ПРИМЕР ПРЕДСТАВЛЕНИЯ КОМПОНЕНТНО-ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА
ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА
К.1 Для представления полного компонентно-фракционного состава ПНГ, выраженного в различных единицах содержания, необходимо получение следующих исходных данных:
- компонентно-фракционный состав ПНГ, выраженный в единицах молярной доли в соответствии с настоящим стандартом;
- значения молярной доли серосодержащих соединений в ПНГ в соответствии с ГОСТ Р 57975.2;
- значения молярной массы компонентов ПНГ согласно таблицам В.1 и В.2 приложения В и углеводородных фракций по приложению Г.
Примечание - При расчете физико-химических свойств ПНГ допускается включать в компонентно-фракционный состав ПНГ пары воды, молярную долю которых в ПНГ определяют в соответствии с методиками (методами) измерений с установленной неопределенностью, прошедшими метрологическую аттестацию. При включении паров воды в компонентно-фракционный состав ПНГ необходимо провести повторную нормализацию значений молярной доли компонентов и фракций ПНГ с учетом молярной доли паров воды , используя следующую формулу
(К.1)
где - повторно нормализованная с учетом паров воды молярная доля i-го компонента или фракции ПНГ, %;
молярная доля i-го компонента или фракции ПНГ, %, без учета паров воды;
- молярная доля паров воды в ПНГ, %.
К.2 На основании данных о значениях молярной доли и молярной массы компонентов и фракций ПНГ по формуле (14) настоящего стандарта рассчитывают значения массовой доли соответствующих компонентов (фракций) ПНГ.
К.3 При необходимости вычисления значений массовой концентрации компонентов и фракций в ПНГ Ci, г/м3, используют следующую формулу
где xi - молярная доля i-го компонента или фракции ПНГ, %;
Mi - молярная масса i-го компонента или фракции ПНГ, г/моль;
z - коэффициент сжимаемости ПНГ известного состава при стандартных условиях, который рассчитывают по К.4 или К.5;
Vm - молярный объем идеального газа при стандартных условиях (температуре 293,15 К и давлении 101,325 кПа), равный 0,0240551 м3/моль.
К.4 Коэффициент сжимаемости ПНГ известного состава при стандартных условиях рассчитывают по следующей формуле
где xj - молярная доля j-го компонента или фракции ПНГ, %;
sj - коэффициент суммирования при стандартных условиях для j-го компонента ПНГ, значения коэффициентов суммирования для компонентов ПНГ приведены в таблице К.1.
Таблица К.1
Значения коэффициентов суммирования для компонентов ПНГ
Компонент | Коэффициент суммирования sj | Компонент | Коэффициент суммирования sj |
Метан | 0,04317 | н-Октан | 0,4198 |
Этан | 0,0895 | н-Нонан | 0,4856 |
Пропан | 0,1308 | н-Декан | 0,5778 |
Изобутан | 0,1673 | Диоксид углерода | 0,0730 |
н-Бутан | 0,1785 | Гелий | -0,0100 |
Неопентан | 0,1979 | Водород | -0,0100 |
Изопентан | 0,2189 | Кислород | 0,0265 |
н-Пентан | 0,2295 | Азот | 0,0156 |
Циклопентан | 0,2164 | Сероводород | 0,0898 |
н-Гексан <*> | 0,2907 | Метанол | 0,4117 |
н-Гептан | 0,3547 | Вода | 0,2419 |
<*> Для соответствующих фракций Cn или углеводородных компонентов, не приведенных в настоящей таблице, значения коэффициента суммирования рассчитывают по следующей формуле где |
Примечания
1 Значение коэффициента сжимаемости ПНГ известного состава допускается рассчитывать по ГОСТ 31369, при условии соответствия компонентно-фракционного состава ПНГ требованию ГОСТ 31369-2008, раздел 1.
2 Значение коэффициента сжимаемости ПНГ известного состава также допускается рассчитывать с использованием специализированного программного обеспечения, в котором реализованы методики (методы) расчета с установленной неопределенностью, прошедшие метрологическую аттестацию.
3 При расчете коэффициента сжимаемости допускается не учитывать компоненты и фракции ПНГ, молярная доля которых в ПНГ незначительна, при этом сумма значений молярной доли всех не учитываемых при расчете компонентов не должна превышать 0,1%, при этом повторную нормализацию компонентно-фракционного состава не проводят.
К.5 В таблице К.2 приведен пример представления компонентно-фракционного состава ПНГ, при котором углеводородные фракции ранжированы по числу атомов углерода, в различных единицах выражения содержания компонентов (фракций), перечисленных в первой графе.
Таблица К.2
Пример представления компонентно-фракционного состава ПНГ,
при котором углеводородные фракции представлены по числу
атомов углерода
Молярная масса компонента, фракции, г/моль | Молярная доля компонентов, фракций xi, % | Массовая доля компонентов, фракций w, % | Массовая концентрация компонентов Ci, г/м3 | |
Метан | 16,04246 | 29,9549 | 13,4909 | 201,9108 |
Этан | 30,06904 | 20,4035 | 17,2237 | 257,7774 |
Пропан | 44,09562 | 24,9607 | 30,8997 | 462,4588 |
Изобутан | 58,12220 | 3,9256 | 6,4055 | 95,8669 |
н-Бутан | 58,12220 | 7,5485 | 12,3170 | 184,3416 |
Неопентан | 72,14878 | 0,0134 | 0,0271 | 0,4062 |
Изопентан | 72,14878 | 2,2334 | 4,5237 | 67,7043 |
н-Пентан | 72,14878 | 1,6746 | 3,3919 | 50,7646 |
Циклопентан | 70,13290 | 0,0717 | 0,1412 | 2,1128 |
Углеводороды C6 | 86,17540 | 1,3168 | 3,1857 | 47,6786 |
Углеводороды C7 | 98,68705 | 0,4042 | 1,1198 | 16,7601 |
Углеводороды C8 | 108,92873 | 0,1139 | 0,3483 | 5,2130 |
Углеводороды C9 | 124,81801 | 0,0228 | 0,0799 | 1,1957 |
Углеводороды C10 | 139,45337 | 0,0049 | 0,0192 | 0,2871 |
Диоксид углерода | 44,00950 | 0,7726 | 0,9546 | 14,2864 |
Гелий | 4,00260 | 0,0067 | 0,0008 | 0,0113 |
Водород | 2,01588 | 0,0009 | 0,0001 | 0,0008 |
Кислород | 31,99880 | 0,0667 | 0,0599 | 0,8968 |
Азот | 28,01340 | 2,8223 | 2,2196 | 33,2192 |
Сероводород | 34,08088 | 3,5976 | 3,4421 | 51,5163 |
Метанол | 32,04187 | 0,0148 | 0,0133 | 0,1986 |
Серооксид углерода | 60,07510 | 0,0013 | 0,0022 | 0,0328 |
Метилмеркаптан | 48,10746 | 0,0141 | 0,0190 | 0,2850 |
Этилмеркаптан | 62,13404 | 0,0029 | 0,0051 | 0,0757 |
Диметилсульфид | 62,13404 | 0,0227 | 0,0396 | 0,5926 |
Сероуглерод | 76,14070 | 0,0029 | 0,0062 | 0,0928 |
и-Пропилмеркаптан | 76,16062 | 0,0037 | 0,0079 | 0,1184 |
трет-Бутилмеркаптан | 90,18720 | 0,0079 | 0,0200 | 0,2994 |
Метилэтилсульфид | 76,16062 | 0,0003 | 0,0006 | 0,0096 |
н-Пропилмеркаптан | 76,16062 | 0,0026 | 0,0056 | 0,0832 |
Тиофен | 84,13956 | 0,0005 | 0,0012 | 0,0177 |
втор-Бутилмеркаптан | 90,18720 | 0,0002 | 0,0005 | 0,0076 |
и-Бутилмеркаптан | 90,18720 | 0,0015 | 0,0038 | 0,0568 |
Диэтилсульфид | 90,18720 | 0,0024 | 0,0061 | 0,0909 |
н-Бутилмеркаптан | 90,18720 | 0,0002 | 0,0005 | 0,0076 |
Диметилдисульфид | 94,19904 | 0,0014 | 0,0037 | 0,0554 |
2-Метилтиофен | 98,16614 | 0,0007 | 0,0019 | 0,0289 |
3-Метилтиофен | 98,16614 | 0,0006 | 0,0017 | 0,0247 |
Тетрагидротиофен | 88,17132 | 0,0014 | 0,0035 | 0,0519 |
Метилэтилдисульфид | 108,22562 | 0,0009 | 0,0027 | 0,0409 |
2-Этилтиофен | 112,19272 | 0,0004 | 0,0013 | 0,0189 |
2,5-Диметилтиофен | 112,19272 | 0,0003 | 0,0009 | 0,0141 |
Метилизопропилдисульфид | 122,25220 | 0,0002 | 0,0007 | 0,0103 |
Диэтилдисульфид | 122,25220 | 0,0002 | 0,0007 | 0,0103 |
Метил-н-пропилдисульфид | 122,25220 | 0,0002 | 0,0007 | 0,0103 |
Бензотиофен | 134,19824 | 0,0000 | 0,0000 | 0,0000 |
Сумма: | 100,0000 | 100,0000 | 1496,6429 |
К.6 Полученные значения компонентно-фракционных составов ПНГ, выраженные в различных единицах измерения, могут быть использованы для расчета различных физико-химических свойств ПНГ, например для его классификации по ГОСТ Р 55598 (см. приложение Л).
