Расчет физико-химических параметров газа

Все газы подразделяются на два класса: природные и искусственные.

Природные газы подразделяются на три группы:

газы, добываемые из чисто газовых месторождений; они представляют собой газ, содержащий мало тяжелых углеводородов;

газы, добываемые из конденсатных месторождений; они представляют собой смесь газа и конденсата широкой фракции, состоящей из бензина, лигроина, керосина, а иногда и солярового масла;

газы, добываемые вместе с нефтью из нефтяных месторождений; это нефтяные газы, представляющие смесь газа с газовым бензином и пропан - бутановой фракцией.

Газ, добываемый из чисто газовых месторождений, состоит в основном из метана, содержание которого составляет 82-98%. Малое содержание тяжелых углеводородов объясняется процессом избирательной миграции углеводородного вещества через пористые породы. За длительный путь миграции в газе остаются только легкие составляющие.

Газ, добываемый из конденсатных месторождений, содержит также значительное количество метана (80-95 %), а нефтяной газ – 30-70 %.

Природные газы состоят преимущественно из предельных углеводородов (алканов). Но в них часто имеются компоненты (сероводород, диоксид углерода, азот и водяные пары), ухудшающие качество газа.

Искусственные газы получаются из твердых топлив в газогенераторах, тоннельных и прочих печах при высоких температурах, а иногда и при повышенных давлениях.

Развивается газификация горючих сланцев (Кукурское месторождение в Эстонии), газификация бурых углей под давлением (Щекинский завод около Тулы, под давлением до 2,0 МПа). Основными компонентами этих газов являются водород и метан.

Газы могут находиться в различном агрегатном состоянии в зависимости от давления и температуры.

Метан, этан и этилен при обычных условиях (293-303 К и атмосферном давлении) являются реальными газами. Пропан, пропилен, бутан и бутилены при обычных условиях находятся в парообразном состоянии, при повышенных давлениях – в жидком состоянии. Эти углеводороды входят в состав так называемых сжиженных нефтяных газов. Углеводороды, начиная с изопентана и выше, при обычных условиях находятся в жидком состоянии. Они входят в состав бензиновой фракции.

Таблица 3 – Средний состав природных газов некоторых газовых

и газоконденсатных месторождений ([29],стр14)

Таблица 4 – Средний состав природных газов некоторых нефтяных месторождений ([29],стр14)

Таблица 5 – Средний состав природных газов некоторых газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений ([60],стр.67)

Таблица 6 – Средний состав природных газов некоторых газовых

месторождений ([46],стр.6)

Таблица 7 – Средний состав попутных газов некоторых нефтяных

месторождений ([46],стр.6)

К основным параметрам газа относятся молекулярная масса, плотность, вязкость, критические температура и давление, газовая постоянная, удельная теплоемкость, сжимаемость газовой смеси, которая характеризуется коэффициентом сжимаемости.

Таблица 8 – Состав газа, физико-химические свойства компонентов

Газ	Химичес кая формула	Состав, %	Молеку лярный состав, ai, доли единиц	Молеку лярная масса Мi, к г /моль	Плот ность ri, к г /м3	Динами ческая вязкость, mi, Па·с	Крити ческая темпе ратура, Ткрi, К	Критичекое давление ркрi, Па (МПа)	Газовая постоянная Ri, Дж/к г ·град
Метан	СН4
Этан	С2Н6
Пропан	С3Н8
Бутан	С4Н10
Пентан	С5Н12
Гексан	С6Н14
Диоксид углерода	СО2
Азот и редкие	N2+R
Серо водород	Н2S

Физико-химические свойства компонентов газовой находятся по справочникам

([5], стр. 216-218, [41], стр. 7-8, табл. 1.6, стр. 10, табл. 1.8; [46], стр.8-9, табл.3; [12], стр. 7, табл.1; [2],стр.16,табл.1) или в таблицах 10,11,12 данного учебного пособия