Моисеев А.В._Расч. методы определения физ.-хим. св-в УВС, Н и НП. Расчетные методы определения физико химических свойств углеводородных систем, нефтей и нефтепродуктов
 Скачать 7.99 Mb.
|
|
Задачи для самостоятельного решения 751. Определить теплопроводность фракции 95 – 120 о С, имеющей 7607 , 0 20 4 = d при температуре 80 о С. 752. Определить теплопроводность фракции 120 – 150 о С, имеющей 7665 , 0 20 4 = d при температуре 100 о С. 753. Определить теплопроводность фракции 62 – 95 о С, имеющей 7270 , 0 20 4 = d при температуре 55 о С. 754. Определить теплопроводность фракции 95 – 122 о С, имеющей 7395 , 0 20 4 = d при температуре 70 о С. 755. Определить теплопроводность фракции 122 – 150 о С, имеющей 7535 , 0 20 4 = d при температуре 95 о С. 756. Определить теплопроводность фракции 150 – 200 о С, имеющей 7767 , 0 20 4 = d при температуре 125 о С. 757. Определить теплопроводность фракции 60 – 95 о С, имеющей 6860 , 0 20 4 = d при температуре 45 о С. 758. Определить теплопроводность фракции 95 – 122 о С, имеющей 7152 , 0 20 4 = d при температуре 75 о С. 759. Определить теплопроводность фракции 150 – 200 о С, имеющей 7680 , 0 20 4 = d при температуре 135 о С. 760. Определить теплопроводность фракции 60 – 95 о С, имеющей 7250 , 0 20 4 = d при температуре 35 о С. 761. Определить теплопроводность фракции 62 – 105 о С, имеющей 7401 , 0 20 4 = d при температуре 50 о С. 762. Определить теплопроводность фракции 85 – 120 о С, имеющей 7592 , 0 20 4 = d при температуре 60 о С. 763. Определить теплопроводность фракции 85 – 180 о С, имеющей 7850 , 0 20 4 = d при температуре 75 о С. 764. Определить теплопроводность фракции 105 – 120 о С, имеющей 7660 , 0 20 4 = d при температуре 95 о С. 765. Определить теплопроводность фракции 120 – 140 о С, имеющей 7828 , 0 20 4 = d при температуре 110 о С. 766. Определить теплопроводность фракции 95 – 122 о С, имеющей 7500 , 0 20 4 = d при температуре 70 о С. 130 767. Определить теплопроводность фракции 150 – 200 о С, имеющей 7724 , 0 20 4 = d при температуре 100 о С. 768. Определить теплопроводность фракции 145 – 200 о С, имеющей 8302 , 0 20 4 = d при температуре 120 о С. 769. Определить теплопроводность фракции 165 – 200 о С, имеющей 8285 , 0 20 4 = d при температуре 150 о С. 770. Определить теплопроводность фракции 173 – 200 о С, имеющей 8165 , 0 20 4 = d при температуре 140 о С. 771. Определить теплопроводность фракции 95 – 122 о С, имеющей 7373 , 0 20 4 = d при температуре 75 о С. 772. Определить теплопроводность фракции 105 – 120 о С, имеющей 7600 , 0 20 4 = d при температуре 95 о С. 773. Определить теплопроводность фракции 105 – 140 о С, имеющей 7431 , 0 20 4 = d при температуре 80 о С. 774. Определить теплопроводность фракции 120 – 140 о С, имеющей 7565 , 0 20 4 = d при температуре 105 о С. 775. Определить теплопроводность фракции 140 – 180 о С, имеющей 7790 , 0 20 4 = d при температуре 120 о С. 776. Определить теплопроводность фракции 120 – 150 о С, имеющей 7649 , 0 20 4 = d при температуре 100 о С. 777. Определить теплопроводность фракции 150 – 200 о С, имеющей 8108 , 0 20 4 = d при температуре 130 о С. 778. Определить теплопроводность фракции 95 – 120 о С, имеющей 7388 , 0 20 4 = d при температуре 70 о С. 779. Определить теплопроводность фракции 105 – 140 о С, имеющей 7671 , 0 20 4 = d при температуре 95 о С. 