close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Анализ применения одножидкостной модели для расчета термодинамических свойств многокомпонентных углеводородных смесей на основе фундаментальных уравнений состояния..pdf

код для вставкиСкачать
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ОДНОЖИДКОСТНОЙ МОДЕЛИ
ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ
НА ОСНОВЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
СОСТОЯНИЯ
Б.А. Григорьев (ООО «Газпром ВНИИГАЗ»),
А.А. Герасимов, И.С. Александров (ФГБОУ ВПО «КГТУ»)
Введение
Прогнозный расчет термодинамических свойств (ТДС) нефти, газовых конденсатов и продуктов их переработки в пластовых,
технологических или эксплуатационных условиях производят, как
правило, по эмпирическим методикам, разработанным в результате анализа и обобщения экспериментальных данных о соответствующих ТДС. Подробный обзор таких методов представлен, например, в [1, 2]. Преимущество данного подхода заключается в его
экспериментальной обоснованности. Основных недостатков, по
мнению авторов, два.
1. Эмпирические уравнения описывают ограниченную область
многомерной поверхности состояния либо изолинию на поверхности. Форма уравнений определяется, как правило, методами регрессионного анализа экспериментальных данных, поэтому физически не обоснована и не допускает экстраполяцию. В результате
всегда возникает вопрос о надежности расчетных значений ТДС
за пределами экспериментально исследованной области поверхности состояния.
2. Значения ТДС, рассчитанные по эмпирическим локальным
уравнениям (методикам), термодинамически не согласованы, т.е.
между расчетными данными существуют внутренняя несогласованность либо даже противоречия. Этот недостаток не проявляется явно при анализе полученных значений ТДС, однако результаты
могут быть неожиданными и далекими от истины при моделировании технологических процессов и анализе фазового поведения системы, когда возникает необходимость учитывать не только значения ТДС, но и их производных.
242
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВЫХ СИСТЕМ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ
Термодинамически согласованные значения ТДС могут быть
получены только расчетом по фундаментальным уравнениям состояния (ФУС), надежно описывающим какой-либо термодинамический потенциал в его собственных переменных в широком
диапазоне изменения последних, включая фазовый переход жидкость – газ. В настоящее время моделирование фазового поведения
сложных углеводородных систем производят в основном с применением кубических уравнений состояния, которые с определенной
натяжкой можно отнести к ФУС, так как они описывают фазовый
переход жидкость – газ и удовлетворяют условиям критической
точки. Однако основной недостаток кубических уравнений (низкая точность расчета ТДС) не может быть преодолен в рамках данного класса уравнений состояния, несмотря на продолжающиеся
попытки их усовершенствования. В [3] авторы сформулировали
задачу расчета ТДС и фазового поведения сложных углеводородных смесей природного и технологического происхождения с применением многоконстантных обобщенных ФУС. В данной работе
представлены результаты прогнозного расчета ТДС (плотность 
и изобарная теплоемкость Ср) и сравнение с экспериментальными данными, полученными в 1980-ые годы в отраслевой теплофизической лаборатории Грозненского нефтяного института [4, 5].
Параллельно представлены результаты сравнения и с кубическим
уравнением состояния, разработанным А.И. Брусиловским применительно к углеводородным системам [6].
Уравнения состояния и расчет свойств
Кубическое уравнение состояния Брусиловского разработано
для углеводородов и углеводородных смесей с сопутствующими в
пластовых условиях газами [6] и имеет вид
P=
Параметры:
a=
RT
aα
−
.
