Введение в информатику процессов первичной переработки нефти. Новиков А.А - 129 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

128
Глава 4. Примеры вычислительных моделей для
расчетов процессов первичной переработки нефти
Приведены примеры вычислительных моделей, наиболее часто используемых в
расчетах типовых процессов первичной переработки нефти. Показано, как функ-
циональные модели равновесия фаз используются при расчетах процесса однократ-
ного испарения нефти и сводятся к вычислительным моделям с помощью итераци-
онных методов решения. При cоставлении материалов использован источник [4].
4.1. Законы состояния реальных газов
В процессах первичной переработки нефти широко применяются технологиче-
ские процессы, связанные с нагреванием и охлаждением, сжатием и расширением
углеводородных газов. В этой связи необходимо знание законов изменения состоя-
ния газа.
Газообразное (или парообразное) состояние веществ, характеризуется незначи-
тельной величиной межмолекулярных сил взаимодействия; при тепловом движении
молекулы газа мало стеснены и равномерно распределены в объеме, занятом тазом.
Под идеальными газами понимают гипотетические газы, состоящие из упругих
молекул, между которыми отсутствуют силы взаимного притяжения и объемы ко-
торых исчезающе малы по сравнению с объемом межмолекулярного пространства.
Понятие об идеальном газе введено для представления о предельном состоянии
данного вещества при достаточно низком давлении и высокой температуре. Законы
состояния идеальных газов достаточно хорошо освещены в учебной литературе и
здесь не рассматриваются.
При небольших давлениях и сравнительно высоких температурах реальные газы
незначительно отклоняются от законов идеальных газов. Реальный газ тем более
отличается от идеального, чем выше давление. При высоких давлениях плотность
паровой фазы может значительно превышать плотность жидкой фазы. Так, при дав-
лении P=1500 МПа и температуре Т=338
о
К плотность газообразного водорода со-
ставляет 130 кг/м
3
, тогда как плотность жидкого водорода равна 70 кг/м
3
, а твердого
80 кг/м
3
.
Термодинамическое состояние реальных газов характеризуют уравнениями со-
стояния, связывающими давление Р, температуру Т и объем V. В настоящее время
известно более 150 эмпирических уравнений состояния.
Эмпирические уравнения состояния получены на основе обработки эксперимен-
тальных данных Р-V-Т, на основе исследования эффекта Джоуля-Томсона и обра-
ботки данных о теплоемкости реальных газов при разных давлениях и температу-
рах.
Уравнения состояния подразделяют на две группы в зависимости от области
применения:
для идеальных сред (высокая степень точности), например, уравнение Бенедик-
та–Вебба–Рубина для углеводородных газов;
для всех сред (относительная степень точности), например, уравнения Ван-дер-
Ваальса, Редлиха–Квонга.

Страницы