Diagrame utile la tratarea și măsurarea gazelor

Fig. 1.1 Corelări privind estimarea condiţiilor

pseudo-critice în funcţie de masa specifică [8].

Fig. 1.2. Diagrama de corecţie a parametrilor pseudocritici

a amestecului gazos în funcţie de conţinutul în componenţi nehidrocarburi [8]

Fig. 1.3. Factorul de neidealitate Z în funcţie de parametrii

pseudoreduşi pentru un gaz natural mediu [8]

Fig. 1.4. Factorul de neidealitate Z pentru CO2 la presiuni mai mici

de 90 at şi temperaturi cuprinse între – 30 0C şi 200 0C [1]

Fig. 1.5. Factorul de neidealitate Z pentru CO2 la presiuni şi

temperaturi ridicate [1]

Fig. 1.6. Variaţia factorului de neidealitate Z pentru azot

(1 at = 9,806•104 N/m2)

Fig. 1.7. Variaţia factorului de neidealitate Z pentru H2S

Fig. 18.. Variaţia raportului în funcţie de presiune şi temperatură pentru gaze

cu densitatea relativă de 0,60 [8]

Fig. 1.9. Variaţia raportului în funcţie de presiune şi temperatură

Pentru gaze cu densitatea relativă de 0,65 [8]

Fig.1.10. Variaţia raportului în funcţie de presiune şi temperatură

pentru gaze cu densitatea relativă de 0,7 [8]

Fig 1.11. Variaţia raportului în funcţie de presiune şi temperatură

pentru gaze cu densitatea relativă de 0,75 [8]

Fig 1.12. Variaţia raportului în funcţie de presiune şi temperatură

pentru gaze cu densitatea relativă de 0,8 [8]

Fig. 1.13. Vâscozitatea alcanilor şi a componenţilor nehidrocarburi

prezenţi în sistemele gaze la presiunea atmosferică şi temperaturi cuprinse

între 00C şi 2000C [8]

Fig. 1.14. Estimarea vâscozităţii gazelor la presiune

normală şi diferite temperaturi

Fig. 1.15.a. Diagrama pentru corelaţia raportului cu temperatura

pseudoredusă şi presiunea pseudoredusă

Fig. 1.15.b. Diagrama pentru corelaţia raportului cu temperatura

pseudoredusă şi presiunea pseudoredusă.

Tabelul nr. 1.1. Principalele proprietăţi ale componenţilor sistemelor de gaze .

Nr.

crt. Componentul Formula chimică Masa moleculară

M

[kg/kmol] Masa specifică

ρ

[kg/m3] Volumul molar

vM

[m3/kmol] Temp. de vaporizare

Tv

[K] Temp. de topire

Tt

[K] Temp. critică

Tc

[K] Presiunea critică

pc

[N/m2•10-5] Masa specifică critică ρc

[kg/m3]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Metan CH4 16,042 0,7168 22,36 111,67 90,68 190,666 45,7 0,162

2 Etan C2H6 30,068 1,356 22,16 184,53 89,56 305,86 49,0 0,201

3 Propan C3H8 44,094 2,0037 22,00 231,09 85,47 370,0 42,0 0,225

4 n – butan C4H10 58,12 2,73 21,5 272,66 134,83 425,17 34,5 0,228

5 i – butan C4H10 58,12 2,668 21,78 261,43 113,56 408,14 35,0 0,221

6 n – pentan C5H12 72,146 3,456 20,87 309,23 143,49 469,78 33,1 0,232

7 i – pentan C5H12 72,146 - - 301,01 113,26 460,78 32,9 0,234

8 n – hexan C6H14 86,172 - - 341,9 177,84 507,86 29,92 0,234

9 n – heptan C7H16 100,198 4,459 22,47 371,59 182,57 540,17 26,8 0,235

10 n – octan C8H18 114,224 5,030 22,71 398,82 216,38 569,36 24,7 0,235

11 n – nonan C9H20 128,25 - - 423,95 219,66 595,16 22,5 0,236

12 n – decan C10H22 142,276 6,73 - 447,28 243,51 619,16 20,5 0,236

13 n – undecan C11H24 156,302 - - 469,14 247,59 640,16 19,2 0,237

14 n – dodecan C12H26 170,328 - - 489,44 263,61 659,16 17,9 0,237

15 n – tridecan C13H28 184,354 - - 508,63 267,79 677,16 17,0 0,240

16 n – tertradecan C14H30 198,38 - - 526,75 279,01 695,16 16,0 0,240

Tabelul nr. 1.2. Principalele proprietăţi ale impurităţilor sistemelor de gaze nehidrocarburi [3].

