Neft va gazni qayta ishlash texnologiyasi
Download 1.14 Mb. Pdf ko'rish
|
Nasos kompressor kurs ishi-конвертирован (1)11111
- Bu sahifa navigatsiya:
- 5.2. Masala.
- Berilgan variantlar asosida gaz aralashmasining molyar massasi va gaz doimiysi qiymatlari va 7,0 MPa bosimdagi va +15 0
Topshiriqlar 1.
Benzin va dizel yoqilg‘isi aralashmasi-ning zichligi 810 kg/m 3 , benzinning zichligi 735 kg/m 3 , dizel yoqilg‘isining zichligi 840 kg/m 3 , benzin va dizel yoqilg‘isining aralashmadagi konsentratsiyasi aniqlansin. 2.
Dizel yoqilg‘isidagi benzinning ruxsat etilgan chegaraviy miqdori 0,2 %, 12000 m 3 dizel yoqilg‘ili rezervuarga qanday maksimal hajmda bu benzinli dizel yoqilg‘isidan qo‘shish kerak. (aralashmaning zichligi 800 kg/m 3 , benziniki 730 kg/m 3 , dizelniki 840 kg/m 3 ).
3. GOST bo‘yicha benzinning so‘nggi qaynash harorati 185 0 S,
aynan qaynash harorati 180 0 S. Bu benzindagi dizel yoqilg‘isining chegaraviy ruxsat etilgan tarkibi aniqlansin. ( D =840 kg/m 3 ) Zichligi 1 bo‘lgan neft mahsuloti, zichligi 2 bo‘lgan neft mahsuloti bilan aralashtirildi. Birinchi neft mahsulotining massasi m 1 , ikkinchi neft mahsulotining massasi m 2 . Hosil bo‘lgan aralashmaning zichligi aniqlansin. №
, kg/m 3
, kg/m 3 m 1 , kg m 2 , kg 1 780
840 150
350 2 783
845 155
348 3 785
842 158
345 4 786
843 160
342 5 787
848 162
340 6 788
850 165
338 7 790
852 168
335 8 795
855 170
330 9 794
858 175
332 10 798
853 180
325 11 800
854 185
320 12 810
846 190
333 13 812
849 194
320 14 816
857 200
347 15 820
860 210
336 TABIIY GAZLARNING FIZIK XUSUSIYATLARINI O‘RGANISH Tabiiy gaz asosan metandan tashkil topgan (SN 4 ). Gazning zichligi uning tarkibiga, bosimiga va haroratiga bog‘liq bo‘ladi. Standart sharoitda (p=0,1013 Mpa, T=293 K) uning zichligi st. taxminan 0,7 kg/m 3 deb olingan. Hisob-kitoblarda nisbiy zichlik tushunchasi mavjud. Nisbiy zichlik deganda havodagi gaz zichligining havo zichligi nisbatiga aytiladi. YA’ni х г , bu erda
г gazning zichligi, х - havoning zichligi. Umumiy holatda gazning standart holatdagi zichligi quyidagiga teng: ( )
= ст в cт , bu erda ( )
3 / 204 , 1
кг cт в . Gazning zichligi, hajmi va harorati bo‘yicha bog‘liqlik tenglamasi holat tenglamasi deyiladi ( ) 0 , , = T p F , gazning holat tenglamasi Menedeleev- Klapeyron tenglamasi bo‘yicha quyidagicha T R m V p 0 = (36) bu erda V - gaz hajmi, m - gaz massasi, - gazning molyar massasi (kg/kmol), 0
- universal gaz doimiysi ( ) /( 8314 0
кмоль Ж R = ). Gazlar xususiyati Mendeleev -Klapeyron tenglamasi orqali modellashsa u holda ular mukammal gazlar deb ataladi. Agar solishtirma hajmni V/m deb olsak
0 bo‘lsa, ya’ni berilgan gazning doimiysi (J/(kgK)), u holda mukammal gazning holat tenglamasini quyidagicha yozish mumkin. RT p = yoki
RT p = (37) Masalan metan gaz doimiysi – 518,33 J/(kgK), nordon uglerod gazi – 188,95 J/(kgK), kislorod – 259,8 J/(kgK), havo – 287,1 J/(kgK), = = 1 , 287
в R R .
