GB T 17747.2-1999 天然气压缩因子的计算 第2部分:用摩尔组成进行计算
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C : H, NZ :
C O C H, z :
C1, 1
C H, , : C , , 2 H : CH , C H, , s :
07 ' 蕊10 . . .0 落z 。 N ・0 镇x 蕊。2 。 c镇。2 蕊xo ・0 。 c 毛。1 镇S2 ・0 H 。 ,, ・3 簇Y 05 e簇。 . 。 C, ・1 成x, 砚。05 H 0 c} .0 簇xH蕊005 , z 0 -,, 001 镇 C, . 6( 0
需要考虑如 HB O燕气、 多 和CH 等组分。对人造气体, } C H 2‘ H 和 O也可能是重要的分析组分。 42 . AGA89 D { -2 (方程 A 89D 2 C 计 算 方 法 使 用 A 8详 细 特 征 方 程 ( 面 表 示 为 A A89D 方 程 , GA - GA 下 G -2 C 见
表 1 微量和痕量组分一览表
微 量 和痕 量 组 分 O,
Ar
指定赋值组分 O,
Ar
H, S
H' s
CH CH , ,, 丙烯、 丙二烯 丁烯、 丁二烯 新戊烷 、 戊烯、 、 苯 环戊烷 C 同分异构体、 。 环己烷 、 乙苯、 二甲苯 C 同分异构体、 ; 环庚烷 、 甲苯
2 引 用标 准
下列标准所包含的条文, 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时, 所示版本均
为有效。所有标准都会被修订, 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
G / 3 23 93 0.-19 力学的量和单位 B T 1
G / 30.-19 24 93 热学的量和单位 B T 1 G / 102-98 6-19 天然气发热量、 B T 1 密度、 相对密度和沃泊指数的计算方法(e IO 7 :95 nq 6 619) S 9 G / 1 4.-19 771 99 天然气压缩因子的计算 第 1 B T 7 部分 : 导论和指南(q IO 23119 ) ev 1 1- :97 S 2
— 第3 部分: 用物性值进行计算。
附录 A、 附录B 附录C 附录D是标准的附录。附录E 附录 F 附录G是提示的附录。 、 、 、 、
中华 人 民共 和 国国 家标 准
天然气压缩因子的计算 第2 部分: 用摩尔组成进行计算
N t a gs ac a o o o rsi fco- rl -C l l in cmpes n tr au a ut f o a P r 2C l l in ig lr o p sin a s at a u t u n m a- m oio a l i : c ao s o c t n ys
C , O
C H. , nC4 o - H,
nC H -, nC H, ', ,
nC, , - H, nC H, -a a
C 同分异构体 。
C 同分异构体 。
C 同分异构体和更高碳数烃类 ,
nC H, -, o
nC o -, H
4 4 应用范围 . 44 .门 管输气 A GAS9D -2 C计算方法对管输气的应用范围如下
4 3 输人变量 .
A A -2 C计算方法要求输人的变量包括绝对压力、 D G 89 热力学温度和摩尔组成。 摩尔组成是以摩尔分数表示T列组分: 2 0 , rC , 2s 3a -, 1i , nCH2 - N , 2 ,H , H , H , CHo - o -s 1i C A C C n ,CH , ,
G / 1771 ; B T 4. 该方程是扩展的维利方程, 7 ) 可写作:
国家质f技术监督局 1 9 - 5 1 9 9 0 - 7批准 19 - 2 0 实施 99 1 一 1
G / 1772 99 B T 4 .-19 7
Z +B, r +EC( 一C, )^p一C: 一 p一, 艺C 。 k, : ( . ) ” p Px . ' e ^ P ^
相对密度:
0 a 镇6 MP MP<p 5 a 25 <30 2K <T 5 K 2 MJ m- 0 ・ ' <4 MJ ' <H, 8 " m-
3 定义
相关于本标准的所有定义见G / 1771 B T 4. 7 。文中出现的符号所代表的含义及单位见附录 A,
4 计算方法 4 1 原理 .