Nr.

crt. Componentul Formula chimică Masa moleculară

M

[kg/kmol] Masa specifică

ρ

[kg/m3] Volumul molar

vM

[m3/kmol] Temp. de vaporizare

Tv

[K] Temp. de topire

Tt

[K] Temp. critică

Tc

[K] Presiunea

critică

pc

[N/m2•10-5] Masa specifică critică ρc

[kg/m3]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Argon Ar 39,944 1,7839 22,39 87,26 83,86 150,76 48,0 0,531

2 Azot N2 28,016 1,2505 22,40 77,4 63,16 126,16 33,49 0,311

3 Bioxid de carbon CO2 44,011 1,9768 22,26 194,68 216,56 304,2 73,0 0,468

4 Heliu He 4,003 1,1785 22,42 4,22 - 5,2 2,26 0,0693

5 Hidrogen H2 2,016 0,08987 22,43 20,28 13,86 32,99 12,8 0,031

6 Hidrogen sulfurat H2S 34,08 1,5392 22,14 213,02 187,56 373,56 89,0 -

7 Oxigen O2 32,0 1,42895 22,39 90,19 54,33 154,76 49,7 0,410

8 Apă (vapori) H2O 18,016 0,768 23,45 373,16 273,16 647,31 225,65 0,37

Tabelul nr. 1.3. Principalele proprietăţi ale unor substanţe întâlnite în tehnologiile extracţiei gazelor naturale [3].

Nr. crt. Substanţe Formula chimică Masa moleculară

M

[kg/kmol] Masa specifică

ρ

[kg/m3] Volumul molar

vM

[m3/kmol] Temp. de vaporizare

Tv

[K] Temp. de topire

Tt

[K] Temp. critică

Tc

[K] Presiunea

critică

pc

[N/m2•10-5] Masa specifică critică ρc

[kg/m3]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Acetilenă C2H2 26,036 1,1709 22,22 189,16 192,16 308,66 61,6 0,23

2 Acid clorhidric HCl 36,465 1,6391 22,25 188,16 261,96 324,56 83,0 0,61

3 Aer uscat - 28,96 1,2928 22,4 80,16 60,16 132,46 37,2 0,31

4 Alcool metilic CH3OH 32,04 1,426 22,47 337,67 175,16 513,16 81,1 0,273

5 Alcool etilic C2H6O 46,07 2,043 22,55 351,46 158,66 516,26 63,1 0,28

6 Alcool n-butilic C4H10O 74,12 3,244 22,84 390,86 183,16 561,16 50,6 -

7 Bioxid de sulf SO2 64,06 2,9263 21,89 263,16 197,86 430,46 77,8 0,524

8 Cloroform CHCl2 119,39 5,283 22,60 334,36 209,66 533,16 54,9 0,496

9 Eter etilic C4H10O 74,12 - - 307,64 156,86 466,96 35,5 0,265

10 Oxid de carbon CO 28,011 1,25 22,4 81,66 68,16 133,16 34,5 0,301

Fig. 1.16. Scăderea temperaturii gazului

metan ca urmare a laminării izoentalpice

p(bar)

Fig. 1.17. Variaţia factorului efectului

J.T. cu presiunea.

Tabelul nr. 1.4. Valorile coeficientului μ al efectului Joule-Thomson pentru metan în grad.m2/N.

0,98•105 9,8•105 19,6•105 29,4•105 38,5•105 49,0•105 58,8•105 78,4•105 98•105 117,7•105

0C K

-70 203,16 0,948 0,998 1,096 1,185 1,209 1,240 - - - -

-60 213,16 0,887 0,920 0,968 1,020 1,016 1,008 0,986 - - -

-50 223,16 0,827 0,847 0,855 0,866 0,852 0,840 0,787 - - -

-40 233,16 0,770 0,775 0,765 0,754 0,735 0,714 0,651 0,495 - -

-30 243,16 0,716 0,709 0,690 0,670 0,652 0,628 0,577 0,475 0,487 0,272

-20 253,16 0,665 0,649 0,628 0,608 0,590 0,580 0,539 0,467 0,422 0,322

-10 263,16 0,616 0,596 0,574 0,557 0,545 0,534 0,507 0,461 0,424 0,340

0 273,16 0,570 0,548 0,527 0,514 0,503 0,493 0,469 0,440 0,403 0,339

10 283,16 0,525 0,503 0,485 0472 0,461 0,450 0,431 0,406 0,375 0,324

20 293,16 0,484 0,463 0,447 0,433 0,422 0,412 0,397 0,375 0,348 0,305

30 303,16 0,445 0,425 0,410 0,398 0,388 0,378 0,365 0,347 0,323 0,289

40 313,16 0,407 0,390 0,377 0,366 0,358 0,349 0,338 0,321 0,300 0,273

50 323,16 0,375 0,359 0,348 0,339 0,331 0,324 0,312 0,297 0,279 0,258

60 333,16 0,344 0,330 0,320 0,314 0,307 0,300 0,290 0,275 0,260 0,244

70 343,16 0,316 0,305 0,298 0,290 0,284 0,279 0,270 0,265 0,244 0,230

80 353,16 0,292 0,284 0,276 0,271 0,266 0,260 0,252 0,240 0,229 0,218

90 363,16 0,274 0,265 0,259 0,254 0,250 0,244 0,237 0,226 0,216 0,207

100 373,16 0,256 0,249 0,244 0,239 0,235 0,230 0,224 0,215 0,206 0,197

110 383,16 0,243 0,236 0,231 0,226 0,222 0,218 0,213 0,205 0,197 0,188

120 393,16 0,229 0,224 0,220 0,215 0,211 0,207 0,202 0,196 0,189 0,180

130 403,16 0,219 0,214 0,209 0,205 0,201 0,197 0,194 0,187 0,180 0,172

140 413,16 0,210 0,205 0,200 0,196 0,193 0,189 0,184 0,179 0,172 0,165

150 423,16 0,200 0,196 0,192 0,188 0,185 0,181 0,177 0,172 0,165 0,157

160 433,16 0,193 0,189 0,184 0,180 0,176 0,173 0,170 0,164 0,157 0,150

170 443,16 0,185 0,181 0,177 0,173 0,169 0,165 0,161 0,155 0,150 0,144

180 453,16 0,178 0,174 0,170 0,166 0,162 0,158 0,154 0,149 0,144 0,136

190 463,16 0,170 0,167 0,163 0,159 0,152 0,150 0,146 0,141 0,136 0,130

200 473,16 0,164 0,160 0,156 0,151 0,148 0,143 0,139 0,134 0,129 0,123

Tabelul nr. 1.5.

Valorile coeficientului μ al efectului Joule-Thomson pentru etan.

21,1 0C 37,8 0C 54,4 0C 71,1 0C 87,8 0C 104,4 0C

1,0 0,96 0,84 0,745 0,663 0,581 0,501

0,804 1,05 0,91 0,803 0,696 0,613 0,523

13,61 1,16 1,0 0,86 0,737 0,639 0,550

20,41 1,29 1,08 0,91 0,778 0,670 0,581

27,22 1,42 1,16 0,96 0,817 0,694 0,60

34,02 1,55 1,24 1,01 0,85 0,711 0,60

40,82 - 1,32 1,06 0,087 0,714 0,60

1 at = 0,9806•105 N/m2

Tabelul nr. 1.6.

Valorile coeficientului μ al efectului Joule-Thomson pentru propan.

21,1 0C 37,8 0C 54,4 0C 71,1 0C 87,8 0C 104,4 0C

vapori saturaţi 2,48 2,19 2,11 2,06 1,77 -

1,701 1,76 1,49 1,26 1,09 0,95 0,84

3,402 1,97 1,63 1,35 1,17 1,01 0,85

6,802 2,31 1,83 1,52 1,30 1,09 0,90

10,21 - 2,02 1,68 1,51 1,17 0,95

13,610 - - 1,84 1,41 1,23 1,00

17,01 - - 2,02 1,62 1,29 1,05

20,41 - - 1,76 1,35 1,10

23,81 - - - 1,92 1,42 1,15

27,22 - - - - 1,48 1,19

30,62 - - - - 1,54 1,22

34,02 - - - - 1,70 1,26

37,42 - - - - 1,27

Tabelul nr. 1.7.

Valorile coeficientului μ al coeficientului Joule-Thomson pentru n-butan.

21,1 0C 37,8 0C 54,4 0C 71,1 0C 87,8 0C 104,4 0C.