V − b (V + c)(V + d )
αR 2Tc2 ¬ª1 + Ψ (1 + Tr0,5 0 ) ¼º
Pc
(1)
2
;b =
βRTc
;
Pc
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ОДНОЖИДКОСТНОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ...
c=
243
σRTc
δRTc
;d =
; α = Ω3c ; β = Z c* + Ωc − 1;
Pc
Pc
0,5
δ = − Z c* + Ω c ª 0, 5 − ( Ω c − 0, 75 ) º ;
¬
¼
0,5
σ = − Z c* − Ω c ª 0,5 − ( Ω c − 0, 75 ) º ,
¬
¼
где R – универсальная газовая постоянная; Тс, Рс – соответственно критическая температура и давление; Z c* , Ωc – независимые параметры уравнения состояния, вычисляемые по следующим соотношениям:
(2)
Z c* = 0,3357 – 0,0294,

 = 1,050 + 0,105 + 0,4822 при   0,4489,
(3)

 = 0,429 + 1,004 + 1,5612 при  ≥ 0,4489,
(4)
где ω – фактор ацентричности Питцера. Для углеводородов тяжелее н-пентана оптимальное значение с = 0,75.
Корни кубического уравнения состояния определялись комбинированным методом, сочетающим применение формулы Кардано
и тригонометрического решения. Изобарная теплоемкость рассчитывалась по формулам, представленным в [6].
Фундаментальные обобщенные уравнения состояния описывают безразмерную свободную энергию Гельмгольца
a T , U a 0 T , U a r T , U RT
RT
D0 W, G ,
(5)
где a(T, ρ) – свободная энергия Гельмгольца; α0(, ) – идеальная
часть; αr(τ, ) – избыточная часть;  = ρ/ρr;  = Tr/T; ρr, Tr – опорные значения плотности и температуры. В уравнениях в качестве параметров приведения используются критические значения,
т.е, Tr = Тс и ρr = ρс, а в качестве критерия подобия – фактор ацентричности Питцера ω.
Идеальная часть определяется по соотношению
τ
0
h0 τ s 0
δτ
τ c
α ( τ, δ ) = 0 − 0 − 1 + ln 0 − ³ p dt ,
RTc R
δ 0 τ R τ0 τ
0
(6)
244
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВЫХ СИСТЕМ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ
где 0 = 0/с – приведенная идеально-газовая плотность при
0 = 101325 Па и температуре Т0 = 298,15 K; T0 = Tc/T0; h00 – идеальногазовая энтальпия в опорной точке; s00 – идеально-газовая энтропия
в опорной точке; c 0p – идеально-газовая изобарная теплоемкость.
Для описания избыточной (конфигурационной) части использована функциональная форма уравнения, предложенная Саном
и Эли [7], применимая для описания термодинамических свойств
полярных и неполярных веществ:
6
14
i =1
i =7
(
)
α r ( τ, δ ) = ¦ ni τti δ di + ¦ ni τti δ di exp −δ pi .
(7)
Коэффициенты ni обобщенного уравнения состояния определяются по следующему соотношению:
ni = c1,i + c2,i ω + c3,i ωc4 ,i ,
(8)
где ω – фактор ацентричности Питцера.
Поиск коэффициентов сj,i и степеней при приведенной температуре τi осуществлялся одновременно посредством нелинейной
оптимизационной процедуры. В качестве нелинейной оптимизационной процедуры была применена модификация метода случайного поиска с возвратом при неудачном шаге. Алгоритм модифицирован введением элементов детерминированного поиска на шаге
корректировки величины шага поиска и выбора направления [8].
Для расчета ТДС сложных углеводородных смесей, содержащих углеводороды с числом атомов углерода от пяти и выше
(С5+), разработаны два ФУС. Первое уравнение описывает свойства парафиновых углеводородов (от С5 до С50). Результаты тестирования этого уравнения применительно к н-алканам представлены в [9]. Второе уравнение, описывающее свойства углеводородов циклического строения (нафтены и арены), получено впервые,
и результаты его тестирования применительно к углеводородам будут представлены в отдельной публикации. Уравнения применимы
в диапазоне температуры от тройной точки до 700 K при давлении
до 100 МПа. Коэффициенты уравнений представлены в табл. 1–3.
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ОДНОЖИДКОСТНОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ...
