А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
54
теңдік кезінде бұл параметрлер арасында өзара бірмәнді
сәйкестік орын алады: жүйе температурасы жоғары болған
сайын берілген тепе-тең жүйеде орналасқан қысым да жоғары
болады (2.17-сурет). АК қисығының әрбір нүктесі мысалы С
нүктесі, қаныққан буды сұйықтың қайнау температурасымен
байланыстырады (2.17-сурет).
2.17-сурет. Қаныққан будың температураға тәуелділігінің жалпы түрі:
АК-қаныққан будың қисық қысымы; 1-сұйық фазалы аймақ; 11-ысып
кеткен булар аймағы
Заттың критикалық күйі – дегеніміз сұйық немесе газ
тәрізді фазалар арасында ешқандай айырмашылық қалмайтын кез.
Критикалыққа
тең
температурадан
жоғары
температурада
қысымның қандайда жоғарылауы болса да газды сұйық күйге
ауыстыра алмайды. Критикалық температураға сәйкес қаныққан бу
қысымын критикалық қысым деп атайды (Р
кр
).
Көмірсутегінің қоспасында бу серпімділігінің өлшемі болып
температура функциясы және қоспаның жалпы қысымы болып
табылады: Q
cm
=f(T,P
cm
). Оның өлшемі берілген температура мен
олардың мольдік концентрациясы Q
cm
=f(Q
i
, N
xi
) кезіндегі бөлек
компоненттердің бу серпімділігіне тәуелді. Қоспаның жалпы
қысымы әрбір компоненттің бу серпімділігіне әсер етеді және бұл
әсер ету бөлу константасы арқылы ескеріледі, ол өз кезегінде жеке
көмірсутегінің (Q
i
) бу серпімділігі қоспаның (P
cm
) қысымына
қатынасын береді:
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
55
K
=
Q
P
(2.62)
К
рі
=f(P
cm
)
тәуелділігі
логарифмді
координат
ɬарда
тұрғызылады (2.17-сурет). Компоненттердің қоспасының бу
серпімділігі жалпы қысым өскенде артады. Төмен қысым
болғанда (1МПа дейін) бұл әсер ету түкке тұрақсыз және
тәуелділік түрі – тік сызықты, демек жеке көмірсутегі (Q
i
)
қысымнан аз ғана өзгереді. Жоғары қысым кезінде (1МПа, 2.18-
сурет)
жалпы
қысымның
жоғарылауынан
бу
(Q
i
)
серпімділігінің артуы жүйеде мәнді бола бастайды. Бұл
параметрлердің түзусызықты әрекеттесуі бұзылады да тік
сызықты тәуелділік түрі өзгереді.
Түзусызықты тәуелділік қисық сызықтыға ауысады.
Жалпы қысымның артуымен тепе-теңдік константасы баяу
азаяды, өйткені бу серпімділігінің артуы байқалады.
2.18-сурет. 289 К температура кезінде н–бутан тепе-теңдік
констанциясының жалпы қысымға тәуелділігі
Қысым жоғары болған сайын, соған сәйкес жалпы
қысымның өсуімен бу серпімділігі тез өседі. Бұл заңдылықтар
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
56
жақсы қисық сынуымен сипатталады, кейбір нүктелермен
вертикальға жақындауы (3МПа, 2.18-сурет). Бұл нүкте мынадай
қысымға сәйкес келеді, бу серпімділігінің артуы жалпы қысымның
өсуіне пропорционалды, демек (2.62) мәнінде бөлшектің бөлгіші
мен бөліндісі бірдей интенсивтілікпен өзгереді.
Жоғары қысым кезінде бу серпімділігі жалпы қысымға
қарағанда интенсивті түрде артады. Бұл жоғары қысымды аймақта
тепе-теңдік константасы қысымның өсуімен артады, демек сұйық
ұшқыш болып кетеді.
Рауль заңы бойынша сұйық қоспаның бу серпімділігі берілген
температурада және сұйықтықтағы молярлы концентрациясынан
бөлек компоненттердің бу серпімділігі тәуелді. Әрбір компонент-
тің парциалды қысымы таза күйдегі бу серпімділігінің оның
сұйықтықтағы молярлы концентрациясымен анықталады:
P = N ∗ Q
(2.63)
мұндағы Р
і
– газдағы і-ші компоненттің парциалды қысымы;
Q
i
– і-ші компоненттің бу серпімділігі; N
xi
– сұйықтықтағы і-ші
компоненттің молярлы бөлігі.
Барлық компоненттердің парциалды қысымының саны
сұйықтың үстіндегі жалпы қысымға немесе сұйық қоспаның бу
қысымына тең:
∑ P = P = ∑ N ∗ P
(2.64)
2.5. Газсұйықты мұнайлы жүйенің құрылымы
Мұнайлы жүйенің газсұйықты күйі мұнайда еріген газ
мөлшеріне тәуелді және газ құрылымымен сипатталады. Газ
құрылымы – белгілі термобаралық шарттарда мұнайда еріген газ
көлемі деп түсінуге болады. Демек, газ құрылымы мұнайдағы
көлемдік мөлшерін сипаттайды және мөлшерсіз өлшем болып
табылады
Г
°
=
г
нпл
=
г
г
н
(2.65)
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
57
Генри заңына сәйкес берілген температурада сұйықта
газдың ерігіштігі қысымға тура пропорционал. Газ мұнаймен
термодинамикалық тепе-теңдік кезіндегі, берілген термо-
барикалық шарттарда қысым – қаныққан қысым деп аталады.
Қысым қанығу қысымынан төмен түскенде мұнайдан
өзінде еріген газ бөліне бастайды.
Қанығу қысымы мұнай көлемі мен еріген газдың
қатынасына, олардың құрамы мен қасиетінен, температура мен
қысымына тәуелді.
Мұнайдың молекулярлық массасы артқанда бұл параметр
басқа да тең жағдайда артады.
Мұнайда нашар еритін газдың құрамында компоненттер
артса, қанығу қысымы артады. Қанығу қысымы жоғары
мұнайларда азоттың көп өлшемі еріген.
Температураның жоғарылауымен қанығудың қысымы
айтарлықтай өседі (2.19-сурет).
2.19-сурет. Новодмитрск кен орны мұнайының қанығуының
температураға тәуелділігі
Будың қанығу қысымының өлшемін есептеу үшін көптеген
эмпирикалық теңдеулер мен тәсілдер ұсынылған: Антуан
теңдеуі, Киреев теңдеуі, Дрюинг тәсілі, Трегубов тәсілі.
Антуан теңдеуі кең тараған
Достарыңызбен бөлісу: |
