Головна

Експериментальне визначення критичних параметрів вуглеводневіх сумішей

  1. CRM-системи. Визначення, призначення та Особливості.
  2. ERP -, MRP - системи. Визначення, призначення та Особливості
  3. I ВИЗНАЧЕННЯ ВІКІДІВ газоподібніх забруднюючою Речовини ЗА ДАНІМІ інструментальніх ЗАМІРІВ
  4. I. Визначення термінів.
  5. I. Визначення цільової аудіторії.
  6. II 5.3. Визначення сухої щільності
  7. II. Визначення напруженного в стінці, в перерізі збігається з місцямі Закладення ее в фундамент

Критичні параметри (Тиск, температура, щільність) багатокомпонентніх вуглеводневіх сумішей відносяться до числа основних, что характеризують їх об'ємне и фазовий поведение. За значеннями критичних тиску и температур вуглеводневої суміші можна судити про фазовий стан ее при різніх лещатах и ??температурах. Дослідження газорідінніх систем в критичних областях, визначення критичних тісків и температур даної вуглеводневої системи дает примерно уявлення про ті, в Якій області тісків и температур ця система может існуваті як рідина або як газ, або ж як двофазна газожидкостная система. Для практичних цілей важліво знаті положення крітічної точки на прікордонній крівої пластової суміші. Залежних від того, находится критична точка вищє температури пласта або нижчих, родовище вважається Нафтова або газоконденсатних. Відповідно метод розробки родовище буде різнім.

Критичні Параметри даже найпростішіх бінарніх сумішей метану з більш важка вуглеводнямі змінюються в широкому діапазоні в залежності від складу. При зміні кількісного співвідношення компонентів Критичні точки різніх сумішей індівідуальніх вуглеводнів утворюють криву, якові Прийнято назіваті обвідної критичних точок системи або крітічної крівої. На рис. 4.7 наведені криві геометричного місця критичних точок для бінарніх систем, Складення з нормальних парафіновіх вуглеводнів, запозічені з [21]. З діаграмі ясно видно, что Критичний Тиск для суміші может буті вищє критичного тиску для кожного з індівідуальніх компонентів.

Критичні Параметри поки НЕ могут буті знайдені на основе строго обгрунтованих термодінамічніх СПІВВІДНОШЕНЬ, и їх визначаються або експериментально, або на Основі емпірічніх кореляцій. Є Достатньо Кількість експериментальний Даних про Критичні Параметри лишь простих компонентів, за Якими можна побудуваті огінають криві критичних точок ціх простих систем. Для складних багатокомпонентніх сумішей побудова таких огінають ускладнюється через нестача Даних про значеннях критичних параметрів Надзвичайно широкого різноманіття сумішей, Які зустрічаються на практике.

Особливе значення представляет експериментальний метод визначення критичних параметрів вуглеводневіх сумішей за характером Зміни Стрибки ізохорно теплоємності и похідною тиску по температурі. Причем особливо слід відзначіті, что пропонованій метод дозволяє локалізуваті критично точку суміші як у вільному обсязі, так и в будь-який порістої середовіщі.

Мал. 4.7. Геометричні місця точок крітічної області у бінарніх систем нормальних парафінів [2].

1 - метан; 2 - етан; 3 - пропан; 4 - -бутан; 5 - -пентан; 6 - -гексан; 7 - -гептан; 8 - - Декан.

Ранее я вже говорів при опісі конструкції експериментального адіабатічного комплексу про скроню точність вимірювання основних параметрів суміші, в тому чіслі тиску и температур. Досягнення особливо вісокої точності вимірювання Було самоціллю. Саме Завдяк вісокій точності Вперше булу получил можлівість коректно вімірюваті термодінамічні Похідні, включаючі ізохорно и ізобарну теплоємності, ізохорно термодінамічну похідну тиску по температурі та інші термодінамічні Похідні.

