油层物理----ppt1-3.ppt

第四节天然气的高压物性
一、天然气的视相对分子量和相对密度
1. 天然气的视相对分子量(平均相对分子量)
标准状况下1摩尔天然气的质量。
定义:
根据Kay混合规则:
Mi——天然气组分i的相对分子量,g/mol,或kg/kmol。
Mg——天然气的视相对分子量,g/mol,或kg/kmol;
yi——天然气的组分i摩尔分数,小数;
2. 天然气的相对密度
定义:
在标准状态下,天然气密度与干燥空气密度的比值。
ρa——干燥空气的密度,kg/m3。
γg——天然气的相对密度;
ρg——天然气的密度,kg/m3;
Ma——干燥空气的摩尔质量,kg/mol。
Mg——天然气的摩尔质量,kg/mol;
二、天然气的临界参数
视临界参数为:
Tci——天然气组分i的临界温度,(273+t)°K。
——天然气的视临界压力(绝),MPa;
——天然气的视临界温度,(273+t)°K;
yi——天然气组分i的摩尔分数;
pci——天然气组分i的临界压力(绝),MPa;


3. 经验公式方法
干气
湿气
含有CO2、N2和H2S气体:
1970年Thomas等人发表了二次方程式:
使用条件:H2S含量<3%,N2含量<5%,或非烃含量少于7%。
干气
湿气
表

天然气常见组分的主要物理化学性质
组分
分子式
相对分子质量
临界温度
(K)
临界压力
(MPa)
沸点℃
()
甲烷
CH
4



-
乙烷
C
2
H
6



-
丙烷
C
3
H
8



-
丁烷
n-C
4
H
10



-
异丁烷
i- C
4
H
10



-
正戊烷
n-C
5
H
12




异戊烷
i- C
5
H
12




已烷
C
6
H
14




庚烷
C
7
H
16




氦
He



-
氮
N
2



-
氧
O
2



-
氢
H
2



-
二氧化碳
CO
2



-
一氧化碳
CO



-
硫化氢
H
2
S



-
水汽
H
2
O




三、天然气的偏差因子方程
理想气体的假设条件:
,是个质点;
;
;
理想气体状态方程:
天然气处于高温、高压状态多组分混合物,不是理想气体
偏差因子
偏差因子:一定温度和压力条件下,一定质量气体实际占有的体积与在相同条件下理想气体占有的体积之比。
实际气体的状态方程: