Физика для экологии в нефтегазе

[hawkress]

Помогите, плз, с задачкой.

Есть смесь углеводородов в некоторой емкости известного объема под давлением (прилично под давлением, 50 атмосфер). Температура около 0 цельсия. Известен состав смеси в мольных долях, в ней достаточно много газообразных при нормальных условиях алканов (около 30 %мол). Для каждой фракции известна молярная масса. Известна плотность смеси в рабочих условиях.
Не могу сообразить как посчитать массу газа в этой смеси.

В общем у меня два варианта перехода от мольных долей к массовым.
1. стандартно как для газов рассчитать суммарную молярную массу смеси, а потом по формуле:
доля мол i * мол.мас i / мол.мас.сумм.
2. рассчитать рабочую плотность газовой фазы (плотность н.у. * давление р.у./давление атм. / Z), а потом по формуле:
доля мол i * плотн i / плотн.сумм.

первый вариант не нравится тем, что формула для газов, а у меня не только газы.
второй вариант не нравится тем, что плотность это отношение к объему, а у меня доли не объемные, а мольные, что для жидкостей вроде как не идентично.

ну и результаты очень сильно отличаются.

[Wespe]

Программу какую-нибудь для моделирования технологических процессов возьмите и не парьтесь...

[DDim]

Wespe, например?...

[Wespe]

Wespe, например?...

Ну CHEMCAD, PROII, HYSYS.

[hawkress]

Wespe, спасибо, о таком я не задумывалась. надеялась, все-таки, что есть несложная формула для статического расчета.
программу покупать мне никто не будет и обучать на ней работать тоже, но вроде кое на что есть триальные версии, можно попробовать, когда досуг случится вдруг.

[DDim]

hawkress, я вот с нефтегазом мало имею дела, поэтому может глупые вопросы:
а там под таким давлением всё равно какой то газ из алканов есть?
Ну и если речь идёт о массе - она же не меняется по идее - ну закон сохранения массы и всё такое - она разве не такой же будет как и при нормальных условиях для той же смеси? или тут как раз про то, что часть этих алканов там в виде газа, а часть жидкости, и как раз нужна масса газовой фазы?

[Wespe]

но вроде кое на что есть триальные версии, можно попробовать, когда досуг случится вдруг.

Российские какие-то ещё есть, тоже вроде с пробным периодом.

[kentavrik]

1. стандартно как для газов рассчитать суммарную молярную массу смеси, а потом по формуле:
доля мол i * мол.мас i / мол.мас.сумм.

умножив мольную долю на молекулярную массу фракции получите ее массу, но понимания сколько эта масса занимает долей в объеме не получите. деление на молекулярную массу смеси также не понятно в данной ситуации;

а потом по формуле:
доля мол i * плотн i / плотн.сумм.

не подходит и второй путь, т. к. нет у нас соотношения между объемом и количеством молей в смеси, часть газов раствориться в жидкой фазе, часть останется газовой фазой, а часть может сжижится.
Вот именно из-за растворения газов в жидкости сколько не играйтесь с этими мольными долями и плотность смеси ничего не выйдет.

[hawkress]

Коллеги, я тут еще поговорила внутри отдела, похоже, что я немного неправильно описывала задачу и этим ее усложнила.
Нужно определить количество газа в данной смеси при нормальном давлении и температуре. Т.е. просто сколько килограмм метан-этан-пропан-бутана у меня в этой бочке.
В самом простом прикидочном варианте можно вообще пренебречь растворимостью газов (вообще представить, что смесь из двух веществ, метан и какая-нибудь жидкость). Тогда мольные доли переводятся в массовые через стандартную формулу, и для газов и для жидкостей. Объем геометрический нас интересует, только чтобы умножить этот объем на известную рабочую плотность и получить общую массу смеси.
Ну т.е. массовая доля метана зависит от соотношения молярных масс при одной и той же молярной доле. Вот как-то так получается, если я права.

1.jpg (29.91 КБ) 8770 просмотров

А вот если надо эту смесь разгазировать путем открывания емкости и посчитать что же улетит, а что останется в смеси, вот тут уже очевидно сложнее.

[Wespe]

Так тут через Генри надо.