Химия природных энергоносителей и углеродных материалов

Энтальпию жидких нефтепродуктов при температуре Т можно найти по уравнениям Фортча и Уитмена, Крэга; для парообразных – по уравнению Уэйра и Итона [2, 4]. Уравнение Крэга

Обозначив выражение в скобках а = (0,0017Т²+0,762Т-334,25), получим упрощенный вид уравнения

В Прил. 21 приведены значения энтальпии жидкого нефтепродукта в зависимости от температуры (величина а).

Уравнение Итона:

. (1.57)

Это уравнение также можно упростить: b = (129,58 + 0,134Т + 0,00059Т²). Тогда

В Прил. 22 приведена таблица для определения зависимости энтальпии паров нефтепродуктов от температуры (значение величины b).

В Прил. 23 и 24 даны параметры насыщенного и перегретого водяного пара.

Задачи

48. Определить истинную теплоемкость бензиновой фракции плотностью =0,7613 при температуре 70 °С.

49. Какова истинная теплоемкость мазута ( =0,9687), нагретого до 200 °С?

50. Определить среднюю теплоемкость при 100 °С жидкой нефтяной фракции плотностью =0,910.

51. Определить теплоемкость паров нефтепродукта плотностью =0,756 при 250 °С и атмосферном давлении.

52. Определить теплоемкость паров нефтепродукта плотностью =0,789 при 300 °С и атмосферном давлении.

53. Определить теплоту испарения н-октана при температуре испарения 120 °С, если его плотность =0,78.

54. Найти приближенно теплоту испарения нефтяной фракции при 200 °С. Средняя молекулярная масса фракции равна 100.

55. Определить энтальпию жидкой нефтяной фракции плотностью =0,875 при 205 °С.

56. Определить количество тепла, которое отдает мазут холодному теплоносителю в теплообменниках при охлаждении от 140 до 100 °С. Прокачивают мазута 60000 кг/ч, его = 0,930.

57. Определить энтальпию нефтяной фракции, имеющей молекулярную массу 108, при 427 °С и 7МПа, если известно, что =290 °С и =0,765. Принять коэффициент К=5,5.

58. Найти энтальпию паров нефтяной фракции с =0,720, М=100 при 314 °С; 2,9 МПа и К=5,6; =120 °С.

59. В теплообменник поступает 12000 кг/ч дизельной фракции ( =0,8459). Рассчитать тепловой поток, который потребуется для нагревания фракции от 90 до 150 °С.

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ
СМЕШИВАНИИ НЕФТЕЙ, ГАЗОВ И ГАЗОКОНДЕНСАТОВ

2.1. Перемешивание газонефтяных смесей различного состава

Для расчета составов смесей, получающихся в результате перемешивания r смесей различного состава, можно воспользоваться следующими уравнениями:

• 
  для смесей газов в нормальных (стандартных) условиях
  

где N_ij, N_iΣ – молярная доля i-го компонента в j-м газе и в смеси, получаемой в результате смешения газов, соответственно;

• 
  для смесей нефтей
  

где n_j – число молей j-й нефти;

Уравнение (2.2) является общим и справедливо для смесей (растворов) веществ в любых агрегатных состояниях. Например, при перемешивании пластовых нефтей из скважин, эксплуатирующих различные горизонты и работающих в единый коллектор, состав получающегося попутного нефтяного газа может быть рассчитан по уравнению

где Q_нj – дебит сепарированной нефти j-той скважины (объем газа приведен к нормальным, или стандартным условиям).

Необходимо отметить, что образующие смеси (растворы) однородны по составу, а химические реакции превращения отдельных компонентов в смеси отсутствуют.

При удалении из смеси отдельных компонентов полностью или частично молярные доли оставшихся компонентов нефти можно рассчитать следующим образом:

где N_i – молярная доля i-го компонента в смеси первоначального состава;