A A -2 C计算方法所使用的方程是基于这样的概念: D G 89 管输天然气的容量性质可由组成来表征 和计算。组成、 压力和温度用作计算方法的输人数据。 该计算方法需要对气体进行详细的摩尔组成分析。分析包括摩尔分数超过 。00 .0 0 5的所有组分 对典型的管输气, 分析组分包括碳数最高到C 或 C 的所有烃类, 7 。 以及 N 0 和H 。 , : e 对其他气体, C 分析
该计算方法又称为A A -2 C计算方法, G 89D 主要应用于在输气和配气正常进行的压力 P和温度 T 范围内的管输气, 计算不确定度约为士。I 也可在更宽的压力和温度范围内, %。 用于更宽组成范围的气
体, 但计算结果的不确定度会增加( 见附录 E 。 ) 有关该计算方法应用范围和应用领域更详细的说明见 G / 177 1 B T 4 . , 7
摩尔密度表示为 :
P p (R ) .= /Z T ・・・・・・・・ …(3) ・・・・・・・・ ・・・・・・・…
式中: — 绝对压力; 户
R 摩尔气体常数; - T — 热力学温度 压缩因子 Z的计算方法如下: 首先利用附录 B给出的相关式计算出B和C (=1 ^5 ) n 3 8 。然后通 n 过适当的数值计算方法, 求解联立方程() 3得到 P 和 Z 1和() m 。计算程序流程见图B , 1
CH, CH1 CH1 CH, C H2 Co 2H2C H2 , e 0 和 H2 s e 6 < , , s a 8 g o H2 , O, S H , : , , , , O,
注 1 如果 , -CH ,-Cox CH e-CH : H, 摩尔分数未知, 允许用C ;表示总的摩尔分数. 应进行敏感度分析, 以检验此近
《 天然气压缩因子的计算》 标准包括以下 3 个部分: 1 第 部分《 导论和指南》第 2 ; 部分《 用摩尔组成 进行i算》第 3 f ; 部分《 用物性值进行计算》 。本标准是第 2 部分( B T 77 2 99 : G / 1 4 . 9)用摩尔组成进 7 -1
行 汁算 。 本标准的附录 A, 附录 B、 附录 G、 附录 1 是标准的附录。 ) 本标准的附录 E是提示的附录 。 本标准 由原中国石油天然气总公司提出。 本标准 由石油工业天然气专业标准化技术委员会归 口并负责解释
理。
A A -2 C计算方法仅适用于单相气态( D G 89 高于露点) 混合物在操作压力和操作温度下压缩因子计
算。
4 4 2 更宽的应用范围 . . 超出 4 4 〕 . 所给出范围的应用范围如下 : .
绝对压力: 热力学温度: 高位发热量:
注 2 将本条中的高位发热量和相对密度换算为我国石油气体标准参 比条件下 的高位发热量和相对密度 , : 则高位 发热1 范围为 79 -4. " , 2. 19 MJ '相对密度范围为 050 -. , 1 5 3 m- . -080 5 0
天然气中各组分 的摩尔分数应在 以下范围以内:
c / 1772 99 S T 4 .-19 7
绝对压力:
热力学温度 :
0 a -1 MP MP <p 2 a <
2 3 6 K镇T蕊3 8 3 K
高位发热量:
相对密度 :
3 MJ -<H, 5 " , 0 " ' }4 MJ M m-
0 5簇d . 0 . 镇0 8 5
ev 123 : 9 q I 21- 1 7 S O 29
G / 1 4.-19 772 99 B T 7
1 范围
本标准规定了天然气、 含人工掺合物的天然气和其他类似混合物仅以气体状态存在时的压缩因子
计算方法。该计算方法是用已知的气体的详细的摩尔分数组成 和相关压力 、 温度计算气体压缩 因子
本标准起草单位: Biblioteka Baidu 中国石油天然气集团公司四川石油管理局天然气研究院。 本标准主要起草人 : 罗 勤、 陈赓 良、 曾文平 、 许文晓、 富朝英、 陈荣松。
G / 77 2 99 B ' 1 4 .-19 r 7
IO 前言 S
IO( S 国际标准化组织) 是各国家标准化机构( O成员) I S 组成的世界性的联合会。制定国际标准的 工作通常由IO技术委员会完成。 S 对技术委员会提出的项目 感兴趣的每个成员都有权参加。 IO保 与 S 持联系的各政府或非政府的国际性组织也可以参加此项工作。 所有电工技术方面的标准化工作, O与 I S I C 国际电工委员会) E( 保持密切的合作。 由技术委员会通过的国际标准草案交各成员进行表决投票, 要求至少有 7 %的成员同意, 5 才能作
为国际标准正式发布 。
国际标准 S 1 1- 是由天然气技术委员会IO T 13 IO 232 2 S / C 下的“ 9 天然气分析” 分委员会制定的 IO 2 “ 3天然气压缩因子的计算” S 1 1 2 标准包括以下 3 个部分:
一 一 1部分 : 第 导论和指南 ; — 第 2部分 : 用摩尔组成进行计算 ;
似法是否会使计算结果变差.
