资源描述：
《油层物理何更生版第二章7节课件..ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第七节气、液平衡1.相态方程的建立设：油气体系中液相和气相混合物的总物质的量为1mol,在压力为P,温度为T时，两相达到热力学平衡；液相中总物质的量为Nl；气相中总物质的量为Ng；则：(1)如果油气体系中有m个组分,任一组分在气相中的摩尔分数为yi,在液相中的摩尔分数为xi,在体系中的摩尔分数为ni,则：(2)1联立(1)式和(2)式有：(3)令yi/xi=ki,并代入式(3)得：(4)任一组分i在液相中的浓度表达式(5)任一组分i在气相中的浓度表达式将(1)式Nl=1-Ng,代入(3)式中得：2在平衡条件下,烃类体系在气液两相中摩尔分数之和等于1,则：气液体系的
2、相态方程平衡常数式中32.露点方程和泡点方程露点压力定义为一个烃类系统在一定的温度下,以无限小量的液相和大量气相平衡共存的压力。（1）露点方程虽然体系中只有无限小量液体,但该液体各组分的摩尔分数之和为1。4泡点压力定义为一个烃类系统在一定的温度下,有无限小量的气相和大量的液相平衡共存的压力。亦称饱和压力。（2）泡点方程尽管体系中只有无限小量的气体,但气泡各组分的摩尔分数之和为1。53.平衡常数1)定义：指体系中某组分在一定压力和温度条件下,气液两相处于平衡时,该组分在气相和液相中的分配比例。也称之为平衡比或分配系数。①拉乌尔和道尔顿定律（理想气体）②实验测定③收敛
3、压力④气液相平衡2)求取方法：6实验测定:缺点：在高压(一般高于5MPa)下,混合物体系的组成影响平衡常数的精度。对已知组成的体系,在各种不同的气液平衡条件下(压力、温度),分别实验测定气相、液相各组分的摩尔数,按公式ki=yi/xi计算平衡常数。高压下平衡常数不仅是压力、温度的函数,而且也是体系组成的函数：ki=f(P,T,组成)7收敛压力思路：假定组成体系各组分的平衡常数ki随压力升高至某一特定值时,分别趋于1。不同组成的体系,其各组分的平衡常数趋近于1的特定压力值不同。随压力上升,混合物体系各组分的平衡常数逐渐趋近于(或收敛于)1的点的压力称为收敛压力。对应
4、状态定律：在两个体系中，只要这两个体系的组成为同族物，并在相同温度下收敛压力相同，那么，8混合物体系的临界压力收敛压力查图版，确定平衡常数计算步骤：美国天然气协会1957年出版了一套lgk-lgP图版在一个体系中某组分的平衡常数和该组分在另一个体系中同温、同压下的平衡常数亦相同（不管该体系是否由相同的数目和种类的组分组成）。9曲线特点：在低压范围内每条曲线的斜率几乎都等于1。每条曲线与k=1相交处的压力就等于该曲线所代表组分在给定温度下的蒸气压。除甲烷外,每条曲线的变化趋势均相同。曲线的细微差别：部分纯物质的曲线随压力变化只是趋于1,而不是收敛于1。10因为当给定
5、温度是体系的临界温度时,则收敛压力即为该体系的临界压力。但通常,一个体系所处的温度不是它的临界温度,这时若压力增加,体系可能出现泡点或露点,那么由实验则不能测出收敛压力,只能由这些曲线的变化趋势外推到平衡常数为1的点。因此,该点的压力称视收敛压力。多数情况下,在视收敛压力前的某一压力下(如泡点压力或露点压力),体系已出现单相状态,k值已无意义。11两个体系：1.收敛压力7.0MPa2.收敛压力35.0MPaP<0.7MPa时，组分C2～C6的曲线几乎重合。即：两个体系中相应组分的平衡常数相同。12收敛压力35MPa矿场实际：地面油气分离等一般操作压力不高，各种不同
6、收敛压力下的平衡常数都相同。所给收敛压力为35MPa图版完全可以满足计算精度的要求，尽可以放心使用。13收敛压力35MPa组分C1～C7七张图版C1、C7以上组分误差较大组分C2～C6符合较好C1、C7以上组分的平衡常数要根据压力、温度、收敛压力计算。14例.已知：分离温度为49℃,一次分离的最终压力0.1MPa；多级分离的每级压力：第一级3.5MPa,第二级0.46MPa,第三级0.1MPa,油井产物的组成及收敛压力为35MPa下对应的平衡常数见表1，试算一次分离和多级分离的油量和气量。不同温度的ki值解:由15xi组分油井产物的摩尔浓度ni分离气体的摩尔浓度y
7、i0.1MPa49℃下的kiNL=0.398NL=0.397NL=0.3973c10.44040.72882650.00280.00270.0028c20.04320.070746.50.00150.00150.0015c30.04050.064214.30.00450.00450.0045c40.02840.04195.350.00780.00780.0078c50.01740.02091.720.01210.01210.0121c60.02900.02480.700.03550.03550.0354c7+0.40110.04870.0520.93430.936
8、40.93