245
Плотность рассчитывалась численным решением уравнения
(9), а изобарная теплоемкость – по уравнению (10):
ρ
= 1 + δα δr ,
ρRT
cp
R
= cν0 − τ2 α rττ
(1 + δα
+
r
δ
(9)
r
− δτα δτ
)
r
1 + 2δα δr + δ 2 α δδ
2
(10)
,
где cν0 = c 0p − R; нижний индекс при α указывает переменную, по которой производится дифференцирование. Формулы производных
термодинамического потенциала представлены, например, в [10].
Таблица 1
Показатели степени обобщенных фундаментальных уравнений состояния н-алканов
и циклических углеводородов (7)
i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
(н-алканы) ti
0,686
1,118
0,857
0,559
0,442
0,831
0,484
2,527
1,549
0,757
3,355
1,905
4,941
12,805
(циклические) ti
0,537
1,134
0,844
0,947
0,273
1,907
1,382
3,223
2,999
0,164
3,915
3,001
1,337
14,18
di
1
1
1
3
7
2
1
1
2
5
1
1
4
2
pi
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
2
2
2
3
Расчет ТДС и фазового поведения сложных углеводородных
смесей неопределенного состава по уравнениям состояния производят, моделируя смесь псевдокомпонентами [2, 6]. Однако для
расчета ТДС определенный интерес представляет анализ возможности использования «одножидкостной» модели раствора [1]. При
таком подходе смесь рассматривается как чистое вещество.
246
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВЫХ СИСТЕМ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ
Таблица 2
Коэффициенты обобщенного фундаментального уравнения состояния н-алканов (7), (8)
i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
с1,i
0,53410734·101
–0,22778189·101
–0,38785499·101
–0,12190959·10–1
0,92942159·10–3
–0,16631229·10–1
–0,16572887·101
0,12642606·101
0,96008662·10–1
0,92950830·10–1
–0,38271299
0,34936066
0,41718709·10–1
–0,12149915·10–1
с2,i
0,66819473·101
–0,12846893·101
–0,86095696·101
0,36869492
0,80731074·10–1
–0,80314182·10–1
0,21646346·102
0,21645843·101
0,44221976·101
–0,57463893·10-1
–0,20429713·101
0,64055642·101
–0,90287649
–0,15474203
с3,i
0,16692414·101
0,13795302·101
–0,26707821·101
–0,20627285
–0,81358186·10–1
–0,35343719
–0,16018967·102
–0,25726222·101
0,11591367·101
0,44419682
0,11751452·101
–0,83598749·101
0,23069811
0,23233099
с4,i
0,29446922·101
0,23284396·101
0,27960114·101
0,63731470
0,99619992
0,11870929·101
0,10375103·101
0,13733437·101
0,11168557·101
0,76390420
0,14829049·101
0,10080516·101
0,13320474·101
0,12062411·101
Таблица 3
Коэффициенты обобщенного фундаментального уравнения состояния циклических
углеводородов (7), (8)
i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
с1,i
0,181164061·10–1
–0,93606341
–0,10836121·10–1
–0,92553089·10–3
0,93984851·10–5
0,21446333·10–3
–0,83130202
0,66413280·10–3
–0,61728163
0,15117181
–0,18235501·10–1
0,73555751
0,21924187
–0,65781640·10-3
с2,i
–0,79612267·10–3
–0,90914232
–0,13252793·10–1
0,34106442
0,76067915·10–3
0,24517630
0,31477804
–0,42866451
0,14824140
–0,44853169
–0,10954868·10–1
0,76486899
–0,84547206
–0,54954768
с3,i
0,48854257
–0,11227911·10–1
0,26466034·10–1
–0,44546162
–0,76109991·10–3
–0,25904161
–0,66413806
0,40377589
0,32353808
0,58450850
0,87759846
0,48586759
0,10559812·10–1
0,62520498
с4,i
0,10979037·10–1
0,50769265
0,11019136·10–1
0,11943977·10–1
0,99405361
0,14127426·10–1
–0,23469828
–0,37175844
0,25966442
0,11859145·10–1
0,19824969
–0,30751608
0,15932516·10–1
0,88336221
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ОДНОЖИДКОСТНОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ...