摩尔分数大于 000 .0 0 5的所有组分都必须在计算中考虑。痕量组分( C 等) 如 M; 应按表 1中指定 的赋值组分处理。所有组分的摩尔分数之和为 1 . 1 士000 0 ,
如果已知体积分数组成, 则应将其换算成摩尔分数组成, 具体换算方法见 G / 102 B T 6 0 1
G / 1 7 7 2 99 B 74 . -1 9 T
前
言
本标准等效采用 IO 2321 9《 S 1 1-:97天然气压缩因子的计算 用摩尔组成进行计算》 2 。本标准在技 术内容上和编写格式与 IO 232 19 完全一致。本标准取消了国际标准中的附录 F 附录 G, S 1 1- :97 2 、 本标准中高位发热量和相对密度采用的参 比条件同我国石油气体所采用的标准参比条件有所差 别, 为方便使用 , 44 1 442 在 .. .. 增加了注 2和注 3 和 ,
0 zH O 0 5 蕊 cS . ;( 0 0
0 c簇000 蕊za .0 5 。 H ・0 簇X2 1 蕊。
0 m镇0 0 <x .3 0 簇x (O 0 5 . 0
CH、 2 和更高碳数烃类:
H2 ,
c : 0 He : H (: )
0 x毛000 <X_ . 1 o 0 5
所有摩尔分数大于 。00 .0 0 5的组分都不可忽略。微量和痕量组分见表 1并按指定的赋值组分处 ,
凡钾 1 3 月= 1 3
式 中: — Z
压缩因子 ;
B - 第二维利系数;
P 单位体积的摩尔数) m 摩尔密度( ; P— 对比密度;
b , -C — k 常数 , 见表 B ; 1
C 温度和组成的函数的系数。
对比密度 P同摩尔密度 P 相关, . 两者的关系由下式给出: P =K' } P _ ・・・。・・・ ・・・。・・…… ‘ ・・・・・・ 2) 式中: - 混合物体积参数。 K
C O C H, z :
C1, 1
C H, , : C , , 2 H : CH , C H, , s :
07 ' 蕊10 . . .0 落z 。 N ・0 镇x 蕊。2 。 c镇。2 蕊xo ・0 。 c 毛。1 镇S2 ・0 H 。 ,, ・3 簇Y 05 e簇。 . 。 C, ・1 成x, 砚。05 H 0 c} .0 簇xH蕊005 , z 0 -,, 001 镇 C, . 6( 0
需要考虑如 HB O燕气、 多 和CH 等组分。对人造气体, } C H 2‘ H 和 O也可能是重要的分析组分。 42 . AGA89 D { -2 (方程 A 89D 2 C 计 算 方 法 使 用 A 8详 细 特 征 方 程 ( 面 表 示 为 A A89D 方 程 , GA - GA 下 G -2 C 见
表 1 微量和痕量组分一览表
微 量 和痕 量 组 分 O,
Ar
指定赋值组分 O,
Ar
H, S
H' s
CH CH , ,, 丙烯、 丙二烯 丁烯、 丁二烯 新戊烷 、 戊烯、 、 苯 环戊烷 C 同分异构体、 。 环己烷 、 乙苯、 二甲苯 C 同分异构体、 ; 环庚烷 、 甲苯
2 引 用标 准
下列标准所包含的条文, 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时, 所示版本均
为有效。所有标准都会被修订, 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
G / 3 23 93 0.-19 力学的量和单位 B T 1
G / 30.-19 24 93 热学的量和单位 B T 1 G / 102-98 6-19 天然气发热量、 B T 1 密度、 相对密度和沃泊指数的计算方法(e IO 7 :95 nq 6 619) S 9 G / 1 4.-19 771 99 天然气压缩因子的计算 第 1 B T 7 部分 : 导论和指南(q IO 23119 ) ev 1 1- :97 S 2
— 第3 部分: 用物性值进行计算。
附录 A、 附录B 附录C 附录D是标准的附录。附录E 附录 F 附录G是提示的附录。 、 、 、 、
中华 人 民共 和 国国 家标 准
天然气压缩因子的计算 第2 部分: 用摩尔组成进行计算
N t a gs ac a o o o rsi fco- rl -C l l in cmpes n tr au a ut f o a P r 2C l l in ig lr o p sin a s at a u t u n m a- m oio a l i : c ao s o c t n ys
C , O
C H. , nC4 o - H,
nC H -, nC H, ', ,
nC, , - H, nC H, -a a
C 同分异构体 。
C 同分异构体 。
C 同分异构体和更高碳数烃类 ,
nC H, -, o
nC o -, H
4 4 应用范围 . 44 .门 管输气 A GAS9D -2 C计算方法对管输气的应用范围如下
4 3 输人变量 .
