Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа: учебное пособие для вузов [Александр Георгиевич Сарданашвили] (pdf) читать постранично, страница - 3

,_+уп

'ср.об-

средне-массовая температура кипения
^4 —Н 0^2 4 ■■ ■ 4~ Gntn
6i + б2 + ... +

4р.масс

(2)

средне-молекулярная температура кипения
*ср.мол “

где xi =

^4-^+...+^

или 4р. мол — 2 ^^

(3)

Ni

средне-кубическая температура кипения

"Г
—
3
'ф.куб = 2 кг ft + 273) 3 ]

- 273

1

средне-усредненная температура кипения
4р.МОЛ “Г 4р.куб
4р. у ср “
2
где Gb G2,..., Gn — массы (или % масс.) отдельных фракций; Кь К2,.... Vn —
объемы (или % объемн.) отдельных фракций; ^b N2,...»Nn — молп (или % мол.)
отдельных фракций; Mi — молекулярная масса отдельных фракций; Zb t2,...,tn.

7

// — среднеарифметические значения температур кипения фракций, °C; Х{— со­
держание узких фракций, мольные доли; ф/ — объемная доля компонента.

Средне-объемная температура кипения (7СР. об) определяется
наиболее просто по данным разгонки по ГОСТ
^Ср.об

(4)

5

При отсутствии кривой объемной разгонки можно пользовать­
ся кривой ИТК, приближенно оценивая /СР. Об как температуру ки­
пения фракции, равную температуре выкипания 50%. Для узких
фракций /ср. об можно определить как среднеарифметическое зна­
чение между началом и концом кипения фракции. Характеристи­
ческие точки кипения можно определить по графику Приложения 1
в зависимости от /СР. об и угла наклона кривой разгонки по ГОСТ.
Пример. Дана разгонка фракции нефтепродукта по ГОСТ:
10% — 140°С, 30% — 174°C, 50%—227°С, 70%—230°С, 90% —
260 °C. Определить ТОЧКИ КИПеНИЯ
/сР. усР)-

(/сР. об, /Ср. мол, /Ср. масс, /СР. куб,

Решение. Определяют средне-объемную температуру кипения
140-1- 174 4-227 4-230-4-260 „ „
*сР.об =------- ----- ----------------- -- ----- = 200 °C

Угол наклона кривой разгонки
260— 140
90 — 10 ~

По графику Приложения 1 определяем корректирующие до­
бавки и рассчитываем соответствующие температуры кипения
/ср.Мол = 200 °C - 14 = 186 °C
Aip)
(32)
Коэффициент сжимаемости зависит от природы вещества, тем­
пературы, давления и может быть найден экспериментально или
при помощи графиков [1—5]. Зная приведенные значения давле­
ния фпр) и температуры (Тпр), можно найти Z по графику (рис.
7). Для идеальных газов 2=1. При определении коэффициента
сжимаемости для нефтяных фракций и газовых смесей в формулы
(30) и (31) вместо критических параметров Гкр и Ркр следует под­
ставлять значения псевдокритических параметров (7п.кр и Рп. кР).
Пссвдокритические параметры для смеси газообразных индиви­
дуальных углеводородов, если неизвестен состав этой смеси, мож­
но с достаточной для практических расчетов точностью определить

Рис. 7. График для определения коэффициента сжимаемости Z.

по правилу аддитивности или по графику (рис. 8); на графике
представлена зависимость этих параметров от относительной (по
отношению к воздуху) плотности газовой смеси. В соответствии
с правилом аддитивности можно использовать формулы
А.Кр —

2 У^Кр}

Рн.кр ~

2 yt^^Pi

(33)

где yi — мольная доля компонентов смеси.

21

ФУГИТИВНОСТЬ

Фугитивность — это давление реального газа, свойства которого
выражены уравнением состояния идеального газа. Фугитивностью
пользуются при расчетах равновесных паровой и жидкой фаз и
числовых значений констант фазового равновесия.

Рис. 8. Зависимость псевдокритических па­
раметров смеси углеводородных газов от ее
относительной плотности.

Плотность газа (по
отношение н воздуху)
Для равновесной системы, согласно законам Рауля и Даль­
тона,
Рх' = Ру'

(34)

откуда
х' ~ П
где Р — давление насыщенных паров чистого компонента, Па; х' — мольная
концентрация компонента в жидкой фазе, %, мол; П — давление в системе, Па;
у' — мольная концентрация компонента в паровой фазе, %, мол; k— константа
фазового равновесия (Приложения 10 и 11).

Для идеальной системы значение k равно отношению давле­
ния насыщенных паров данного компонента к давлению в системе
и характеризует распределение данного компонента между паро­
вой и жидкой фазами.- Для реальных систем константа фазового
равновесия, вычисленная этим методом, не да«т вполне удовлетво­
рительных результатов.
Для реальных газов и растворов давление насыщенных паров
Р и давление в системе П заменяют соответственно фугитивностью
жидкости ffp и паров f"n. Уравнение (34) приобретает вид
f^'=й.пу’

а константа фазового равновесия равна
(35)

22

Фугитивность характеризует степень отклонения свойств ре­
ального газа от идеального в случае изотермического процесса.
При низких давлениях и высоких температурах реальный газ при­
ближается к состоянию идеального газа, а величина f —к вели­
чине Р. Фугитивность имеет ту же размерность, что и давление.
Отношение фугитивности к давлению называется коэффициентом
активности

7=4

W

Для идеального газа у=1.
Установлено, что коэффициент активности является функцией
приведенных температуры и давления. Поэтому значение фугитив­
ности можно