Reja: Tabiiy gazning tarkibi va asosiy parametrlari

3. Gazning kritik va keltirilgani parametrlari
Gaz holatini tavsiflovchi asosiy parametrlar hajm, bosim va temperaturadir. Bu parametrlarni bog‘lovchi tenglama gaz holati tenglamasi deb ataladi.
Ideal gazlar holati tenglamasi molekulalararo o‘zaro ta’sir va molekulalar hajm bo‘lmagan sharoitidan olingan. Biroq xaqiqiy gazlarning molekulalari o‘lchamga ega va o‘zaro sezilarli ta’sir ko‘rsata oladi. Shu boisdan haqiqiy gazlarni tavsiflash uchun ma’lum imkoniyatga ega bo‘lgan molekulalararo o‘zaro ta’sir bilan bog‘langan qo‘shimcha parametrlar zarur bo‘ladi. Bu parametrlar mole­kulalararo o‘zaro ta’sir masofasini va minimal potensial energiyani tavsiflaydi.
Molekulalari zaryadi muntazam nosimmetrik taksimlanganligi bilan tavsiflanadigan moddalar (musbat va manfiy zaryadli moddalar) uchun molekulalararo o‘zaro ta’sir imkoniyati ba’zi bir qo‘shimcha parametrlar bilan tavsiflanadi. Quduq mahsulotida bo‘lgan suvni, quduqda kiritiladigan metanolni, tuzli kislotani musbat va manfiy zaryadlari bo‘lgan birikmalarga kiritish mumkin. Vodorod sulfid sust musbat va manfiy zaryadli modda hisoblanadi. Tabiiy gazning barcha uglevodorodli komponentlari, shuningdek, azot va karbonat angidrid gazi musbat hamda manfiy zaryadga ega bo‘lmagan birikma hisoblanadi. Doimiy mikdori bayon qilingan, qat’iy nazariy asosga ko‘rilgan tavsifiy parametrlar bilan bevosita bog‘liq bo‘lgan xaqiqiy gazlar holatining umumlashgan tenglamasi hisob-kitobning kattaligi, ko‘pincha zarur ma’lumotlarning bo‘lmasligi bilan foydalanish uchun murakkabdir. Shu boisdan xaqiqiy gazlarning xolatini va ularning xususiyatlarini hisob-kitob qilishda, odatda yoki bevosita, yoki empirik formulalar yoki tenglamalar tuzishda foydalaniladigan tajriba ma’lumotlariga asoslaniladi.
Muxandislik hisob-kitoblarida ko‘pincha Mendeleev-Klapeyronning umumlashgan tenglamasidan foydalanib, unga haqiqiy gazlarning ideal gazlardan og‘ishini hisobga oluvchi va gazning o‘ta siqiluvchanlik koeffitsienti deb nomlanuvchi koeffitsient kiritiladi:

Gaz zichligini solishtirma hajm bilan almashtirib, shu tenglamani ko‘proq ommalashgan ko‘rinishda yozamiz:
R = pzRT, (II.11)
bunda: z -gazning o‘ta siqiluvchanligining o‘lchamsiz koeffitsient; R-gaz doimiyligi, m/⁰S.
Kritik holat deb moddalarning shunday holatiga aytiladiki, bunda moddalar va uning to‘yintirgan byg‘ zichligi bir-biriga teng bo‘ladi. Bu holatga muvofiq keladigan parametrlar kritik parametrlar deb ataladi. Uglevodorod va nouglevodorod komponentlar aralashmasidan iborat bo‘lgan tabiiy gaz uchun kritik parametrlar gaz tarkibi bo‘yicha psevdo (soxta) kritik parametrlar sifatida aniqlanadi.
Tabiiy gaz tarkibida yuqori temperaturada qaynovchi uglevodorod fraksiyalar va nouglevodorod komponentlar miqdori 10 hajmiy % dan kam bo‘lsa, psevdokritik parametrlar qo‘yidagi formula bo‘yicha aniqlanadi:
(II.12)
(II.13)
bunda: R_p.kr - gazning psevdokritik bosimi, kgs/sm²; T_p.kr-psevdokritik temperatura, K; r_kri T_kri —i komponentning moc ravishda II.1-jadval bo‘yicha aniqlanadigan kritik bosim va temperaturasi; ^X_i -ikomponentning mol (hajmiy) tarkibi.
Gazkondensat konlaridagi gazlar hamda tarkibida 10 hajmiy % dan ko‘p og‘ir uglevodorod va nouglevodorod komponentlari bo‘lgan gazlar uchun (11.12), (11.13) formulalarda xatolik yuzaga keladi. Shu boisdan yuqori aniqlikni talab qiladigan hisob-kitoblar uchun quyidagi formuladan foydalanish kerak:



(II.14)


Gaz konlari uchun S_7+yu fraksiyasining komponent tarkibi to‘g‘risida ma’lumotlar bo‘lmagan hollarda bu fraksiyalarning psevdokritik parametrlarini geptanning kritik parametrlari bilan almashtirish mumkin. Gazkondensat konlari uchun S_7+yu ning psevdokritik parametrlari molekular massaga bog‘liq holda II. 1-rasmning gradienta bo‘yicha aniqlanadi.
Gazning komponent tarkibi noma’lum bo‘lgan hollarda psevdo­kritik parametrlarni gazning nisbiy zichligiga qarab aniqlash mumkin (11.2, II.3-rasmlar). Gazda azot, vodorod sulfid, karbonat angidrid bo‘lsa, psevdok-ritik parametrlarga tegishli belgi bilan tuzatishlar kiritiladi.
Bunday parametrlarning qiymatini ularning kritik qiymatiga nisbati keltirilgan parametrlar deyiladi:

(II.15)
Tabiiy gazning keltirilgan parametrlari bosim va temperaturaning ularning psevdokritik qiymatiga nisbati orqali aniqlanadi.
Kritik va keltirilgan parametrlarning muvofiqlik holati tamoyilidan gazning o‘ta siqiluvchanlik, qovushqoqlik koeffitsientlarini va ayrim boshqa xususiyatlarini aniqlashda foydalanish imkoniyatini beradi.
Muvofiqlik holati tamoyili shundan iboratki, agar ikkita yoki bir nechta moddalar keltirilgan tenglama holatini qanoatlantirsa, u holda keltirilgan uchta parametrdan ikkitasi bir xil parametrga ega bo‘lsa, demak keltirilgan uchinchi parametr ham oldingilari bilan bir xil bo‘ladi. Kritik nuqtada keltirilgan parametrlar bir xil va birga teng bo‘lgani uchun barcha moddalarning kritik holati ham mos keladi.
II. 1-rasm. S₇N_16+yu uchun psevdokritik temperatura (a) va bosim (b).

II.1-rasm S₇N₁₆₊₁₀ uchun psevdokritik temperatura (a) bosim (b).