A A -2 C计算方法要求输人的变量包括绝对压力、 D G 89 热力学温度和摩尔组成。 摩尔组成是以摩尔分数表示T列组分: 2 0 , rC , 2s 3a -, 1i , nCH2 - N , 2 ,H , H , H , CHo - o -s 1i C A C C n ,CH , ,
G / 1771 ; B T 4. 该方程是扩展的维利方程, 7 ) 可写作:
国家质f技术监督局 1 9 - 5 1 9 9 0 - 7批准 19 - 2 0 实施 99 1 一 1
G / 1772 99 B T 4 .-19 7
Z +B, r +EC( 一C, )^p一C: 一 p一, 艺C 。 k, : ( . ) ” p Px . ' e ^ P ^
相对密度:
0 a 镇6 MP MP<p 5 a 25 <30 2K <T 5 K 2 MJ m- 0 ・ ' <4 MJ ' <H, 8 " m-
3 定义
相关于本标准的所有定义见G / 1771 B T 4. 7 。文中出现的符号所代表的含义及单位见附录 A,
4 计算方法 4 1 原理 .
A A -2 C计算方法所使用的方程是基于这样的概念: D G 89 管输天然气的容量性质可由组成来表征 和计算。组成、 压力和温度用作计算方法的输人数据。 该计算方法需要对气体进行详细的摩尔组成分析。分析包括摩尔分数超过 。00 .0 0 5的所有组分 对典型的管输气, 分析组分包括碳数最高到C 或 C 的所有烃类, 7 。 以及 N 0 和H 。 , : e 对其他气体, C 分析
该计算方法又称为A A -2 C计算方法, G 89D 主要应用于在输气和配气正常进行的压力 P和温度 T 范围内的管输气, 计算不确定度约为士。I 也可在更宽的压力和温度范围内, %。 用于更宽组成范围的气
体, 但计算结果的不确定度会增加( 见附录 E 。 ) 有关该计算方法应用范围和应用领域更详细的说明见 G / 177 1 B T 4 . , 7
摩尔密度表示为 :
P p (R ) .= /Z T ・・・・・・・・ …(3) ・・・・・・・・ ・・・・・・・…
式中: — 绝对压力; 户
R 摩尔气体常数; - T — 热力学温度 压缩因子 Z的计算方法如下: 首先利用附录 B给出的相关式计算出B和C (=1 ^5 ) n 3 8 。然后通 n 过适当的数值计算方法, 求解联立方程() 3得到 P 和 Z 1和() m 。计算程序流程见图B , 1
CH, CH1 CH1 CH, C H2 Co 2H2C H2 , e 0 和 H2 s e 6 < , , s a 8 g o H2 , O, S H , : , , , , O,
注 1 如果 , -CH ,-Cox CH e-CH : H, 摩尔分数未知, 允许用C ;表示总的摩尔分数. 应进行敏感度分析, 以检验此近
《 天然气压缩因子的计算》 标准包括以下 3 个部分: 1 第 部分《 导论和指南》第 2 ; 部分《 用摩尔组成 进行i算》第 3 f ; 部分《 用物性值进行计算》 。本标准是第 2 部分( B T 77 2 99 : G / 1 4 . 9)用摩尔组成进 7 -1
行 汁算 。 本标准的附录 A, 附录 B、 附录 G、 附录 1 是标准的附录。 ) 本标准的附录 E是提示的附录 。 本标准 由原中国石油天然气总公司提出。 本标准 由石油工业天然气专业标准化技术委员会归 口并负责解释
理。
A A -2 C计算方法仅适用于单相气态( D G 89 高于露点) 混合物在操作压力和操作温度下压缩因子计
算。
4 4 2 更宽的应用范围 . . 超出 4 4 〕 . 所给出范围的应用范围如下 : .