780. Определить теплопроводность фракции 140 – 180 о С, имеющей 7895 , 0 20 4 = d при температуре 80 о С. 781. Определить теплопроводность метана при 100 о С и 2,5 МПа. 782. Определить теплопроводность этана при 120 о С и 1,55 кгс/см 2 783. Определить теплопроводность пропана при 200 о С и 31000 кгс/м 2 784. Определить теплопроводность бутана при 300 о С и 1,75 МПа. 785. Определить теплопроводность этилена при 140 о С и 3,15 кгс/см 2 786. Определить теплопроводность пропена при 220 о С и 27500 кгс/м 2 787. Определить теплопроводность бутилена при 250 о С и 1,45 МПа. 788. Определить теплопроводность ацетилена при 170 о С и 3,6 кгс/см 2 789. Определить теплопроводность метана при 150 о С и 33000 кгс/м 2 790. Определить теплопроводность этана при 200 о С и 4,0 МПа. 791. Определить теплопроводность пропана при 140 о С и 2,2 кгс/см 2 792. Определить теплопроводность бутана при 190 о С и 17500 кгс/м 2 793. Определить теплопроводность этилена при 250 о С и 4,25 МПа. 131 794. Определить теплопроводность пропена при 110 о С и 2,12 кгс/см 2 795. Определить теплопроводность бутилена при 280 о С и 20700 кгс/м 2 796. Определить теплопроводность ацетилена при 200 о С и 3,8 МПа. 797. Определить теплопроводность метана при 90 о С и 1,75 кгс/см 2 798. Определить теплопроводность этана при 80 о С и 13200 кгс/м 2 799. Определить теплопроводность пропана при 100 о С и 1,4 МПа. 800. Определить теплопроводность бутана при 260 о С и 2,05 кгс/см 2 801. Определить теплопроводность этилена при 200 о С и 32100 кгс/м 2 802. Определить теплопроводность пропена при 170 о С и 3,2 МПа. 803. Определить теплопроводность бутилена при 230 о С и 1,9 кгс/см 2 804. Определить теплопроводность ацетилена при 140 о С и 40000 кгс/м 2 805. Определить теплопроводность метана при 180 о С и 4,5 МПа. 806. Определить теплопроводность этана при 150 о С и 2,15 кгс/см 2 807. Определить теплопроводность пропана при 175 о С и 25200 кгс/м 2 808. Определить теплопроводность бутана при 320 о С и 3,55 МПа. 809. Определить теплопроводность этилена при 100 о С и 2,6 кгс/см 2 810. Определить теплопроводность пропена при 180 о С и 22565 кгс/м 2 132 13. Давление насыщенных паров Давление насыщенных паров – это давление, при котором паровая фаза вещества находится в состоянии равновесия с его жидкой фазой при опреде- ленной температуре. Зависимость давления насыщенных паров от температуры совпадает с зависимостью внешнего давления от температуры кипения вещества. Одним из самых известных уравнений для вычисления давления насы- щенных паров является уравнение Антуана T C B A P + - = lg , (13.1) или t C B A P + - = lg , (13.2) где A , B и C - константы, зависящие от природы вещества и температуры. Значения констант приведены в литературе []. Давление насыщенных паров (Па) нормальных парафиновых углеводо- родов при температуре T рассчитывается по формуле Вильсона AB P T + = 006 , 5 lg , (13.3) где ( ) 43 00021 , 0 3091 , 0 43 - - - = кип кип T T A , (13.4) 43 1 43 1 - - - = T T B кип . (13.5) Давление насыщенных паров (Па) н-алканов и узких нефтяных фрак- ций определяется по уравнению Ашворта ( ) ( ) ( ) 0 68 , 2 6715 , 7 3158 lg T f T f P - = - , (13.6) в которой ( ) 1 6 , 307 108000 1250 2 - - + = T T f , (13.7) ( ) 1 6 , 307 108000 1250 2 0 0 - - + = T T f , (13.8) где T - температура кипения при давлении P , К; 0 T - нормальная температура кипения, К. Одной из новых разработок является уравнение, полученное на основе информационно-энтропийного моделирования f кип T P P t 0 = , (13.9) 133 в котором ( ) 15 , 273 0 5 2 20 4 4 20 4 3 2 1 0 кип кип кип T d d f a a a t a t a a + + + + + = , (13.10) 8718 , 2 0 - = a , 4113 , 10 1 = a , 5858 , 2 2 = a , 8981 , 2 3 - = a , 081 , 2 4 - = a , 2406 , 1 5 = a , 0 кип кип T T = t , где T - температура кипения при давлении T P , К; 0 кип T - нормальная температура кипения, К; 0 P - давление насыщенных паров при температуре кипения (стандарт- ное давление). Пересчет истинных температур кипения нефтяных фракций на повы- шенные давления можно производить по диаграмме, приведенной на рисунке 13.1, или по уточненному графику Кокса, приведенному на рисунке 13.2. Рисунок 13.1 – Номограмма для пересчета температур ИТК на повы- шенное давление 134 1- метан; 2 – этан; 3 – пропан; 4 – бутан; 5 – пентан; 6 – гексан; 7 - бен- зол; 8 – гептан; 9 – толуол; 10 – октан; 11 – этилбензол; 12 – параксилол; 13 – нонан; 14 – мезитилен; 15 – децилен; 16 – декан; 17 – трициклодекан; 18 - ун- декан; 19 – додекан; 20 – тридекан; 21 – тетрадекан; 22 – пентадекан; 23 – гексадекан; 24 – гептадекан; 25 – октадекан; 26 – нонадекан; 27 – эйкозан; 28 – генейкозан; 29 – доказан; 30 – трикозан; 31 – тетракозан; 32 – пентакозан; 33 – гексакозан; 34 – гептакозан; 35 – октакозан; 36 – гептатриаконтан; 37 – дотриаконтан; 38 – тетратриаконтан; 39 - пентатриаконтан Рисунок 13.2 – Уточненный график Кокса Графически определять давление насыщенных паров можно также и по первоначальному графику Кокса, приведенному на рисунке 13.3. По экспериментальным данным построены номограммы, изображен- ные на рисунках 13.4 и 13.5. 135 Рисунок 13.3 – Первоначальный график Кокса Рисунок 13.4 – Номограмма для определения давления паров нормаль- ных парафиновых углеводородов 136 Рисунок 13.5 – Номограмма для определения давления паров парафи- новых углеводородов и нефтяных фракций Пример 13.1. Определить давление насыщенных паров при 105 о С уз- кой фракции, имеющей 100 = ср t о С и 7710 , 0 20 4 = d Решение. Вычислим ДНП по формуле Вильсона (13.3), рассчитав пред- варительно коэффициенты А и В по уравнениям (13.4) и (13.5) соответствен- но. ( ) ( ) ( ) ( ) 15 , 1376 43 273 100 00021 , 0 3091 , 0 43 273 100 43 00021 , 0 3091 , 0 43 = - + - - + = - - - = кип кип T T A 137 ( ) ( ) 5 10 523 , 4 43 273 105 1 43 273 100 1 43 1 43 1 - × = - + - - + = = - - - = T T B кип 5 10 523 , 4 15 , 1376 006 , 5 006 , 5 10 17 , 1 10 10 5 × = = = - × × + + AB T P Па. Вычислим ДНП фракции по уравнению Ашворта (13.6), предваритель- но определив значения вспомогательных величин по уравнениям (13.7) и (13.8). ( ) 467 , 5 1 6 , 307 108000 1250 1 6 , 307 108000 1250 2 2 = - - + = = - - + = T T T f ( ) ( ) 596 , 5 1 6 , 307 108000 273 100 1250 1 6 , 307 108000 1250 2 2 0 0 = - - + + = = - - + = T T f ( ) ( ) 5 596 , 5 467 , 5 68 , 2 6715 , 7 68 , 2 6715 , 7 10 161 , 1 3158 10 3158 10 0 × = + = + = × - - T f T f P Па. Для определения ДНП по уравнению (13.9) вычислим вспомогательные величины: 013 , 1 273 100 273 105 0 = + + = = кип кип T T t , ( ) ( ) ( ) 245 , 8 15 , 273 273 100 2406 , 1 7710 , 0 081 , 2 7710 , 0 8981 , 2 013 , 1 5858 , 2 013 , 1 4113 , 10 8718 , 2 15 , 273 2 0 5 2 20 4 4 20 4 3 2 1 0 = + × + × - - × - × + + = = + + + + + = кип кип кип T d d f a a a t a t a a 5 245 , 8 0 10 131 , 1 013 , 1 101325 × = × = = f кип T P P t По номограмме, представленной на рисунке 13.5: 5 10 1 , 1 × » P Па. 138 Пример 13.2. При атмосферном давлении нефтяная фракция имеет среднюю температуру кипения 110 о С. Какова будет средняя температура её кипения при 0,35 МПа? Решение. Кипение жидкости наступает тогда, когда давление её насы- щенных паров сравнивается с внешним давлением. По уравнению (13.8) вычислим вспомогательную величину: ( ) ( ) 343 , 5 1 6 , 307 108000 273 110 1250 1 6 , 307 108000 1250 2 2 0 0 = - - + + = = - - + = T T f Воспользуемся преобразованным уравнением Ашворта (13.6) ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] 249 , 4 68 , 2 343 , 5 3158 10 35 , 0 lg 6715 , 7 68 , 2 3158 lg 6715 , 7 6 0 = × - × - = = × - - = T f P T f Температуру кипения ( о С) при повышенном давлении найдем из пре- образованного уравнения (13.7): ( ) 7 , 162 273 108000 6 , 307 1 249 , 4 1250 273 108000 6 , 307 1 1250 2 2 = - - úû ù êë é + + = = - - ú û ù ê ë é + + = T f t Пользуясь номограммой, представленной на рисунке 13.5, получим, что 158 » t о С. Задачи для самостоятельного решения 811. Определить давление насыщенных паров фракции 82 – 99 о С, имею- щей относительную плотность 7419 , 0 20 4 = d при 90 о С. Задачу решить всеми возможными способами и сравнить результаты. 812. Определить давление насыщенных паров фракции 99 – 108 о С, имеющей относительную плотность 7580 , 0 20 4 = d при 100 о С. Задачу решить всеми возможными способами и сравнить результаты. 813. Определить давление насыщенных паров фракции 108 – 119 о С, имеющей относительную плотность 7613 , 0 20 4 = d при 110 о С. Задачу решить всеми возможными способами и сравнить результаты. 139 814. Определить давление насыщенных паров фракции 119 – 128 о С, имеющей относительную плотность 7710 , 0 20 4 = d при 125 о С. Задачу решить всеми возможными способами и сравнить результаты. 815. Определить давление насыщенных паров фракции 128 – 138 о С, имеющей относительную плотность 7780 , 0 20 4 = d при 132 о С. Задачу решить всеми возможными способами и сравнить результаты. 816. Определить давление насыщенных паров фракции 138 – 147 о С, имеющей относительную плотность 7844 , 0 20 4 = d при 140 о С. Задачу решить всеми возможными способами и сравнить результаты. 817. Определить давление насыщенных паров фракции 147 – 158 о С, имеющей относительную плотность 7920 , 0 20 4 = d при 150 о С. Задачу решить всеми возможными способами и сравнить результаты. 818. Определить давление насыщенных паров фракции 60 – 90 о С, имею- щей относительную плотность 7371 , 0 20 4 = d при 70 о С. Задачу решить всеми возможными способами и сравнить результаты. 819. Определить давление насыщенных паров фракции 90 – 110 о С, имеющей относительную плотность 7642 , 0 20 4 = d при 95 о С. Задачу решить всеми возможными способами и сравнить результаты. 820. Определить давление насыщенных паров фракции 110 – 124 о С, имеющей относительную плотность 7745 , 0 20 4 = d при 118 о С. Задачу решить всеми возможными способами и сравнить результаты. 821. Определить давление насыщенных паров фракции 124 – 140 о С, имеющей относительную плотность 7839 , 0 20 4 = d при 130 о С. Задачу решить всеми возможными способами и сравнить результаты. |