- § 7. Плотности природного газа, стабильного и насыщенного углеводородного конденсата
- 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)
- 2.2. Расчет плотности природного газа и насыщенного конденсата
- 2.2.1. Графо-аналитический метод Катца и Стендинга
- 2.2.2. Корреляционная зависимость приведённой плотности пр от среднекритического коэффициента сверхсжимаемости zск.
- 2.3. Пример
- ГОСТ 30319.1-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки
- 1 Назначение и область применения
- 2 Нормативные ссылки
- 3 Определение плотности
- 3.1 Общие положения
- 3.2 Определение плотности чистых газов
§ 7. Плотности природного газа, стабильного и насыщенного углеводородного конденсата
где р,t и рoto —плотности газа соответственно при давлении р1 и температуре t и нормальном давлении ро и температуре tо.
Плотность стабильного углеводородного конденсата (C5+) можно определить путем непосредственного измерения, расчета по формулам (по известному составу, по его молекулярной массе Мк или коэффициенту преломления nd).
где tкип—средняя температура кипения конденсата, °С.
Результаты расчетов по этим формулам в зависимости от группового состава конденсата (молярных долей парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов в его составе) и молекулярной массы получают с определенной погрешностью.
Коэффициент термического расширения стабильного конденсата для большинства газоконденсатных месторождений t = 0,810 -3 1/°С, коэффициент сжимаемости конденсата К= -1,8 ГПа -1 .
Зависимость плотности стабильного конденсата от давления и температуры (при 30
Плотность насыщенного углеводородного конденсата можно определить по графоаналитическому методу Катца и Стендинга [25] и расчетным путем по приведенным параметрам. По методу Катца и Стендинга сначала определяется плотность жидкости при стандартных условиях по формуле (III.46)
где xi, Mi и i — молярная доля, молекулярная масса и плотность i-ro компонента соответственно.
Далее определяются поправки к вычисленной плотности при стандартных условиях на давление p и температуру t.
Плотность насыщенной жидкости при заданных давлении и температуре определяется по формуле = ст + р-рt. (III.46)
Плотность по приведенным параметрам определяется следующим образом:
где пр —приведенная плотность; Vкр i — критический молярный объем i-ro компонента в смеси.
Приведенную плотность определим по формуле Викса
где zкр.см — среднекритический коэффициент сверхсжимаемости жидкой смеси; Tпр — приведенная температура насыщенной жидкости, zкр.см= . (III.49)
Здесь zкpi — критический коэффициент сверхсжимаемости i-ro компонента. Его можно найти по табл. III.5 или определить по формуле Ганна и Ямады
Для ориентировочных расчетов можно воспользоваться формулой Л. П. Филиппова зависимости приведенной плотности от приведенной температуры, справедливой для чистых органических жидкостей в интервале приведенных температур 0.3пр
Порядок расчета плотности насыщенной жидкости:
Приведён пример и номограмма для определения плотности углеводородных газов
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
2.2. Расчет плотности природного газа и насыщенного конденсата
Плотность насыщенного конденсата можно определить следующими способами:
2.2.1. Графо-аналитический метод Катца и Стендинга
а) Определяем плотность жидкости при стандартных условиях
где xi, Mi , i — мольная доля, молекулярная масса и плотность i-го компонента.
в) Определяем поправки к стандартной плотности на давление р и температуру т.
с) Находим плотность насыщенного конденсата при заданных давлении и температуре
2.2.2. Корреляционная зависимость приведённой плотности пр от среднекритического коэффициента сверхсжимаемости zск.
а) ркр,7+ и Ткр,7+ — определяются по формулам (2.7) или части 1
в) 7+ — находится или по правилу аддитивности при известном групповом составе конденсата, или берётся просто 7 из таблиц, или при известных температурах кипения и критической находится по формуле Эдмистера
)а для углеводородов парафинового ряда (до С7, включительно) Tкр /Tкип можно определить по корреляционной зависимости Гуревича
с) zcк — среднекритический коэффициент сжимаемости жидкой смеси
где zкр,i — критический коэффициент сжимаемости i-го компонента и определяется из таблиц или по формуле Ганна и Ямаду
где критические параметры компонент берём из таблиц.