247
Идентификация вещества производится по значению псевдокритических (далее – критических) свойств (Тс, рс, ρс – для кубического УС и Тс, ρс – для ФУС) и фактора ацентричности Питцера
. Критическая температура и давление, а также фактор ацентричности Питцера рассчитывались по формулам, предложенным
Кеслером и Ли [11]:
Tc = 189,833 + 450,56ρ15
15 +
+ ( 0, 4244 + 0,1174ρ15
15 ) Tbν +
+
( 0,1441 − 1, 00688ρ1515 )105
Tbν
(11)
,
ln pc = 3,38639 − 0, 0566 / ρ15
15 −
− (0, 436392 + 4,12164 / ρ15
15 +
2
−3
+ 0, 213426 / (ρ15
15 ) )10 Tbν +
+ (4, 75794 + 11,81952 / ρ15
15 +
(12)
2
−7 2
+ 1,530155 / (ρ15
15 ) 10 Tbν −
2
−10 3
− (2, 450548 + 9,900986 / (ρ15
Tbν ,
15 ) 10
ω=
ln πb − 5,92714 + 6, 09648 / τb + 1/ 28862 ln πb − 0,169347 τb2
,
15, 2518 + 15, 6875 / τb − 13, 47211ln πb + 0, 43577 τb6
где Tbν – среднеобъемная температура кипения, K; ρ15
– отно15
сительная плотность при температуре 15 ºС; πb = 0,101325/рс ;
τb = Tbν/Tc; рс, МПа.
Критическая плотность рассчитывалась по формуле Риази
и Доуберта [12], кг/м3:
0,7666
ρc = 1796, 37Tb−ν0,2896 (ρ15
.
15 )
(14)
Изобарная теплоемкость в состоянии идеального газа рассчитывалась по уравнению полинома второй степени
C p0 = C0 + C1T + C2T 2 ,
(15)
248
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВЫХ СИСТЕМ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ
коэффициенты которого определяются по соотношениям, полученным Кеслером и Ли [11]:
C0 = −1,3668 + 0,1121K w − C (0, 3549 − 0, 3383ρ15
15 ) :
C1 = −(10, 4693 − 9,1354 K w + 0, 2866 K w2 )10 −4 +
−3
+ C (1, 6410 − 1,5695ρ15
15 )10 ,
15
C2 = −2, 088110−6 − C (1, 0669 − 0, 9553ρ15
)10 −6 ;
2
C = ¬ª(12,8 / K w − 1)(10 / K w − 1)100 º¼ ,
где K w = 1, 2251
(16)
(17)
(18)
(19)
Tb1/3
ν
– характеристический фактор Ватсона.
15
ρ15
Даже узкие технологические фракции нефти представляют собой сложные смеси углеводородов и гетероатомных соединений.
В состав фракции входят углеводороды трех основных групп – алканы, нафтены и арены. Производить расчет ТДС на основе ФУС,
описывающего свойства только н-алканов, не совсем корректно.
Поэтому для учета многообразия углеводородного состава предлагается использовать «квазиодножидкостную» модель – смесь идеального раствора алкана и циклического углеводорода, которые характеризуются одинаковыми критическими свойствами и фактором ацентричности Питцера. Термодинамическое свойство Y рассчитывалось по аддитивной формуле идеального раствора
Y = Ya a + Ycc,
(20)
где Ya,Yc – термодинамическое свойство, рассчитанное по ФУС
(7), соответственно, для алканов (коэффициенты представлены
в табл. 2) и для циклических углеводородов (коэффициенты – см.
табл. 3); a, c – соответственно, доля алкановых и циклических
структур в составе смеси.
Значения a и c рассчитывались n –  – M методом структурногруппового анализа [13] на основе данных о показателе преломления при температуре 20 ºС nD20 , относительной плотности при той
же температуре ρ20
и средней молярной массе M.
