天然气物理性质ppt
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• 临界压力
– 在临界温度下，气相与液相相平衡时所施加的压力 Pc。
• 视临界温度Tc’与视临界压力Pc’
随组成而变化：凯式混合法则
-
16
索引
– 计算方法
Pc yi Pci Tc yiTci
– 查图法
-
17
索引
-
18
索引
-
19
索引
天然气压力和温度的对比值
• 对比参数定义
– 对比压力
Pr
天 天 M天 空 空 M空
– 空气的密度
一般气田气：0.58~0.62 伴生气：0.7~0.85
空 1.293k g/ m3 （00C，1个大气压）
空 1.205k g/ m3 （200C，1个大气压）
-
26
-
2
索引
分类
• 按来源分类：
– 气田气：富含甲烷 – 油田气：乙烷及乙烷以上的烃类含量高 – 凝析气田气：丙、丁、戊烷 – 矿井气
• 其它分类法(每米3）
– 干气与湿气（含水量） – 净气和酸气（含硫量）：1g/Nm3 – 贫气和富气（液态100ml/Nm3)
-
3
索引
天然气体积的量度标准
标准状态：00C，1个大气压 基准状态：200C，1个大气压 实用状态：采气地点或用气地点的 实际大气压和温度
mi mi
niMi niMi
2v2i.4Mi 2v2i.4Mi
-
9
索引
天然气的物理化学性质
天然气的压力、温度、临界值及其对比值 天然气的分子量 天然气的密度和相对密度 天然气的粘度 天然气的热力学性质 气体状态方程式及压缩系数
-
10
天然气的压力、温度、临界值索引 及其对比值
• 天然气的压力
– 定义：垂直作用于单位面积上的力；压力 为作用于单位面积上分子碰撞力的总和
-
21
天然气的分子量 索引
• 定义
– 把00C、101325Pa时体积为22.4立方分米 天然气所具有的质量认为是天然气的分子 量，称为视分子量或平均分子量
• 计算方法 M y i M i 随组成不同而变化
M W N
M 1
gi
Mi
-
22
索引
计算得到干燥空气的分子量为28.97
PM ZRT
PV ZRT
m v
-
23
天然气的密度和相对密度索引
• 天然气的密度
– 定义：单位体积天然气的质量
– 计算方法
m
V
或
PM
8.314ZT
标准状态下
0
M 22 .4
-
24
索引
– 比容
v 1
– 重度
g
-
25
索引
• 相对密度
– 定义：在相同压力和温度条件下天然 气的密度与空气密度之比
– 计算方法
P Pc
– 对比温度
Tr
T Tc
单位：0K
– 视对比压力
Pr
P Pc
– 视对比温度
T r
T T c
-
20
索引
• 对应状态原理
– 对于两种气体，当它们的（视）对比 状 态 参 数 相 同 ， 即 （ Pr1=Pr2,Tr1=Tr2, Vr1=Vr2)称它们处于对应状态，此时这 两种气体的压缩性、粘度等性质也近 似相同。
第一章 天然气的物理化学性质
天然气的化学组成与分类 天然气的物理化学性质
天然气的化学组成与分类索引
• 定义
– 天然的可燃气体统称为天然气 – 以烷烃为主的各种烃类和少量非烃类气体所
组成的气体混合物
• 组成
– 气体：气态烃、硫化氢，二氧化碳，氮气等 – 液体：液烃和水 (游离水和凝结水） – 机械杂质
– 表示方法（温标） • 摄氏温标
– 定义：以水的正常冰点为00C，水的正常沸 点定为1000C，其间均分为100等分，其单 位为摄氏度
-
13
• 华氏温标
索引
– 定义：以水的正常冰点为320F，水的正常沸点定 为2120F，其间均分为180等分，其单位为华氏度
• 开氏温标
– 定义：以水的正常冰点为273.15K，水的正常沸 点定为373.15K，单位：开尔文度
• 兰金温标：兰金度
– 定义：以最低理论温度为零度的一种绝对温标； 温度差值与华氏温标的差值相同
-
14
索引
换算关系：
tF 1.8 tC 32 TK tC 273 .15 tR tF 460 tR 1.8TK
-
15
索引
天然气的临界值
• 临界温度
– 温度不超过某一数值时，对气体进行加压，可以使 气体液化，而在该温度以上，无论加多大的压力都 不能使气体液化，这个温度为临界温度Tc
-
4
索引
天然气组成表示法
• 质量组成
– 百分数表示
gi
mi 100 mi
– 小数表示法
Biblioteka Baidu
gi
mi mi
-
5
索引
天然气组成表示法
• 体积组成
– 百分数表示
vi
Vi 100 Vi
– 小数表示法
vi
Vi Vi
-
6
索引
天然气组成表示法
• 摩尔组成
– 百分数表示
yi
ni 100 ni
– 小数表示法
yi
ni ni
其中：
vi yi
-
7
换算方法
索引
• 已知质量组成gi，换算为体积组成vi或摩尔组 成yi
yi
ni ni
gi Mi gi Mi
• 已知摩尔组成yi，换算为质量组成gi
gi
mi mi
yiMi yiMi
-
8
换算方法
索引
• 已知体积百分数vi，换算为质量百分数gi
gi
– 单位：牛顿/米2（帕斯卡）；千克力/厘米 （公斤）
– 表示方法：
-
11
索引
表压：被测流体的绝对压力大于大气压力 时压力表测得的压力
真空度：被测流体的实际压力小于大气压 力 时压力表上测得的压力
流体压力=大气压力 + 表压 流体压力=大气压力—真空度
-
12
索引
• 天然气的温度
– 定义：表示物体冷热程度的物理量； 分子热运动的剧烈程度
– 在临界温度下，气相与液相相平衡时所施加的压力 Pc。
• 视临界温度Tc’与视临界压力Pc’
随组成而变化：凯式混合法则
-
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索引
– 计算方法
Pc yi Pci Tc yiTci
– 查图法
-
17
索引
-
18
索引
-
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索引
天然气压力和温度的对比值
• 对比参数定义
– 对比压力
Pr
天 天 M天 空 空 M空
– 空气的密度
一般气田气：0.58~0.62 伴生气：0.7~0.85
空 1.293k g/ m3 （00C，1个大气压）
空 1.205k g/ m3 （200C，1个大气压）
