… |
(۲-۱)
۹۶۶/۲۸ جرم مولی استاندارد هواست. برای مثال، وزن مخصوص متان خالص برابر است با:
(۲-۲)
روش ثابت تعادلی K
روش دوم در محاسبات دستی، روش ثابت تعادلی K [۸۶] است. این روش از طریق کارسون و کتز[۸۷] ]۴۰[ ابداع شد. البته بعد از آن چندین نمودار و دادۀ دیگر نیز گزارش شد. یکی از نکات جالب دربارۀ این روش این است که نمودارهای اصلی کارسون و کتز در حالی که ابتدا با نام “نمودارهای آزمایشی” ارائه شدند، سالهاست که کاربرد دارند. ثابت تعادلی K به صورت چگونگی توزیع یک جز بین هیدرات و گاز تعریف می شود:
(۲-۳)
که در آن و بهترتیب کسر مولیهای جزء در بخار و هیدرات هستند. این کسر مولیها براساس آب آزاد نیستند و آب در محاسبات گنجانده نشده است. فرض بر این است که آب کافی در تشکیل هیدرات وجود دارد. برای هر یک از اجزای تشکیلدهندۀ هیدرات در گاز طبیعی نموداری موجود است، یعنی برای متان، اتان، پروپان، ایزوبوتان، نرمال بوتان، سولفید هیدروژن و دیاکسیدکربن.
همۀ موادی که هیدرات تشکیل نمیدهند،si=0، ثابت تعادلی K آنها برابر بینهایت است. بهعبارت دیگر، هیچکدام از این اجزا در فاز هیدرات وجود ندارند. این موضوع هم برای مولکولهای سبک، مانند هیدروژن، و هم برای مولکولهای سنگین مانند نرمال پنتان و نرمال هگزان صادق است، زیرا هیچیک هیدرات تشکیل نمیدهند.
روش بیلی- ویچرت
یکی دیگر از روشهای نموداری برای پیش بینی هیدرات از طریق بیلی- ویچرت ارائه شد ]۴۱[. اساس این نمودار وزن مخصوص گاز است، امّا بسیار پیچیدهتر از روش وزن مخصوص گاز Katz میباشد. این نمودار برای گازهایی با وزن مخصوص بین ۶/۰ تا ۱ کاربرد دارد.
علاوه بر وزن مخصوص، این روش تصحیحاتی برای حضور سولفید هیدروژن (تا ۵۰ درصد مولی) و پروپان (تا ۱۰ درصد مولی) نیز در نظر میگیرد. تأثیر پروپان به صورت یک تصحیح دمایی است که خود تابعی از فشار و غلظت H2S است. از میان روشهای سادۀ ارائه شده در این فصل، تنها روش بیلی- ویچرت برای گاز ترش طراحی شده است و این مزیتی برای این روش نسبت به روش وزن مخصوص گاز و ثابت تعادلی K محسوب می شود.
دیگر روابط همبستگی
این روابط همبستگی علاوهبر محاسبات دستی برای محاسبات اکسلی نیز مناسبند. امّا کاربر باید توجه داشته باشد که این روابط دقیقتر از نمودارهای اصلی نیستند. بهعلاوه برای مخلوطهای گازی ترش نیز کاربرد ندارند. هنگام استفاده از از این معادلات، خواننده باید توجه داشته باشد که لگاریتم معمولی (log) بر پایۀ ۱۰ و لگاریتم طبیعی (ln) بر پایۀ عدد نپر (e) است.
ماکاگون
ماکاگون[۸۸] (۱۹۸۱) رابطۀ سادهای برای فشار تشکیل هیدرات بر حسب دما و وزن مخصوص گاز برای هیدروکربنهای پارفینی ارائه داد. رابطۀ وی به صورت زیر است:
(۲-۴)
logP =β + ۰.۰۴۹۷ (t + kt2 ) – ۱۱
که در آن P بر حسب مگاپاسکال، t بر حسب سلسیوس است. ماکاگون روابطی گرافیکی برای β و k نیز ارائه داد، امّا الگیبالی و الکامل[۸۹] روابط سادۀ زیر را پیشنهاد کردند.
فرم در حال بارگذاری ...
[سه شنبه 1401-04-14] [ 12:06:00 ق.ظ ]
|