4
При расчете ТДС по ФУС производилась коррекция критической плотности по значению величины относительной плотности
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ОДНОЖИДКОСТНОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ...
249
которая определяется в лабораторных условиях с высокой точρ20
4 ,
ностью (~0,02 %).
Экспериментальные данные
В данной статье представлены результаты сравнения расчетных значений плотности и изобарной теплоемкости технологических бензиновых фракций мангышлакской нефти, выкипающих в диапазонах НК-62, НК-120, 62–140, НК-180, 140–180
и 180–240 ºС с экспериментальными данными. Как уже отмечалось, экспериментальные исследования ТДС фракций в широком
диапазоне параметров состояния были выполнены в отраслевой
теплофизической лаборатории Грозненского нефтяного института. Зависимость p, , T исследовалась на экспериментальной установке, реализующей метод сферического пьезометра постоянного объема [4]. Эксперимент проводился в однофазной области по
изотермам, а в критической области и в области фазового перехода жидкость – газ – по изохорам с заходом в двухфазную область.
Общая погрешность определения плотности составляла 0,05–0,1 %
при  > 0,7c и 0,15–0,25 % при  < 0,7c. Проведение эксперимента по изохорам с заходом в двухфазную область позволило определить по излому изохор параметры линии начала кипения и конденсации. Характерный вид изохор показан на рис. 1. Зависимость p,
, T исследована в диапазоне температур 293–643 K и в диапазоне давлений 0,1–60 МПа в жидкой и газовой фазах, в критической,
сверхкритической и двухфазной областях. Конкретно по каждой
фракции диапазон исследования представлен в табл. 4.
Изобарная теплоемкость исследована для четырех фракций
мангышлакской нефти – НК-62, 62–140, НК-180 и 140–180 ºС.
Измерения выполнены на установке, реализующей метод
постоянного протока в замкнутом контуре циркуляции с калориметрическим измерением расхода [5]. Исследованы диапазон по
температуре от 293 до 673 K и по давлению 0,5–25,0 МПа; жидкая и газовая фазы с подходом к линиям начала кипения и конденсации, критическая и сверхкритическая области. Конкретно
по каждой фракции диапазон исследования представлен в табл. 4.
Общая погрешность отдельного измерения теплоемкости составила 0,8–1,0 % без учета ошибок отнесения, которые были суще-
250
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВЫХ СИСТЕМ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ
ственны только в критической области. Эксперимент проводился
по изобарам. Характерный вид изобар теплоемкости Ср показан на
рис. 2.
Рис. 1. Изохоры плотности фракции 62–140 ºС
Рис. 2. Изобары теплоемкости Ср фракции НК-62 ºС
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ОДНОЖИДКОСТНОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ...
251
Обсуждение результатов
В табл. 4 представлены результаты сравнения (СОО – среднее
относительное отклонение, СКО – среднее квадратичное отклонение) экспериментальных данных о плотности и изобарной теплоемкости с рассчитанными значениями. Расчет производился по кубическому уравнению состояния Брусиловского [6] и двум фундаментальным уравнениям состояния, описывающим ТДС н-алканов
и углеводородов циклической структуры. Анализ отклонений производился отдельно по областям:
1) «Ж» – жидкая фаза, определялась по условию: T < Tc и  > 1,3c;
2) «Г» – газовая фаза: T < Tc и  < 0,7c;
3) «Ф» – сверхкритический флюид: T > 1,03Tc, а также
Тс < T < 1,03Tc и  > 1,3c, или Тс < T < 1,03Tc  < 0,7.
Таким образом, критическая область определялась параметрами Тs  T  1,03Tc и 0,7с    1,3с, и данные отдельно по критической области здесь не анализируются.