Real gazlarning xususiyati ideal gazlarning xususiyatidan farqlanadi. Har bir real gaz uchun bir qancha kritik temperaturalar mavjud bo‘lib, ixtiyoriy T T
qiymat uchun r bosim mavjud bo‘lib, bu holda gazlarning faza o‘tishi suyuqlik holati kuzatiladi, T T kr bu hol hech qanday bosimda kuzatilmaydi. Agar T=T kr
bo‘lsa, u holda shunday r kr bosim mavjud bo‘ladiki, bunda gaz va suyuq faza farqi bo‘lmaydi. T kr , r kr gazning kritik parametrlari deyiladi. Masalan Metanning kritik parametrlari quyidagicha: T kr =190,55 K, r kr =4,64
MPa. Ba’zi bir tabiiy gazlar komponentlarining kritik parametrlari quyidagi jadvalda berilgan. Tabiiy gaz tarkibidagi doimiy komponentlar 3-jadval Gaz Molyar
massasi, kg/mol
Havo bo‘yicha zichligi Kritik
bosim, MPa
Kritik harorat, K Metan
16,042 0,554
4,641 190,55 Etan
30,068 1,049
4,913 305,50 Propan
44,094 1,562
4,264 369,80 Izobutan 58,120 2,066
3,570 407,90 n-Butan
58,120 1,091
3,796 425,17 n-Pentan 72,146 2,480
3,374 469,78 Azot
28,016 0,970
3,396 126,25 Kislorod 32,000 1,104
4,876 154,18 Oltingugurt- vodorodi 34,900
1,190 8,721 373,56 Nordon uglerodli gaz 44,011 1,525
7,382 304,19 Vodorod
2,020 0,069
1,256 33,10
Geliy 4,000
1,136 0,222
5,00 Havo
28,966 1,000
3,780 132,46
Bir qator hollarda real gazlarning holat tenglamasini quyidagi ko‘rinishda tasavvur qilish mumkin: r=Z(r,T)∙ RT , bu erda Z(r,T)- o‘lchamsiz gazning siqiluvchanlik koeffitsienti bo‘lib ideal gazlar uchun Z=1 bo‘ladi. Z( p ,
)
=r/r
kr va T =T/T
kr keltirilgan bosim va keltirilgan harorat bo‘yicha quyidagi rasmda tasvirlangan. Metan va boshqa gaz aralashmalaridan (etan, propan, butan, izobutan, azot, oltingugurt, vodorod, uglerod nordon gazi, geliy va boshqalar) tashkil topgan tabiiy gazlar uchun, siqiluvchanlik koeffitsienti Z( p ,
) quyidagi approksimatsion ifoda orqali aniqlanishi mumkin: Z(
,
) =1-0,4273∙
∙
-3,668 .
ifoda orqali aniqlanishi mumkin: = = = n j j j j x 1 (38) P kr = = = n j j j x 1 ∙R kr,j (39)
T kr = = = n j j j x 1 ∙T kr , (40)
Bu erda x j – gaz tarkibidagi komponentlarning hajmiy ulushlari.
Z 1,1
1,0 0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
1 2 3 4 5 6 7
Р
4-расм. Z( p , T ) боғлиқлигини p =р/р кр ва T =Т/Т кр
бўйича. 3,5
3 2,5
Т=4 2 1,9 1,8 1,7
1,6 1,5
1,4 1,3
1,2 1,1
5 1,1
1,0 5 1 5.1. Masala: Gaz aralashmasining tarkibi 99% metandan, 0,5 % etan va 0,5 % azotdan tashkil topgan. Gaz aralashmasining molyar massasi va gaz doimiysi qiymatlari aniqlansin.
ifodadan aniqlanadi: =
=
j j j j x 1 =16,042∙0,99+28,016∙0,005+30,068∙0,005= =16,172; ) /( 1 , 514 172 , 16 8314 0
кг Дж R R = = 5.2. Masala. Standart sharooitdagi 100 ming m 3 tabiiy gazning massasi aniqlansin. (R=0,1013 MPa, Harorati 293 K, =19,2 kg/mol) Masalaning yechimi: massani aniqlash uchun Mendeleev- Klapeyron tenglamasidan foydalanamiz: T R m V p 0 = bu yerdan m ni aniqlaymiz T R PV m 0 = ; 293 8314 2 , 19 10 101300 5 =
=79842 kg.
ming m
3 tashkil etadi. Bu gazning normal sharoitdagi hajmi aniklansin. (normal sharoit R= 0,1013 MPa, T=273 K).
parametlar bilan farqlanadi: birinchi navbatda normal sharoitda harorat 0 0 S,
standart sharoitda esa +20 0 S: R atm.
