标况下天然气密度燃气的物理化学性质
——混合液体各组分的密度。
显然,液体的沸点越低,越容易沸腾和气化;沸点越高,越难沸腾和气化。比如,在一个大气压下,甲烷的沸点为℃。所以,在常压下,甲烷是气态的;要使甲烷液化,需要将温度降至℃以下。而常压下丙烷的沸点为℃,所以,液态丙烷即使在寒冷的下,也可以气化。
沸点和
相平衡在一定温度下,一定组成的气液平衡系统中,某一组分在该温度下的蒸气压与混合液体蒸气压的比值是一个;该组分在气相中的成分与其在液相中的成分的比值,同样是这一,该称为相平衡。即
水化物也称水合物
饱和蒸气经冷却或加压,立即处于过饱和状态,当遇到接触面或冷凝核便液化成露,这时的温度称为。与碳氢化合物的性质及其压力有关。
单一液体的蒸气压液态烃的饱和蒸气压,简称为蒸气压,是指在一定温度下、密闭容器中的液体及其蒸气处于动态平衡时,蒸气所表示的绝对压力。
临界参数是气体的重要物指标:气体的临界温度越高,越容易液化。如液化石油气中的丙烷、丙烯的临界温度较高,所以只需在常温下加压即可使其液化;而天然气的主要成分——甲烷的临界温度低,所以,天然气很难液化,在常压下,需将温度降至-163.15℃以下,才能使其液化。
不同物质的沸点是不同的,同一物质的沸点随压力的改变而改变:压力升高时,其沸点也升高;压力降低时,其沸点也降低。
某些低碳烃的蒸气压与温度的关系表
燃气的组成
——该组分在气相中的成分等于其容积成分。
膨胀系数列于表中。
混合气体的组分有三种表示方法:容积成分
)。
黏度
Z——压缩因子;
大多数物质都具有热胀冷缩的性质。液态液化石油气的体积也会因温度的升高而膨胀。通常将温度每升高℃,液体体积增加的倍数称为体积膨胀系数。部分液态烃在不同温度范围的体积
混合气体的平均临界温度可按下式计算
饱和蒸气压和相平衡
式中p——气体的绝对压力;
由表可以看出,液化石油气的容积膨胀系数很大,大约比水大倍。因此,在液化石油气储罐及钢瓶的灌装时,必须考虑温度升高时液体体积的增大,容器中要留有一定的膨胀空间。
如果碳氢化合物中的水分超过一定含量,在一定的温度和压力条件下,水能与液相和气相的碳氢化合物生成结晶的水化物。在湿燃气中形成水化物的主要原因是高压力或低温条件;次要原因是燃气中含有杂质和燃气流动状态为高速、紊流、脉动等。
v——气体的比容;
气体的临界参数当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,无论加多大的压力也不能使气体液化,这一温度就称为该气体的临界温度。在临界温度下,使气体液化所需要的压力称为临界压力;此时气体的各项参数称为临界参数。
实际气体状态方程当气体的压力较高或温度较低时,如果仍然用理想气体标准状态时的状态方程进行计算,会引起较大误差。此时,应考虑气体本身占有的容积和之间的引力,对理想气体状态方程进行修正。实际气体状态方程可表示为
临界参数与气体状态方程
体积膨胀
R——气体[J/(kg·K)];
混合气体的动力黏度可按下式近似计算
压缩因子是随气体的温度和压力而变化的。在工程上,当燃气压力低于、温度在~℃之间时,可以近似地当作理想气体进行计算。
通常所说的沸点是指一个大气压下液体沸腾时的温度。
——气体的热力学温度也称绝对温度,。
沸点当液体温度升高至沸腾时的温度称为沸点。在沸腾过程中,液体吸收热量,不断气化,但温度保持在沸点温度,并不升高。
液体的相对密度是指液体的密度与水的密度的比值。由于4℃时水的密度为,所以,液体的平均密度与相对密度在数值上相等。
混合液体的蒸气压在一定温度下,当密闭容器中的混合液体及其蒸气处于动态平衡时,根据道尔顿定律,混合液体的蒸气压等于各组分蒸气分压之和;根据拉乌尔定律,各组分蒸气分压等于此纯组分在该温度下的蒸气压乘以其在混合液体中的成分。混合液体的蒸气压可由下式计算
在常温下,液态液化石油气的平均密度是~,其相对密度为~,约为水的一半。
燃气是由多种可燃与不可燃成分组成的混合物,主要由碳氢化合物烃类如甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等、氢气、一氧化碳等可燃成分;二氧化碳、氮气、氧气等不可燃成分组成。氢气是无色无味、很轻的气体,可燃、易爆,燃烧产物为水;一氧化碳是无色无味、有剧毒的气体,比空气轻,可燃,燃烧产物为二氧化碳。甲烷是天然气的主要成分,常温下为气体,无色无味,比空气轻,可燃、易爆。烷烃和烯烃在空气中能完全燃烧,并生成二氧化碳和水。
水化物是不稳定的结合物,当压力降低或温度升高时,可自动分解。
饱和蒸气压
时,混合液体各组分的容积成分。
物质的黏滞性用黏度来表示。黏度可用动力黏度和运动黏度表示。一般隋况下,气体的黏度随温度的升高而增加,混合气体的动力黏度随压力的升高而增大,而运动黏度随压力的升高而减小;液体的黏度随温度的升高而降低,压力对液体黏度影响不大。
在输送气态碳氢化合物的管道中,应避免出现工作温度低于其温度的情况,以免产生凝析液。凝析液聚积在管道低洼处会使管道流通面积减小,甚至堵塞管道。
——相平衡。
含湿量
在输送湿燃气的管道中应采取措施,防止水化物的形成。在寒冷地区,应对燃气中的水分加以控制,并采取降低输送压力、升高温度或加入防冻剂等措施。
)。
干燃气中所含有的水分的质量称为燃气的含湿量。一般用每
同种液体的蒸气压与容器的大小及其中的液量多少无关,仅取决于温度。液态烃的饱和蒸气压随温度的升高而增大。一些低碳烃在不同温度下的蒸气压列于表中。