Компоненты природного газа

Поскольку газы могут добываться из чисто газовых, газоконденсатных, чисто нефтяных и газогидратных месторождений, то и составы у них различны. Но в основе любого состава лежат гомологи метана С_nН_2n+2. Кроме того, в газах могут присутствовать: азот, окись углерода СО₂, сероводород Н₂S, меркаптаны, а также редкоземельные инертные газы, такие как гелий, криптон, аргон, ксенон.

Добываемые газы могут находиться в газовом состоянии, жидком и в виде твёрдых веществ.

Смесь таких газов, как метан, этан, этилен (С₂Н₄) при Р=1 атм и нормальных температурах называется сухим газом.

Смесь пропана, пропилена, изобутана (С4Н10), бутилена (С4Н8), которые при повышенных давлениях – жидкости, называется жидким газом.

Смесь следующей группы углеводородов уровня изопентана i-С₅Н₁₂, которые находятся в жидком состоянии, называется газовым бензином.

Физическое состояние последней группы углеводородов ряда от С₁₈Н₃₈ при нормальных условиях – твёрдое.

Классификация.

Природные газы

Жидкий конденсат представляет из себя смесь большого числа тяжёлых углеводородов, из которых можно выделить бензиновую, лигроиновую, керосиновую фракции (иногда из них можно выделить более тяжёлые масляные фракции).

В Астрахани содержание Н₂S более 18% при смертельной дозе 2%.

Характеристики, определяющие состав газовой смеси:

1*. Плотность r=М/22.41 [кг/м³], где М – молекулярная масса.

2*. Состав газовой смеси

может быть охарактеризован массовой или молярной концентрациями.

Если задан молярный состав:

М_см=(у₁×М₁+…+у_n×М_n)/100[%],

где у – молярные доли в %, М – молекулярные массы.

Если задан массовый состав:

М_см=100/(g₁/М₁+…+g_n/М_n),

где g – массовая доля в %, М – молекулярная масса.

r_см=М_см/22.41, где М_см – молекулярная масса смеси.

Состав тяжёлых углеводородных газов можно вычислить по формуле:

G_i=10×g_i×r_см=10×у_i×r_i,

где g_i – массовая доля тяжёлого компонента;

r_см– средняя плотность смеси;

у_i – молярная доля массового компонента;

r_i – плотность тяжёлого компонента.

37. Парциальные давления и объёмы. Основные законы.

Парциальное давление было введено для идеального газа.

Смесь идеальных газов характеризуется свойством аддитивности и свойством парциальности объёмов идеальных газов. Каждый газ в смеси ведёт себя так, будто он один.

Парциальное давление компонента – давление, которое оказывает данный компонент при удалении из объёма других компонентов.

Парциальный объём – объём, который занимал бы данный компонент при удалении из объёма остальных компонентов при постоянном давлении и постоянной температуре.

Существуют важные, строгие, всегда выполняющиеся законы, которые предопределили свойства реальных газов через свойства идеальных газов. Это:

Закон Дальтона

Этот закон выражает свойства аддитивности парциального давления.

р_см=Sр_i

р_i/р_см=n_i/N=у_i

р_i=у_i×р_см,

где n_i – число молей i-ого компонента; N - число молей; у_i – молярная концентрация.

Закон Амага

Этот закон показывает свойство аддитивности парциального объёма.

v_см=Sv_i

v_i/v_см=n_i/N=y_i

v_i=y_i×v_cм

Используются в расчётах газовых месторождений.