При температурі переходу з одного фазового стану в інше (например, з двофазного стану в однофазних) теплоємність відчуває аномальна поведінка (стрибок), а в залежності тиску від температури спостерігається злам (в похідною такоже буде стрибок). Крітічної точки відповідає такий стан Речовини, при якому зникає різніця между рідіною и рівноважнім з нею парою. Такий стан Речовини назівається критичним. У міру Наближення до крітічної точки відбувається Зменшення величини Стрибки в залежності термодінамічної похідною и ізохорно теплоємності від температури ( «заріз»). Необходимо відзначіті, что На Відміну Від сумішей, для чистих Речовини в крітічній точці залежність ізохорно теплоємності від температури носити сингулярності характер, а в залежності від температури, такоже як и в сумішах, стрибок зануляют

Мал. 4.8а. Залежність тиску бінарної вуглеводневої суміші в околокрітіческой області від температури на ряді изохор в діапазоні щільності 71,6 - 357,47 кг / м3(Критична температура = 249,89 К, критично Тиск = 8,97 МПа, критична щільність = 238,16 кг / м3). За Степанової Г. С.: = 264,1 К, з урахуванням поправки = 254,9 К

Мал. 4.8б. Залежність термодінамічної похідною бінарної вуглеводневої суміші в околокрітіческой області від температури на ряді изохор в діапазоні щільності 71,6 - 357,47 кг / м3(Критична температура = 249,89 К, критично Тиск = 8,97 МПа, критична щільність = 238,16 кг / м3). За Степанової Г. С.: = 264,1 К, з урахуванням поправки = 254,9 К.

Мал. 4.9. Залежність термодінамічної похідною (А) и ізохорно теплоємності (Б) трікомпонентної вуглеводневої суміші в околокрітіческой області від температури на ряді изохор в діапазоні щільності 232,06 - 303,18 кг / м3(Критична температура = 260,89 К, критично Тиск = 11,76 МПа, критична щільність = 282,45 кг / м3).

Особливий характер Зміни Стрибки ізохорно теплоємності и похідною тиску по температурі в околокрітіческой області вуглеводневої суміші ілюструють рис.4.8 (а, б) и, 4.9 (а, б). На рис. 4.8 (а) показані прикордонна крива рідина - пар и залежність тиску бінарної вуглеводневої суміші (суміш 7 в табл. 3.1) від температури при Постійній щільності у вільному обсязі. Для цієї ж суміші и на тихий же Ізохор, что на рис. 4.8 (а), на рис. 4.8 (б) показана залежність від температури. На рис. 4.8 (б) чітко видно, что в міру Наближення до крітічної точки відбувається Зменшення величини Стрибки в залежності термодінамічної похідною від температури.

На рис. 4.9 показані залежність (А) и ізохорно теплоємності - (Б) трікомпонентної вуглеводневої суміші 2 (табл.3.1) від температури у вільному обсязі. Стрибок в залежних и від температури відповідає фазового переходу з двофазної області (рідина - пар) - в однофазних (газ).

Особливий характер Зміни Стрибки ізохорно теплоємності и похідною тиску по температурі в околокрітіческой області вуглеводневої суміші, дозволяє коректно локалізуваті критично точку. На рис. 4.10 представлені залежності величини Стрибки - метану и трікомпонентної суміші 2 (табл. 3.1) від щільності. Як видно з малюнків, зі Зменшення щільності в міру Наближення до крітічної точки відбувається Зменшення величини Стрибки термодінамічної похідною . У крітічній точці величина Стрибки зануляют. При подалі зменшенні щільності для чистих компонентів (в нашому випадка для метану) величина Стрибки продолжает зменшуватіся, пріймаючі негатівні значення. Для суміші двох и более вуглеводневіх компонентів величина Стрибки спочатку растет, а потім монотонно убуває, досягаючі нульового значення в крікондетерме. При подалі зменшенні щільності величина Стрибки продолжает зменшуватіся, пріймаючі негатівні значення.

Мал. 4.10. залежність метану и трікомпонентної суміші від щільності

На ріс.4.11 показано залежність трікомпонентної вуглеводневої суміші (суміш 1, в табл. 3.2) у вільному обсязі від температури. Критичні Параметри вуглеводневіх сумішей, залежності термодінамічніх похідніх якіх и ізохорно теплоємності представлені на рис. 4.8, 4.9 и 4.11, дані нижчих:

- Бінарна (суміш 7 в табл. 3.1): Критично Тиск - 8,97 МПа, критична температура - 249,90 К, критична щільність - 238,16 кг / м3;

- Трікомпонентна (суміш 2, табл. 3.1): Критично Тиск - 11,757 МПа, критична температура - 260,89 К, критична щільність - 282,45 кг / м3;

- Трікомпонентна (суміш 1, табл. 3.2): Критично Тиск - 35,152 МПа, критична

температура - 282,97 К, критична щільність - 452.80 кг / м3.

-

Мал. 4.11. залежність трікомпонентної вуглеводневої суміші в околокрітіческой області.



© um.co.ua - учбові матеріали та реферати