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索引
分类
• 按来源分类：
– 气田气：富含甲烷 – 油田气：乙烷及乙烷以上的烃类含量高 – 凝析气田气：丙、丁、戊烷 – 矿井气
• 其它分类法(每米3）
– 干气与湿气（含水量） – 净气和酸气（含硫量）：1g/Nm3 – 贫气和富气（液态100ml/Nm3)
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索引
天然气体积的量度标准
标准状态：00C，1个大气压 基准状态：200C，1个大气压 实用状态：采气地点或用气地点的 实际大气压和温度
mi mi
niMi niMi
2v2i.4Mi 2v2i.4Mi
-
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索引
天然气的物理化学性质
天然气的压力、温度、临界值及其对比值 天然气的分子量 天然气的密度和相对密度 天然气的粘度 天然气的热力学性质 气体状态方程式及压缩系数
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天然气的压力、温度、临界值索引 及其对比值
• 天然气的压力
– 定义：垂直作用于单位面积上的力；压力 为作用于单位面积上分子碰撞力的总和
-
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天然气的分子量 索引
• 定义
– 把00C、101325Pa时体积为22.4立方分米 天然气所具有的质量认为是天然气的分子 量，称为视分子量或平均分子量
• 计算方法 M y i M i 随组成不同而变化
M W N
M 1
gi
Mi
-
22
索引
计算得到干燥空气的分子量为28.97
PM ZRT
PV ZRT
m v
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天然气的密度和相对密度索引
• 天然气的密度
– 定义：单位体积天然气的质量
– 计算方法
m
V
或
PM
8.314ZT
标准状态下
0
M 22 .4
-
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索引
– 比容
v 1
– 重度
g
-
25
索引
• 相对密度
– 定义：在相同压力和温度条件下天然 气的密度与空气密度之比
– 计算方法
P Pc
– 对比温度
Tr
T Tc
单位：0K
– 视对比压力
Pr
P Pc
– 视对比温度
T r
T T c
-
20
索引
• 对应状态原理
– 对于两种气体，当它们的（视）对比 状 态 参 数 相 同 ， 即 （ Pr1=Pr2,Tr1=Tr2, Vr1=Vr2)称它们处于对应状态，此时这 两种气体的压缩性、粘度等性质也近 似相同。
第一章 天然气的物理化学性质
天然气的化学组成与分类 天然气的物理化学性质
天然气的化学组成与分类索引
• 定义
– 天然的可燃气体统称为天然气 – 以烷烃为主的各种烃类和少量非烃类气体所
组成的气体混合物
• 组成
– 气体：气态烃、硫化氢，二氧化碳，氮气等 – 液体：液烃和水 (游离水和凝结水） – 机械杂质
– 表示方法（温标） • 摄氏温标
– 定义：以水的正常冰点为00C，水的正常沸 点定为1000C，其间均分为100等分，其单 位为摄氏度
-
13
• 华氏温标
索引
– 定义：以水的正常冰点为320F，水的正常沸点定 为2120F，其间均分为180等分，其单位为华氏度
• 开氏温标
– 定义：以水的正常冰点为273.15K，水的正常沸 点定为373.15K，单位：开尔文度
• 兰金温标：兰金度
– 定义：以最低理论温度为零度的一种绝对温标； 温度差值与华氏温标的差值相同
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索引
换算关系：
tF 1.8 tC 32 TK tC 273 .15 tR tF 460 tR 1.8TK
-
15
索引
天然气的临界值
• 临界温度
– 温度不超过某一数值时，对气体进行加压，可以使 气体液化，而在该温度以上，无论加多大的压力都 不能使气体液化，这个温度为临界温度Tc
-
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索引
天然气组成表示法
• 质量组成
– 百分数表示
gi
mi 100 mi
– 小数表示法
Biblioteka Baidu
gi
mi mi
-
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索引
天然气组成表示法
• 体积组成
– 百分数表示
vi
Vi 100 Vi
– 小数表示法
vi
Vi Vi
-
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索引
天然气组成表示法
• 摩尔组成
– 百分数表示
yi
ni 100 ni
– 小数表示法
yi
ni ni
其中：
vi yi
-
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换算方法
索引
• 已知质量组成gi，换算为体积组成vi或摩尔组 成yi
yi
ni ni
gi Mi gi Mi
• 已知摩尔组成yi，换算为质量组成gi
gi
mi mi
yiMi yiMi
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换算方法
索引
• 已知体积百分数vi，换算为质量百分数gi
gi
– 单位：牛顿/米2（帕斯卡）；千克力/厘米 （公斤）
– 表示方法：
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索引
表压：被测流体的绝对压力大于大气压力 时压力表测得的压力
真空度：被测流体的实际压力小于大气压 力 时压力表上测得的压力
流体压力=大气压力 + 表压 流体压力=大气压力—真空度
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索引
• 天然气的温度
– 定义：表示物体冷热程度的物理量； 分子热运动的剧烈程度