绝对压力: 热力学温度: 高位发热量:
注 2 将本条中的高位发热量和相对密度换算为我国石油气体标准参 比条件下 的高位发热量和相对密度 , : 则高位 发热1 范围为 79 -4. " , 2. 19 MJ '相对密度范围为 050 -. , 1 5 3 m- . -080 5 0
天然气中各组分 的摩尔分数应在 以下范围以内:
c / 1772 99 S T 4 .-19 7
绝对压力:
热力学温度 :
0 a -1 MP MP <p 2 a <
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高位发热量:
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1 范围
本标准规定了天然气、 含人工掺合物的天然气和其他类似混合物仅以气体状态存在时的压缩因子
计算方法。该计算方法是用已知的气体的详细的摩尔分数组成 和相关压力 、 温度计算气体压缩 因子
本标准起草单位: Biblioteka Baidu 中国石油天然气集团公司四川石油管理局天然气研究院。 本标准主要起草人 : 罗 勤、 陈赓 良、 曾文平 、 许文晓、 富朝英、 陈荣松。
G / 77 2 99 B ' 1 4 .-19 r 7
IO 前言 S
IO( S 国际标准化组织) 是各国家标准化机构( O成员) I S 组成的世界性的联合会。制定国际标准的 工作通常由IO技术委员会完成。 S 对技术委员会提出的项目 感兴趣的每个成员都有权参加。 IO保 与 S 持联系的各政府或非政府的国际性组织也可以参加此项工作。 所有电工技术方面的标准化工作, O与 I S I C 国际电工委员会) E( 保持密切的合作。 由技术委员会通过的国际标准草案交各成员进行表决投票, 要求至少有 7 %的成员同意, 5 才能作
为国际标准正式发布 。
国际标准 S 1 1- 是由天然气技术委员会IO T 13 IO 232 2 S / C 下的“ 9 天然气分析” 分委员会制定的 IO 2 “ 3天然气压缩因子的计算” S 1 1 2 标准包括以下 3 个部分:
一 一 1部分 : 第 导论和指南 ; — 第 2部分 : 用摩尔组成进行计算 ;
似法是否会使计算结果变差.
摩尔分数大于 000 .0 0 5的所有组分都必须在计算中考虑。痕量组分( C 等) 如 M; 应按表 1中指定 的赋值组分处理。所有组分的摩尔分数之和为 1 . 1 士000 0 ,
如果已知体积分数组成, 则应将其换算成摩尔分数组成, 具体换算方法见 G / 102 B T 6 0 1
G / 1 7 7 2 99 B 74 . -1 9 T
前
言
本标准等效采用 IO 2321 9《 S 1 1-:97天然气压缩因子的计算 用摩尔组成进行计算》 2 。本标准在技 术内容上和编写格式与 IO 232 19 完全一致。本标准取消了国际标准中的附录 F 附录 G, S 1 1- :97 2 、 本标准中高位发热量和相对密度采用的参 比条件同我国石油气体所采用的标准参比条件有所差 别, 为方便使用 , 44 1 442 在 .. .. 增加了注 2和注 3 和 ,
0 zH O 0 5 蕊 cS . ;( 0 0
0 c簇000 蕊za .0 5 。 H ・0 簇X2 1 蕊。
0 m镇0 0 <x .3 0 簇x (O 0 5 . 0
CH、 2 和更高碳数烃类:
H2 ,
c : 0 He : H (: )
0 x毛000 <X_ . 1 o 0 5
所有摩尔分数大于 。00 .0 0 5的组分都不可忽略。微量和痕量组分见表 1并按指定的赋值组分处 ,
凡钾 1 3 月= 1 3
式 中: — Z
压缩因子 ;
B - 第二维利系数;
P 单位体积的摩尔数) m 摩尔密度( ; P— 对比密度;
b , -C — k 常数 , 见表 B ; 1
C 温度和组成的函数的系数。
对比密度 P同摩尔密度 P 相关, . 两者的关系由下式给出: P =K' } P _ ・・・。・・・ ・・・。・・…… ‘ ・・・・・・ 2) 式中: - 混合物体积参数。 K