Способы выражения состава
Нефтяной газ представлен в виде смеси углеводородов и неуглеводородных компонентов, поэтому для оценки его физико-химических свойств необходимо знать способы выражения состава смеси.
Массовая доля, весовой состав(gi) i-го компонента – величина, нормированная на 1 в долях или на 100 %. Она характеризует отношение массы i-го компонента (mi) в системе к общей массе системы:
(2.13)
Молярная доля, мольный состав (Ni) i-го компонента – величина, нормированная на 1 в долях или на 100 %, характеризует отношение числа молей i-го компонента (ni) к общему числу молей компонентов в системе:
, (2.14)
где mi – масса i-го компонента;
Мi – молекулярный вес i-го компонента.
Из соотношений (2.13–2.14) легко вывести выражения для пересчётов массового и мольного составов:
[u3] . (2.15)
Объёмная доля i-го компонента – величина, нормированная на 1 или на 100 %, характеризует долю (Vi), которую занимает компонент в объёме системы. С учётом выражений (2.13–2.15) можно показать взаимосвязь объёмной доли с массовой и мольной долями:
. (2.16)
Для идеального газа соблюдается соотношение – объёмная доля компонента (Vi) равна мольной доли компонента (Ni) → Vi = Ni. Этот постулат есть следствие закона Авогадро.
Нефтяной газ рассматривается как идеальная система и его состав можно рассчитать на основе любых данных: масс компонентов, объёмов, плотностей, парциальных давлений и других величин.
Рассмотрим пример.
Дан объёмный состав нефтяного газа (Vi, %): CH4 – 61,3 %;
C2H6 – 15,4 %; C3H8 – 12,1 %; ∑C4H10 – 6,8 %; ∑C5H12 – 4,4 %.
Найти: какой будет массовый состав (gi, в долях) газа?
Решение. Для идеального газа величины объёмных (Vi) и мольных (Ni) долей равны. Для расчета состава газа в массовых долях воспользуемся выражением (2.6).
Учитывая молекулярные массы (г/моль) компонентов нефтяного газа: CH4 – 16; C2H6 – 30; C3H8 – 44; C4H10 – 58; C5H12 – 72, находим: gCH4 = 61,3·16/(61,3·16 + 15,4·30 + 12,1·44 + 6,8·58 + 4,4·72) =
980,8/2686,4 = 0,365;
gC2H6 = 15,4·30/2686,4 = 0,172;
gC3H8 = 12,1·44/2686,4 = 0,198;
gC4H10 = 6,8·58/2686,4 = 0,147;
gC5H12 = 4,4·72/2686,4 = 0,118.
Сумма всех долей массового состава равна 1.
Дата добавления: 2019-02-08; просмотров: 651;