天然气物性参数(新)

2.1天然气临界参数计算

2.1.1 天然气平均分子量

天然气是混合气体，分子量不是一成不变的，其平均分子量按Key规则计算：

M g 八y i M i （2.1）

式中M g—天然气的平均分子量kg/mol ；

M i、y i —天然气中i组分的分子量和摩尔分数

2.1.2 天然气的相对密度

首先假定空气和天然气都取同一标准状态，天然气的相对密度可用下式表示:

”- g >»> g M g

「g

g订r M air2 8. 9 7 29

式中r g—天然气的相对密度；

订订ir —同一标准状态下，天然气、空气的密度kg/m3；

M g M air —天然气、空气的平均分子量kg/mol。

2.1.3 拟临界压力P PC和拟临界温度T PC

①组分分析方法

P p i y i P ci

T pc八yT id （2.3）

M g 八％M i

式中P ci―― 天然气组分i的临界压力（绝）,MPa；

T ci ―― 天然气组分i的临界温度，（273+t）° K 0

②相关经验公式方法

在缺乏天然气组分分析数据的情况下，可引用Sta nding在1941年发表的相关经验公式

对于干气

也可以用下面经验关系式进行计算 对于干气

P p c =4.8815-0.3861 g T pc =92.2222 176.6667 g g

_ 0.7

P pc =4.7780-0.2482 g T pc =92.2222 176.6667 g

g

::: 0.7

对于湿气

P pc =5.1021-0.6895 g T pc = 132.2222 176.6667 g g

_ 0.7

P pc =4.7780-0.2482 g T pc =106.1111 152.2222 g

g

：： 0.7

注意：上式是对于纯天然气适用，而对于含非烃 CO 2、H 2S 等可以用

和Aziz 修正。修正常数的计算公式为：

P pc =4.7546-0.2102 g 0.03 g -1.1583 10’ \2

3.0612 10’ H 2S

T pc =84.9389 188.4944 g -0.9333 g -1.4944 \2

2.1.4 拟对比压力P pr 和拟对比温度T pr 的计算

对比参数就是指某一参数与其应对应的临界参数之比：即

对于湿气

P pc =4.666 0.103 g -0.25 g 2

T pc =93.3

181 g -7 g

P pc =4.868

0.356 g -39.7 g 2

T pc =103.9 183.3 g -39.7 g 2

(2.4)

(2.5)

(2.6)

(2.7)

Wichert

(2.8)

P P pc (2.9)

T

2.2天然气的偏差因子Z 计算

天然气偏差因子Z 的计算是指在某一压力和温度条件下，同一质量气体的真实体积 与理想体积之比值。

z = V 实际 n RT

(2.10)

计算天然气偏差因子方法较多，下面主要介绍几种常用的计算方法

2.2.1 Pon g.Robi nso n 方程法

V -b V(V b) b(V -b)

式中

n n

a(T)八、X j X j (aa j ：「j )0.5

(1-K j )

n

b 八 x i b i

R 2T 2

Q =0.45724—T

P er

b = 0.0788

— p er

_2

:i

八 m 1 -T r ：5

0.37464 1.5422 j -0.26992 f

(2.11)

(2.12)

(2.13)

(2.14)

(2.15)

(2.16)

(2.17)

式中

K j —天然气的交互作用参数； P er —组分i 的气体临界压力； T er —组分i 的气体临界温度； T r —组分i 的对比温度；

Q

—组分i 的偏心因子。

由方程可得到关于Z 的方程

Z 3_(1_B)Z 2

A_3B 2_2BZ_ AB_B 2_B 3

= 0

(2.18)

V 实

际

喀=0.27 P pr / Z T pr

（2.21）

式中 订一一拟对比密度。 已知P 、T 求Z ,计算步骤如下： 第一步计算P"，人c ； 第二步计算P“，T pr ；

第三步对Z 赋初值，取Zo=1,利用式（3.12）计算订 第四步 将P“值代入式（3.11），计算Z 该方法适用于PV35MP 的情况

2.2.3 DPR 法

1974 年,Dranchuk ，Purvis 和 Robinson 等人在拟合 Standing.Katz 图版的基础上， 提出了计算偏差因子Z 的牛顿迭代公式。

Z =1( A 1 ■ A 2/T pr ■ A 3 /T pr 3

)0+( A 4+A 5/T pr )02 • (A^J/T pr 临汀仃

詁心 A02

)eXp(-九汀)

::_ 0 27 P pr

• r

ZT pr

2.2.2 Cranmer 方法

A* R 2T 2

RT

(2.19)

Z=1

0.31506-叱-警 i T pr

T pr

?pr

(2.20)

J 0.5353-吨 I T pr 丿

2

「

0.6815 (2.22)

(2.23)