2.3. Пример
Определить плотность насыщенного конденсата по приведённому давлению и температуре, используя зависимость приведённой плотности от критического коэффициента сжимаемости. Компонентный состав конденсата в мольных долях при абсолютном давлении р = 70ата и температуре Т=3999,8 К и результаты расчетов приведены в таблице
Источник
ГОСТ 30319.1-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки
1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским центром стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ (ВНИЦ СМВ) Госстандарта России; фирмой «Газприборавтоматика» акционерного общества «Газавтоматика» РАО «Газпром»
ВНЕСЕН Госстандартом Российской Федерации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 9-96 от 12 апреля 1996 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование национального органа по стандартизации
Госстандарт Республики Казахстан
Главная государственная инспекция Туркменистана
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 30 декабря 1996 г. № 723 межгосударственный стандарт ГОСТ 30319.1-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1997 г.
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МЕТОДЫ РАСЧЕТА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки
Natural gas. Methods of calculation of physical properties.
Definition of physical properties of natural gas, its components and processing products
Дата введения 1997-07-01
1 Назначение и область применения
Настоящий стандарт предназначен для практического применения при косвенном определении коэффициента сжимаемости, плотности, показателя адиабаты, скорости звука, динамической вязкости и объемной удельной теплоты сгорания природного газа, его компонентов и продуктов его переработки по измеренным значениям давления, температуры, компонентного состава и плотности при стандартных условиях.
Используемые в настоящем стандарте определения и обозначения приведены в соответствующих разделах ГОСТ 30319.0.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе
ГОСТ 30319.0-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения
ГОСТ 30319.2-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости
ГОСТ 30319.3-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств по уравнению состояния
ГСССД 4-78 Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость жидкого и газообразного азота при температурах 70-1500 К и давлениях 0,1-1000 МПа
ГСССД 8-79 Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость жидкого и газообразного воздуха при температурах 70-1500 К и давлениях 0,1-100 МПа
ГСССД 17-81 Динамическая вязкость и теплопроводность гелия, неона, аргона, криптона и ксенона при атмосферном давлении в интервале температур от нормальных точек кипения до 2500 К
ГСССД 18-81 Метан жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 100-1000 К и давлениях 0,1-100 МПа
ГСССД 19-81 Кислород жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 70-1000 К и давлениях 0,1-100 МПа
ГСССД 47-83 Этилен жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 130-450 К и давлениях 0,1-100 МПа
ГСССД 48-83 Этан жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 100-500 К и давлениях 0,1-70 МПа
ГСССД 70-84 Гелий-4 жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 2,4-450 К и давлениях 0,05-100 МПа
ГСССД 94-86 Метан. Коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 91-1000 К и давлениях от соответствующих разреженному газу до 100 МПа
ГСССД 95-86 Криптон жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия, изобарная теплоемкость и скорость звука при температурах 120-1300 К и давлениях 0,1-100 МПа
ГСССД 96-86 Диоксид углерода жидкий и газообразный. Плотность, фактор сжимаемости, энтальпия, энтропия, изобарная теплоемкость, скорость звука и коэффициент объемного расширения при температурах 220-1300 К и давлениях 0,1-100 МПа
ГСССД 110-87 Диоксид углерода. Коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 220-1000 К и давлениях от соответствующих разреженному газу до 100 МПа
ГСССД 147-90 Пропан жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость в диапазоне температур 100-700 К и давлений 0,1-100 МПа
ГСССД Р92-84 н-Алканы (С1-С8). Вторые вириальные коэффициенты и коэффициенты динамической вязкости при атмосферном давлении в диапазоне температур от нормальных точек кипения до 800 К
ГСССД Р127-85 Пропан, н-бутан и н-пентан как компоненты природного газа. Плотность, фактор сжимаемости, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость, показатель адиабаты и изобарный коэффициент расширения при температурах 270-700 К и давлениях 0,1-30 МПа
3 Определение плотности
3.1 Общие положения
3.1.1 Плотность газа r вычисляют по формуле
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 Определение плотности чистых газов
3.2.1 Плотность газа в идеально газовом состоянии определяют по известным значениям давления р и температуры Т по формуле
rи = 10 3 × M × p/( R × T). (2)
За молярную массу М принимают массу одного киломоля вещества в килограммах.
Молярную массу определяют по формуле
где А j — масса килограмм-атома j-го элемента, входящего в состав молекулы;
пj — количество атомов j-го элемента молекулы.
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 = рc и Т = Тc т.е. по соотношению
Значения R, p c, Tc приведены в разделе 4 ГОСТ 30319.0, a M и z c — в таблице 1. Если измерения zc обеспечиваются с большей точностью, чем приведенные в таблице 1, то целесообразно применять измеренные значения.
Молярная масса Mi , кг/моль
Фактор сжимаемости zci
Плотность r ci , кг/м 3
Критическая температура T кi , К
Критическое давление рк i , МПа
Температура кипения при р=рс, Ткп, К
Источник