Технологии энергосбережения

Физико-химические свойства углеводородов - Выбор способов хранения и транспортировки продуктов с низкой температурой застывания

Зная последние две характеристики, можно правильнее выбрать способы хранения и транспортировки продуктов с низкой температурой застывания.

Температура кипения - температура, при которой происходит переход вещества из жидкого состояния в парообразное не только с поверхности вещества (как при испарении), а по всему объему.

Теплоемкость - количество тепла, которое необходимо затратить для нагрева 1 кг вещества на 10С. В зависимости от того, к какому количеству продукта относится тепло, различают удельную (на единицу массы) и мольную (на один моль). Зная теплоемкость продукта, можно определить необходимое количество тепла на нагревание его до требуемой температуры. Теплоемкость увеличивается с повышением температуры и уменьшением плотности. В зависимости от условий, при которых происходит процесс для газов и паров различают теплоемкость при постоянном давлении (Сp) и при постоянном объеме (Сv). Различают также истинную теплоемкость (при данной температуре). Средневзвешенную теплоемкость смеси Ссм определяют по закону аддитивности.

Для бензинов теплоемкость изменяется от 1,93 до 2,21 кДж/кг∙К при изменении температуры с 00С до 500С. Для реактивного топлива - от 1,91 до 2,15 кДж/∙кгК. Для этана - 3,3, пропана - 2,2.

Влагосодержание природных газов. Природный газ в пластовых условиях насыщен парами воды, поскольку газоносные породы всегда содержат связанную, подошвенную или краевую воду. В процессе эксплуатации месторождений значения давлений и температур изменяются. При этом снижение температуры вызывает уменьшение количества водяных паров в газовой фазе, а снижение давления - увеличение их содержания. В самом пласте по мере разработки происходит увеличение влагосодержания газа, т.к. пластовое давление падает при изотермическом режиме. Влагосодержание природного газа - важнейший параметр, который определяет в значительной мере технологические режимы эксплуатации скважин газопромысловых сооружений.

Содержание влаги в газе характеризуют абсолютным и относительным влагосодержанием.

Абсолютное влагосодержание W равно массе водяных паров в единице объема газовой смеси, приведенной к нормальным условиям (00С и 0,1 МПа), и измеряется в г/м3 или кг/1000м3.

Относительное влагосодержание W0 - отношение фактического содержания паров воды в единице объема газовой смеси при данных давлении и температуре к его влагосодержанию, т.е. к количеству водяных паров, которые могли бы содержаться в том же объеме и при тех же условиях при полном насыщении. W0 измеряется в долях единицы или %. Полное насыщение оценивается как 100%.

Кристаллогидраты природных газов. Многие компоненты природного газа (метан, этан, пропан, изобутан, углекислый газ, сероводород, азот) в соединении с водой образуют кристаллогидраты - твердые кристаллические соединения, существующие при высоких давлениях и положительных температурах. Они представляют собой физические соединения газа и воды (клатраты), образующиеся при внедрении молекул газа в пустоты кристаллических структур, составленных из молекул воды. Все газы, размер молекул которых находится в пределах (4÷6,9)∙10-9 м, образуют гидраты.

Условия образования гидратов газа могут быть представлены равновесными кривыми гидратообразования в координатах температура – давление для различной плотности.

С увеличением давления и плотности газа температура гидратообразования возрастает. Область существования гидратов на этих графиках располагаются левее и выше кривых.