К.7 Расчет значения плотности ПНГ при стандартных условиях проводят путем суммирования значений массовой концентрации всех компонентов и фракций ПНГ, рассчитанных при стандартных условиях или по ГОСТ 31369.
К.8 Расчет молярной массы ПНГ, г/моль, проводят по следующей формуле
где xi - молярная доля соответствующего компонента данной фракции ПНГ, %;
Mi - молярная масса компонента данной фракции ПНГ, г/моль.
К.9 Для компонентно-фракционного состава ПНГ, приведенного в таблице К.2, коэффициент сжимаемости, рассчитанный при стандартных условиях с использованием формулы К.3, равен 0,9894.
К.10 Для компонентно-фракционного состава ПНГ, приведенного в таблице К.2, молярная масса, рассчитанная по формуле К.4, равна 35,62030 г/моль.
К.11 В таблице К.3 приведен пример представления компонентно-фракционного состава ПНГ, при котором углеводородные фракции ранжированы по диапазонам температуры кипения, в различных единицах выражения содержания компонентов (фракций) ПНГ, перечисленных в первой графе.
Таблица К.3
Пример представления компонентно-фракционного состава ПНГ,
при котором углеводородные фракции расположены
по диапазонам температуры кипения
Молярная масса компонента, фракции, г/моль | Молярная доля компонентов, фракций, % | Массовая доля компонентов, фракций, % | Массовая концентрация компонентов, C, г/м3 | |
Метан | 16,04246 | 29,9549 | 13,4909 | 201,9108 |
Этан | 30,06904 | 20,4035 | 17,2237 | 257,7774 |
Пропан | 44,09562 | 24,9607 | 30,8997 | 462,4588 |
Изобутан | 58,12220 | 3,9256 | 6,4055 | 95,8669 |
н-Бутан | 58,12220 | 7,5485 | 12,3170 | 184,3416 |
Неопентан | 72,14878 | 0,0134 | 0,0271 | 0,4062 |
Изопентан | 72,14878 | 2,2334 | 4,5237 | 67,7043 |
н-Пентан | 72,14878 | 1,6746 | 3,3919 | 50,7646 |
Фракция 45 - 60 | 79,30501 | 0,1771 | 0,3943 | 5,9012 |
Фракция 60 - 70 | 85,53332 | 1,2437 | 2,9864 | 44,6963 |
Фракция 70 - 80 | 90,57646 | 0,0250 | 0,0636 | 0,9514 |
Фракция 80 - 90 | 93,78660 | 0,0477 | 0,1256 | 1,8797 |
Фракция 90 - 100 | 99,83030 | 0,3413 | 0,9565 | 14,3159 |
Фракция 100 - 110 | 105,95766 | 0,0550 | 0,1636 | 2,4486 |
Фракция 110 - 120 | 109,15225 | 0,0358 | 0,1097 | 1,6419 |
Фракция 120 - 130 | 115,48041 | 0,0222 | 0,0720 | 1,0772 |
Фракция 130 - 140 | 121,10817 | 0,0132 | 0,0449 | 0,6717 |
Фракция 140 - 150 | 126,45829 | 0,0074 | 0,0263 | 0,3932 |
Фракция 150 - 160 | 132,06132 | 0,0070 | 0,0260 | 0,3884 |
Фракция 160 - 170 | 138,15204 | 0,0018 | 0,0070 | 0,1045 |
Фракция 170 - 180 | 141,87852 | 0,0004 | 0,0017 | 0,0256 |
Диоксид углерода | 44,00950 | 0,7726 | 0,9546 | 14,2864 |
Гелий | 4,002602 | 0,0067 | 0,0008 | 0,0113 |
Водород | 2,01588 | 0,0009 | 0,0001 | 0,0008 |
Кислород | 31,99880 | 0,0667 | 0,0599 | 0,8968 |
Азот | 28,01340 | 2,8223 | 2,2196 | 33,2192 |
Сероводород | 34,08088 | 3,5976 | 3,4421 | 51,5163 |
Серооксид углерода | 60,07510 | 0,0013 | 0,0022 | 0,0328 |
Метилмеркаптан | 48,10746 | 0,0141 | 0,0190 | 0,2850 |
Этилмеркаптан | 62,13404 | 0,0029 | 0,0051 | 0,0757 |
Диметилсульфид | 62,13404 | 0,0227 | 0,0396 | 0,5926 |
Сумма: | 100,0000 | 100,0000 | 1496,6429 |
(справочное)