Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [ 18 ] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Рис. II-4. Общий вид графической зависимости давления насыщенных паров нефтепродуктов от температуры

т. т

F(T)

ЧР-Щ=-

гы F{To]-F{T]

Р(Го)-810-

(П.4)

где Р - давление насыщенных паров нефтепродукта, МПа; Г и Гц - температуры кипения нефтепродукта соответственно при давлении Р н атмосферном давлении, К; F {Т) - функция температуры, определяемая из выражения

F(T] =

jr + lOeOOO-307,6

При заданном давлении Р из уравнения (П.4) можно найти также температуру кипения углеводородной смеси Т.

КЛАССИФИКАЦИЯ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ ЖИДКОСТЕЙ

Двухкомпонентные (бинарные) смеси жидкостей могут быть разделены на три основные группы в зависимости от степени их взаимной растворимости:

жидкости взаимно растворимые в любых соотношениях;

частично растворимые;

практически взаимно нерастворимые.

Подобная классификация в известной степени является условной. Взаимная растворимость жидкостей меняется с изменением температуры, вследствие чего некоторые жидкости, лишь частично растворимые, друг в друге при одной температуре, могут стать полностью взаимно растворимыми при другой температуре.

Обычно взаимная растворимость жидкостей возрастает с повышением температуры, хотя в некоторых случаях, например, для смеси триэтилами-на и воды наблюдается обратное явление.

Полностью взаимно нерастворимых жидкостей нет, обычно все жидкости, хотя и в незначительных количествах, но растворяются друг в друге. Однако подобная растворимость для некоторых жидкостей столь незначительна, что практически их можно считать взаимно нерастворимыми. Примером такой системы может быть смесь углеводородов (нефтепродуктов) и воды.

Жидкости, взаимно растворимые в любых отношениях, подразделяются на следующие три подгруппы:

образующие идеальные растворы, которые подчиняются закону Рауля;

так называемые нормальные растворы - жидкие смеси, частично отклоняющиеся от закона Рауля, но не образующие смесей с постоянной температурой кипения (азеотропов);

неидеальные растворы - жидкости, образующие смеси со значительными отклонениями от закона Рауля, в том числе смеси с постоянной температурой кипения (азеотропы).

Рассмотрим основные законы фазового равновесия.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ

Идеальный газ (пар) характеризуется отсутствием межмолекулярных сил и весьма малым объемом молекул по сравнению с объемом газа. В большинстве случаев, кроме систем при очень высоких давлениях, газ (пар) можно считать идеальным, что позволяет использовать для расчетов уравнение состояния идеального газа - уравнение Клапейрона - Менделеева

PV = NRT = -!!RT. (II.5)

где т - масса газа, кг; М - мольная масса газа; V - объем газа, м; R - универсальная газовая постоянная (R = 8,326 кДж/(мольК); Т - абсолютная температура, К.

При давлениях, близких или значительно превосходящих критические, в правую часть уравнения (II.5) необходимо вводить множитель z, называемый коэффициентом сжимаемости, значение которого зависит от приведенных давления Р„р = Р/Ркр и температуры Г„р = Г/Гр (рис. II-5).

Смеси газов и паров, близких по своим свойствам к идеальным, характеризуются аддитивностью парциальных объемов и парциальных давлений, выражаемой уравнениями:

для парциальных давлений

n = fpr. (П.6)

парциальных объемов

где л и V - соответственно внешнее давление системы и объем газовой

Рис. II-5. Зависимость коэффициента сжимаемости реальных газов от приведенных давления и температуры:

а - для рабочего интервала; б - для области низких давлений