∙V n = ; 0
T R m R atm. ∙V s = ; 0 С T R m
Bundan V n /V s =T n /T s
bo‘ladi, quyidagini olamiz:
93174 , 0 20 273 273
+ = C H V V yoki
3 4 4 , 9317 10 93174
, 0
V H = =
Topshiriqlar 1. Gaz aralashmasi 88 % metandan, 6 % etandan, 4 % propandan va 2 % azotdan tashkil topgan. Gaz aralashmasining molyar massasi va gaz doimiysi qiymati aniqlansin. 2. Standart sharoitdagi 250 ming m 3 tabiiy gazning massasi aniqlansin.( R=0,1013 MPa, harorati 293 K, =18,5 kg/mol) 3. Tabiiy gaz 20 ming m 3 li rezervuarda 0,112 MPa bosimda saqlanayapti, havo harorati +8 0 S dan +20 0 S gacha o‘zgaradi. Rezervuardagi bosim o‘zgarish amplitudasi aniqlansin. 4. Gaz aralashmasining xarakteristikasi quyidagi jadvalda berilgan: 4-jadval Gaz komponenti Hajmiy ulushi, % Kritik bosim,
MPa Kritik
harorati Metan
92,0 4,641
190,55 Etan
4,0 4,913
305,50 Azot
2,0 3,396
126,25 Oltingugurt vodorod 1,0
8,721 373,56
Uglerod nordon
gazi 1,0
7,382 304,19
6,5 MPa bosimdagi va +25 0 S haroratdagi aralashmaning siqiluvchanlik koeffitsienti Z aniqlansin. 5. Gaz aralashmasining xarakteristikasi quyidagi jadvalda berilgan:
5-jadval Gaz komponenti Molyar massasi, kg/kmol Hajmiy
ulushi, % Kritik bosim, MPa
Kritik harorat, K Metan
16,042 92,0
4,641 190,55
Etan 30,068
4,0 4,913
305,50 Izobutan 58,120 2,0
3,570 407,90
Azot 28,016
1,0 3,396
126,25 Oltingugurt vodorod 34,900
1,0 8,721
373,56 7,0 MPa bosimdagi va +15 0 S haroratdagi aralashmaning zichligini aniqlansin. Berilgan variantlar asosida gaz aralashmasining molyar massasi va gaz doimiysi qiymatlari va 7,0 MPa bosimdagi va +15 0 S haroratdagi aralashmaning zichligini aniqlansin. № Metan Etan Azot
R kr , MPa T kr , K Haj- miy
ulush R kr , MPa
T kr , K Haj- miy ulush
R kr , MPa T kr , K Haj- miy
ulush 1 4,641 190,55 93 4,913 305,50 5 3,396 126,25 2 2 4,641 190,55 90 4,913 305,50 7 3,396 126,25 3 3 4,641 190,55 91 4,913 305,50 6 3,396 126,25 3 4 4,641 190,55 92 4,913 305,50 5 3,396 126,25 3 5 4,641 190,55 89 4,913 305,50 6 3,396 126,25 5
6 4,641 190,55 88
4,913 305,50 8 3,396 126,25 4 7 4,641 190,55 90 4,913 305,50 6 3,396 126,25 4 8 4,641 190,55 92 4,913 305,50 6 3,396 126,25 2 9 4,641 190,55 93 4,913 305,50 5 3,396 126,25 2 10 4,641 190,55 94 4,913 305,50 4 3,396 126,25 2 11 4,641 190,55 92 4,913 305,50 5 3,396 126,25 3 12 4,641 190,55 95 4,913 305,50 4 3,396 126,25 1 13 4,641 190,55 90 4,913 305,50 5 3,396 126,25 5 14 4,641 190,55 91 4,913 305,50 6 3,396 126,25 3 15 4,641 190,55 92 4,913 305,50 5 3,396 126,25 3
|
ma'muriyatiga murojaat qiling