Как видно из табл. 4, кубическое уравнение состояния характеризуется низкой точностью расчета ТДС почти во всех областях параметров состояния (исключение составляет фракция 62–140 ºС), особенно это относится к изобарной теплоемкости. Расчет ТДС на основе многоконстантных ФУС показал, что квазиодножидкостное приближение дает хорошие результаты только в жидкой фазе (что крайне
важно); хуже результаты в газовой фазе и особенно в сверхкритическом флюиде, где одинаково плохо описываются свойства как кубическим УС, так и многоконстантным ФУС. Следовательно, можно сделать достаточно очевидный вывод, что в сверхкритической области
и вблизи линии фазового перехода одножидкостная модель не применима. Если границы критической области расширить до Тs  T  1,05Tc
и 0,5с    1,5с, то одножидкостную модель можно применять как
для сверхкритического флюида, так и для газовой фазы. Следует также отметить, что рассматриваемая здесь одножидкостная модель может быть корректно преобразована в модель идеального раствора,
и таким образом может быть произведен расчет фазового поведения
смеси на основе многоконстантных ФУС, результаты которого будут
термодинамически согласованы с ТДС (численные результаты будут
представлены в отдельной публикации). Таким образом, дальнейшее
развитие рассматриваемого здесь подхода будет направлено на уточнение модели раствора в критической и сверхкритической области.
252
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВЫХ СИСТЕМ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ
Таблица 4
Результаты сравнения рассчитанных значений с экспериментальными данными
Свойство
p, ρ, T
Область
Число
точек
Вся
Ж
Г
Ф
Вся
Ж
Г
Ф
272
58
53
136
253
53
21
154
p, ρ, T
Вся
Ж
Г
Ф
117
48
18
51
p, ρ, T
Вся
Ж
Г
Ф
Вся
Ж
Г
Ф
212
66
49
86
238
76
26
118
Вся
Ж
Г
Ф
Вся
Ж
Г
Ф
211
62
43
99
161
65
18
65
Вся
Ж
Г
Ф
Вся
Ж
Г
Ф
203
81
44
40
187
72
9
99
Ж
72
Cp, p, T
Cp, p, T
p, ρ, T
Cp, p, T
p, ρ, T
Cp, p, T
p, ρ, T
Диапазон
Т, K
P, МПа
Фракция НК-62 ºС
293–623
0,1–50
293–492
0,1–50
443–492
0,4–2,9
493–623
0,4–50
293–624
0,5–25
293–492
0,5–25
413–492
0,5–3,0
493–624
0,5–25
Фракция НК-120 ºС
298–623
0,1–45
298–523
0,1–45
473–523
0,3–1,3
546–623
0,3–45
Фракция 62–140 ºС
298–623
0,1–60
298–563
0,1–60
424–563
0,3–2,5
567–623
0,3–60
295–675
0,5–25
295–564
0,5–25
481–564
0,5–2,5
567–675
0,5–25
Фракция НК-180 ºС
298–623
0,1–67
298–573
0,1–67
523–563
0,4–1,7
583–623
0,4–67
295–645
0,5–25
295–572
0,5–25
486–578
0,5–2,5
579–645
0,5–25
Фракция 140–180 ºС
298–645
0,1–62
298–598
0,1–62
523–601
0,4–1,7
620–645
0,4–40
292–674
0,5–25
292–617
0,5–25
550–617
0,5–2,0
618–674
0,5–25
Фракция 140–280 оС
298–473
0,1–62
Отклонения, %, по уравнениям
ФУС (8), (7)
Кубическое (1)
СОО
СКО
СОО
СКО
7,80
1,21
6,40
7,70
4,68
1,75
4,62
3,71
11,1
1,90
7,78
9,34
8,30
2,56
5,59
6,30
10,2
4,54
3,64
12,6
15,1
21,9
12,9
9,00
13,3
7,35
5,54
14,2
20,8
23,6
15,5
13,2
3,49
0,27
6,78
5,36
5,55
0,50
9,12
6,40
5,50
1,97
6,70
8,40
7,99
3,25
9,24
10,3
5,67
0,40
3,25
4,15
8,59
2,80
2,29
11,7
19,2
0,55
4,0
6,50
19,5
6,41
2,61
23,8
6,67
4,54
0,65
6,65
11,8
16,9
2,94
6,86
14,7
5,49
0,89
8,87
16,9
18,5
4,22
10,7
9,68
0,65
5,75
14,8
10,6
2,63
2,04
18,5
15,0
1,13
5,90
17,9
19,3
4,44
3,34
27,1
7,09
8,99
3,16
6,12
12,5
12,5
7,24
11,2
9,57
9,45
3,46
7,50
15,7
15,1
9,60
14,5
11,2
0,6
9,9
13,4
5,82
1,57
0,98
4,67
20,9
0,74
13,1
20,9
12,8
2,0
1,11
6,20
10,6
6,05
12,0
10,3
17,6
14,0
21,3
11,4
14,1
6,82
14,5
12,5
25,1
18,0
21,8
18,1
0,53
0,63
1,35
1,55
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ОДНОЖИДКОСТНОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ...
