多組分復(fù)雜體系的三相平衡研究
本文關(guān)鍵詞:多組分復(fù)雜體系的三相平衡研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國(guó)的天然氣資源多分布于中西部地區(qū),而東部沿海等人口集中區(qū)及工業(yè)發(fā)達(dá)區(qū)才是能源的高消耗區(qū),必須要平衡東西部之間能源與發(fā)展的關(guān)系,解決運(yùn)輸和存儲(chǔ)問(wèn)題。目前,液化天然氣成了中短距離運(yùn)輸天然氣的方式之一。而在天然氣液化各個(gè)流程中,天然氣及設(shè)備都處于低溫條件下,此時(shí)天然氣中的重?zé)N會(huì)在低溫下析出固相,從而堵塞設(shè)備及管線,給生產(chǎn)造成危害。所以通過(guò)研究天然氣氣、液、固三相相平衡原理以確定天然氣中重?zé)N析出固相的溫度壓力等條件至關(guān)重要。但目前國(guó)內(nèi)外公司對(duì)其天然氣液化工藝軟件包嚴(yán)格保密,因而無(wú)法獲得其預(yù)測(cè)原料氣中固體重?zé)N析出的熱力學(xué)條件。本文根據(jù)天然氣特性,選擇PR方程,建立計(jì)算混合體系三相平衡的模型,對(duì)天然氣混合體系進(jìn)行三相平衡計(jì)算,以此預(yù)測(cè)和計(jì)算重?zé)N的熱力學(xué)性質(zhì)。并編寫(xiě)出相應(yīng)的計(jì)算軟件,進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其在工程上的應(yīng)用。文中選擇某一天然氣混合體系,并針對(duì)PR方程選擇了適合此計(jì)算體系的混合法則,通過(guò)與Aspen計(jì)算結(jié)果的對(duì)比確定了混合法則中交互作用因子Kij的取值。利用此Kij取值計(jì)算了此體系的氣液平衡常數(shù),并做出了相應(yīng)的相圖,然后計(jì)算了體系的氣液固三相逸度系數(shù),由此確定了苯、甲苯和環(huán)己烷的固相析出溫度,及其它影響析出溫度的條件。此研究使我們不再過(guò)度依靠國(guó)外資料,為天然氣中固相重?zé)N的析出研究提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)及適當(dāng)?shù)难芯糠较蚝头椒ā?br/> 【關(guān)鍵詞】:天然氣 相平衡 逸度 固相析出 重?zé)N
【學(xué)位授予單位】:西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TE83
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-7
- 第一章 緒論7-15
- 1.1 天然氣概況7-11
- 1.1.1 全球天然氣發(fā)展?fàn)顩r7-9
- 1.1.2 國(guó)內(nèi)天然氣概況9-11
- 1.2 液化天然氣11-13
- 1.2.1 LNG的優(yōu)點(diǎn)及特性11-12
- 1.2.2 LNG液化工藝12-13
- 1.2.3 國(guó)內(nèi)LNG產(chǎn)業(yè)鏈13
- 1.3 LNG重?zé)N脫除問(wèn)題13-14
- 1.4 本課題研究意義14-15
- 第二章 計(jì)算模型的介紹15-34
- 2.1 氣液相平衡的研究15-21
- 2.1.1 測(cè)定氣液平衡的實(shí)驗(yàn)方法15
- 2.1.2 計(jì)算氣液平衡的理論方法15-21
- 2.2 混合規(guī)則21-26
- 2.2.1 混合法則概念22
- 2.2.2 理論型混合法則22-24
- 2.2.3 經(jīng)驗(yàn)型混合法則24-25
- 2.2.4 基于PR狀態(tài)方程的混合規(guī)則25-26
- 2.3 相平衡判據(jù)26-27
- 2.4 逸度和逸度系數(shù)27-31
- 2.4.1 逸度和逸度系數(shù)的定義27-28
- 2.4.2 逸度系數(shù)的計(jì)算28-31
- 2.5 固相逸度的計(jì)算31-32
- 2.6 固相析出溫度的確定32
- 2.7 計(jì)算體系組成及性質(zhì)32-34
- 第三章 交互作用因子K_(ij)的取值34-45
- 3.1 K_(ij)在混合物相平衡計(jì)算中的意義34
- 3.2 不同條件下K_(ij)的取值34-42
- 3.2.1 碳四及碳四以下輕烴的K_(ij)取值37-40
- 3.2.2 碳五及碳五以上重?zé)N的K_(ij)取值40-42
- 3.3 壓力對(duì)K_(ij)值的影響42-43
- 3.4 小結(jié)43-45
- 第四章 單一組分化的影響45-52
- 4.1 用單一組分代替C6和C7混合物45-47
- 4.2 用單一組分代替C7混合物47-51
- 4.2.1 環(huán)己烷的液相逸度系數(shù)48-50
- 4.2.2 苯的液相逸度系數(shù)50-51
- 4.3 小結(jié)51-52
- 第五章 天然氣體系氣液平衡計(jì)算52-66
- 5.1 氣液相平衡52
- 5.2 氣液相平衡數(shù)學(xué)模型的數(shù)值求解方法52-54
- 5.2.1 混合體系泡點(diǎn)和露點(diǎn)的計(jì)算52-53
- 5.2.2 狀態(tài)方程壓縮因子的求解53-54
- 5.3 天然氣體系泡點(diǎn)和露點(diǎn)的計(jì)算54-55
- 5.4 各組分不同溫度壓力下的汽-液平衡常數(shù)計(jì)算結(jié)果55-61
- 5.5 各組分汽-液平衡常數(shù)與溫度、壓力的關(guān)系61-65
- 5.5.1 平衡常數(shù)隨溫度的變化61-63
- 5.5.2 平衡常數(shù)隨壓力的變化63-65
- 5.6 小結(jié)65-66
- 第六章 天然氣中重?zé)N析出溫度的確定66-79
- 6.1 固相逸度的計(jì)算66-68
- 6.2 固相的析出溫度68-73
- 6.3 濃度對(duì)烴類析出溫度的影響73-78
- 6.3.1 苯的固相析出溫度73-75
- 6.3.2 甲苯的固相析出溫度75-76
- 6.3.3 環(huán)己烷的固相析出溫度76-77
- 6.3.4 苯、甲苯和環(huán)己烷固相析出溫度的對(duì)比77-78
- 6.4 小結(jié)78-79
- 總結(jié)79-80
- 致謝80-81
- 參考文獻(xiàn)81-85
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文85-86
【相似文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:多組分復(fù)雜體系的三相平衡研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):430912
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