3.2 Задача на определение плотности и теплоты гидрата природного газа
Определить плотность гидрата природного газа и теплоту гидратообразования следующего состава
Состав газа
| хi
| СН4
| 0,9496
| С2Н6
| 0,0296
| С3Н8
| 0,008
| n-С4Н10
| 0,0037
| i-С4Н10
| 0,002
| С5+в
| 0,0029
| N2
| 0,0042
|
Равновесное условие гидратообразования: Рр = 7,0 МПа; Тр = 287,26 К; Р1р = 8,0 МПа; Т1р = 289,26 К; Р2р = 6,6 МПА; Т2р = 287,16 К.
Решение:
Природные газы образуют гидраты II структуры.
Малые полости
Состав
газа
| хi
| Аi
| Вi
| Сi=10exp(Ai-
BiT)
| СiPi
| СiPi/
(1 Сi Pi)
| СН4
| 0,9496
| 6,0499
| 0,0284
| 1,21446
| 8,50123
| 0,37233
| С3Н8
| 0,008
| 18,1735
| 0,0729
| 0,62803
| 4,39620
| 0,19254
| n-С4Н10
| 0,0037
|
|
|
|
|
| i-С4Н10
| 0,002
|
|
|
|
|
| С5+в
| 0,0029
|
|
|
|
|
| N2
| 0,0042
| 3,2485
| 0,0262
| 0,13874
| 0,97121
| 0,04254
|
|
|
|
|
| 21,83270
| 0,95620
|
Большие полости
Состав
газа
| хi
| Аi
| Вi
| Сi=10exp(Ai-
BiT)
| СiPi
| СiPi/
(1 Сi Pi)
| СН4
| 0,9495
| 6,2957
| 0,0285
| 1,50889
| 10,56224
| 0,00020
| С2Н6
| 0,0298
| 11,941
| 0,0418
| 9,35693
| 65,49850
| 0,00121
| С3Н8
| 0,0082
| 18,276
| 0,0462
| 1490,95643
| 10436,69502
| 0,19350
| n-
| 0,0037
| 13,6942
| 0,0277
| 3101,63011
| 21711,41074
| 0,40253
| С4Н10
|
|
|
|
|
|
| i-С4Н10
| 0,0021
| 13,6942
| 0,0277
| 3101,63011
| 21711,41074
| 0,40253
| С5+в
| 0,0028
|
|
|
|
|
| N2
| 0,0042
| 3,0116
| 0,0248
| 0,16368
| 1,14574
| 0,00002
|
|
|
|
|
| 53936,72298
| 0,99998
|
M H 2O M i n11i n21i
N 0 a03
M i=0,0170624
Для структуры II:
1360,018M i 161i 81i 0,60241024 17,4 1010 3
-
| 136 0,018 0,0170624 16 0,95620 8 0,99998
|
|
| 896,67 кг/м3
|
|
|
|
|
|
| 0,60241024 17,4 1010 3
|
|
| H
| RT1T2lnP2/ P1
|
| 8,31 289,26 287,16 ln6,6 / 8
| 63232Дж
|
|
|
|
|
|
|
|
| T1 T2
| 289,26 287,16
|
|
|
|