Реальный газ - Kipinfo. Ru
реклама
Проблемы уточнения физико-химических параметров природного газа при высоких давлениях ВНИИМ им. Д.И.Менделеева Санкт - Петербург 2013 Задача исследования Экспериментальное определение коэффициента сжимаемости природного и попутного нефтяного газов при высоких давлениях (свыше 15 МПа до 30 МПа) и температуре 293 К Идеальный газ – это газ, который подчиняется закону идеального газа p Vm = R Т, p – абсолютное давление; Vm – объём одного моля газа; R– молярная газовая постоянная в когерентных производных единицах; Т – термодинамическая температура. Реальный газ : Реальный газ не подчиняется этому закону. Для реальных газов уравнение имеет вид p Vm = Z(T,p) Т, Z(T,p) - переменная, часто близкая к единице, и известная как коэффициент сжимаемости 2 Методики расчета коэффициента сжимаемости. Давление. Компонентный состав. • • • МР 113- ГСССД Давление ограничено 15 МПа, экстраполяция до 25 МПа и 30 МПа Все приведенные экспериментальные данные, используемые для оценки правильности эмпирических уравнений, получены за рубежом 3 Метод измерения Метод прямого измерения в соответствии с уравнением со стояния газа • P- давление газа; • V - объем газа; • m- масса газа; • µ-молярная масса газа; • R- универсальная газовая постоянная; • T-температура; • Z- сжимаемость газа PV m RTZ 4 Требования к материально - техническому и метрологическому обеспечению эксперимента Контролируемые параметры: Объем Давление Температура Масса газа Молярная масса газа Оборудование •камера высокого давления; •газовая рампа с вентилями и средствами измерения давления; •термостат; •компрессор; •вакуумный насос; •весы Материалы •аттестованные газовые смеси Требования к оборудованию и средствам измерений •отсутствие влияния на состав газа •максимально возможная точность 5 Схема экспериментального стенда 1. Исходный баллон с анализируемым образцом газовой смеси (имитатором природного /попутного нефтяного газа). 2. Редуктор газовый БКО-50-4. 3. Компрессор высокого давления Bauer PE 100-TW 4. Калибратор давления Метран 517, пределы допускаемой относительной погрешности ±0,05 %; 5. Вакуумметр Мерадат-ВТ12СТ2 6. Вакуумный насос 2НВР-5ДМ 7. Камера высокого давления 8. Термостат LOIP LT-324 9. Вентиль запорный HOKE 7155G4Y 6 Испытания камеры высокого давления Вид испытаний •- проведение гидравлических испытаний камеры при давлении от 15 до 40 МПа; •- определение вместимости камеры •- исследование изменения вместимости камеры при повышении и снижении давления от 1 до 30 МПа; Результат испытаний •вместимость камеры определена с погрешностью 0,019 % •экспериментально установлена практически линейная зависимость изменения вместимости камеры от давления и подтвержден факт наличия только упругой деформации камеры •максимальное изменение вместимости камеры составило 0,17 % 7 Компонентный состав имитатора природного газа Наименование компонента Молярная доля компонента, % МЕТАН 79,370 ЭТАН 8,076 ПРОПАН 1,730 НОРМ.БУТАН 0,4251 ИЗОБУТАН 0,6602 НОРМ.ПЕНТАН 0,1670 ИЗО.ПЕНТАН 0,1173 НОРМ.ГЕКСАН 0,0337 НОРМ.ГЕПТАН 0,01026 НОРМ.ОКТАН 0,00307 БЕНЗОЛ 0,02068 ТОЛУОЛ 0,00579 УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ 9,381 Объекты и результаты эксперимента Объект Чистые газы Азот 10 МПа 20 Мпа 30 МПа Газовые смеси –имитаторы природного/попутного нефтяного газа по ГОСТ 31371.7 15 МПа Результат Отклонение от значения коэффициента сжимаемости по справочным данным международной энциклопедии «Gas Encyclopaedia», 1976, L'air Liquide 0,11 % Проведены расчеты компонентного состава смесей, существующих в однофазном состоянии при 30МПа Изготовлены эталонные образцы газовых смесей наивысшей точности Отклонение от значения коэффициента сжимаемости по ГОСТ 8.622 составило 0,14 % 9 Благодарю за внимание! 10 ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» 190005, г.Санкт-Петербург, Московский пр., д. 19 Научно-исследовательский отдел государственных эталонов в области физико-химических измерений • Руководитель отдела - д.т.н., профессор Конопелько Леонид Алексеевич Тел (812) 315-11-45 Факс (812) 327- 97-76 E-mail: lkonop@b10.vniim.ru • Старший научный сотрудник, к.х.н. Попова Татьяна Алексеевна Тел. (812) 323-96-42 Факс (812) 327-97-76 E-mail: popova@b10.vniim.ru 11
