические давления и температура.

Рис. 1.5. Энтальпия природного газа в зависимости от давления и темпе­ратуры (при относительной плотности газа Δ = 0,6)

газа на конечном участке изменения его давления. Эту вели­чину обычно находят по кривым теплосодержания (рис. 1.5). Зная давление газа и его температуру при одном состоянии, по этим кривым можно найти температуру газа после дроссе­лирования. Для этого от первоначальной точки по линии равного теплосодержания следует переместиться в точку но­вого значения давления. Температура, соответствующая этой точке, явится искомой величиной. Изменение температуры газа при снижении давления на 0,1 МПа называется коэффи­циентом Джоуля — Томсона. Эта величина составляет 0,25 — 0,35 °С на 0,1 МПа (1 атм).

Источник

Удельный вес природного газа, вес 1 м3 природного газа, таблица значений

Природный газ представляет собой образовавшеюся в недрах Земли смесь газов. Этот газ относят к полезным ископаемым и используется повсеместно. Считается что данное вещество образовывается благодаря разложению остатков живых организмов благодаря большим температурам и давлению.

Данный вид газов считается самым экологически чистым видом топлива органического типа, ведь при его сгорании образуется гораздо меньше вредных веществ в сравнении с другими видами.

Природный газ применяется везде. Им отапливаются жилые помещения и дома, подогревается вода. С помощью этого газа готовят еду. Используют как топливо для автомобилей и как сырье в химической промышленности.

Таблица удельного веса природного газа

Природный газ является веществом сложного типа, поэтому в полевых условиях рассчитать его удельный вес не получится. Эти вычисления производятся в специальных лабораториях с использованием специализированного оборудования. Однако, средний удельный вес природного газа известен равен значениям, представленным в таблице.

Данная таблица поможет произвести необходимые расчёты.

Удельный вес и вес 1 м3 природного газа в зависимости от единиц измерения

Материал	Удельный вес (кг/м3)	Вес 1 литра газа (кг)	Вес куба природного газа (г)
Природный газ	0.62	0,62	620

Расчеты удельного веса

Для того чтобы начать рассчитывать необходимые параметры, необходимо разобраться с самим понятием.

Удельный вес представляет собой показательную величину соотношения веса искомого вещества к его занимаемому объему. Эти вычисления проводятся с помощью формулы: y=p*g, где y – удельный вес, p – плотность, g – ускорение свободного падения, которое в обычных случаях является константой и равняется 9,81 м/с*с.

Параметр, поучаемый в итоге, измеряется в Ньютонах, деленных на метр кубический (Н/м3).

Плотность природного газа

Таким параметром, как плотность обозначают количество массы искомого вещества, которое помещается в метре кубическом. Этот параметр может быть весьма неоднозначным, так как зависит от множества факторов, основным из которых является температура.

Плотность природного газа составляет значения от 0,68 до 0,85 кг/м3, при условиях газа в сухом газообразном состоянии и 400 кг/м3, при жидком.

Источник