253
Cписок литературы
1. Григорьев Б.А. Теплофизические свойства нефти, нефтепродуктов, газовых конденсатов и их фракций / Б.А. Григорьев,
Г.Ф. Богатов, А.А. Герасимов. – М.: Изд-во МЭИ, 1999. – 372 с.
2. Григорьев Б.А. Теплофизические свойства и фазовые равновесия газовых конденсатов и их фракций / Б.А. Григорьев, А.А. Герасимов, Г.А. Ланчаков. – М.: Издат. дом МЭИ, 2007. – 344 с.
3. Григорьев Б.А. Расчет термодинамических свойств и фазового равновесия газовых конденсатов на основе кубических и многоконстантных уравнений состояния / Б.А. Григорьев, Г.А. Ланчаков,
А.А. Герасимов, И.С. Александров // Актуальные вопросы исследований пластовых систем месторождений углеводородов: сб. ст. –
Ч. 2. – М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2011. – С. 138–149.
4. Юзбашев В.Г. Плотность бензиновых фракций мангышлакской нефти в широкой области параметров состояния: дис. канд.
техн. наук / В.Г. Юзбашев. – Грозный, 1987.– 140 с.
5. Герасимов А.А. Калорические свойства нормальных алканов и многокомпонентных углеводородных смесей в жидкой и газовой фазах, включая критическую область: дис. д-ра. техн. наук /
А.А. Герасимов. – Калининград, 2000.
6. Брусиловский А.И. Фазовые превращения при разработке
месторождений нефти и газа / А.И. Брусиловский. – М.: Грааль,
2002. – 575 с.
7. Sun L. Universal equation of state for engineering application:
algorithm and application / L. Sun, J.E. Ely // Fluid Phase Equilibria. –
2004. – Vol. 222–223. – P. 107–118.
8. Александров И.С. Современный подход в разработке фундаментальных уравнений состояния технически важных рабочих
веществ / И.С. Александров, Б.А. Григорьев, А.А. Герасимов //
Актуальные вопросы исследований пластовых систем месторождений углеводородов: сб. ст. – Ч. 2. – М.: Газпром ВНИИГАЗ,
2011. – С. 124–137.
9. Александров И.С. Фундаментальные уравнения состояния углеводородов нефти: автореф. дис. канд. техн. наук /
И.С. Александров. – М., 2012. – 20 с.
10. Span R. Multiparameter Equation of State: An Accurate Source
of Thermodynamic Property Data/ R. Span. – Berlin: Springer, 2000. –
367 p.
11. Kesler M.G. Improve prediction of enthalpy of functions /
M.G. Kesler, B.I. Lee // Hydrocarbon Processing. – 1976. – Vol. 55. – № 3. –
P. 153–158.
254
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЛАСТОВЫХ СИСТЕМ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ
12. Riazi M.R. Simplifi property predictions / M.R. Riazi,
Th.E. Daubert // Hydrocarbon Processing. – 1980. – Vol. 59. – № 3. –
P. 115–116.
13. Ван-Нес К. Состав масляных фракций нефти и их анализ /
К. Ван-Нес, Х. Ван-Вестен. – М.: ИЛ, 1954. – 463 с.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа