天然氣壓縮因子的計(jì)算 - 圖文-

1、 天然氣壓縮因子的計(jì)算天然氣的壓縮系數(shù)計(jì)算方法可采用GB/T 17747-1999天然氣壓縮因子的計(jì)算,或AGA NX-19方程。當(dāng)為非貿(mào)易計(jì)量場合和貿(mào)易計(jì)量中符合GB/T 18603-2001天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求表A1準(zhǔn)確度為C 級要求的計(jì)量裝置可考慮使用AGA NX-19方程,其它應(yīng)采用SGERG-88或AGA 8-92DC 方程。本計(jì)算公式參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17747中SGERG-88公式,該計(jì)算公式使用高位發(fā)熱量、相對密度和CO 2含量作為輸入變量。在GB/T 17747中,用物性值計(jì)算天然氣壓縮因子公式如下:21mm C B Z += (1 /(ZRT p m = (2式中有關(guān)

2、符號表示見本文后述的符號說明。天然氣壓縮因子Z 的值由方程(1、(2聯(lián)解求得(1式中:天然氣第二維利系數(shù)B 由方程(B1求得B x x B x B 2111212+=12+233222255254424332324422B x B x B x B x x + (B1(B1式中:CH x x =1 (B2 22N x x = (B3 23CO x x = (B4 24H x x = (B5 CO x x =5 (B6 2(1(0(2(1(b 0(11120H0011H H H H H b T b b T b T b B +=CH H T 2222222(1(0(CH H H H H T b T

3、b b + (B7B 14,B 15,B 22,B 23,B 24,B 33, B 44和B 55是溫度函數(shù)的二次多項(xiàng)式,即:22(1(0(T b T b b B ij ij ij ij += (B8 2/(T-(32010875.172.0221125-12B B B +×+= (B91/23311130.865(B -B B = (B10 (B7和(B8式中維利系數(shù)溫度展開式系數(shù)b(0,b(1和b(2的數(shù)值 ij b(0 b(1 b(2 CH H0 -4.25468×10-1 2.86500×10-3 -4.62073×10-1CH H1 8.771

4、18×10-4 -5.56281×10-6 8.81510×10-9 CH H2 -8.24747×10-7 4.31436×10-9 -6.08319×10-12 N 2 22 -1.44600×10-1 7.40910×10-4-9.11950×10-7CO 2 33 -8.68340×10-1 4.03760×10-3 -5.16570×10-6H 244-1.10596×10-3 8.13385×10-5-9.87220×10-8 CO

5、55 -1.30820×10-1 6.02540×10-4 -6.44300×10-7CH+ N 2 12 y =0.72+1.875×10-CH+ H 2 14 -5.21280×10-2 2.71570×10-4-2.50000×10-7CH+ CO 15-6.87290×10-2-2.39381×10-6 5.18195×10-7N 2+ CO 2 23 -3.39693×10-1 1.61176×10-3 -2.04429×10-6N 2+ H 2 24 1

6、.20000×10-天然氣第二維利系數(shù)C 由方程(C1求得1233211222444343333323323222332222232133231333C x C x C x x C x x C x C x x + (C1(C1式中:211120001112(1(0(2(1(0(T c T c c T c T c c C H H H H H H +=CH H 222222(1(0(CH H H H H T c T c c + (C2C 222,C 333,C 444,C 113,C 223和C 233是溫度函數(shù)的二次多項(xiàng)式,即:22(1(0(T c T c c C ijk ijk ij

7、k ijk += (C3維利系數(shù)溫度展開式中系數(shù)c(0,c(1和c(2的數(shù)值ijk c(0 c(1 c(2CH H0 -3.02488×10-1 1.95861×10-3 -3.16302×10-6CH H1 6.46422×10-4-4.22876×10-6 6.88157×10-9CH H2 -3.32805×10-7 2.23160×10-9 -3.67713×10-12N 2 222 7.84980×10-3-3.98950×10-5 6.11870×10-8CO 2

8、 333 2.05130×10-3 3.48880×10-5 -8.37030×10-8H 2 444 1.04711×10-3-3.64887×10-8 4.67095×10-9CH+ CH+ N 2 112 y =0.92+0.0013(T-270 CH+ CH+ CO 2 113 y =0.92 CH+ CH+ H 2 114 y = 1.20 CH+ CH+CO1157.36748×10-3-2.76578×10-5 3.43051×10-8CH+ N 2+ N 2 122 y =0.92+0.0

9、013(T-270 CH+ N 2+ CO 2 123 y =1.10 CH+ CO 2+ CO 2 133 y =0.92 N 2+ N 2+ CO 2 223 5.52066×10-3-1.68609×10-5 1.57169×10-8N 2+ CO 2+ CO 2 2333.58783×10-3 8.06674×10-6 -3.25798×10-8 其他非同類交互作用維利系由方程(C4求得:ijk ijk y C =3/1(kkk jjj iii C C C (C4(C4式中ijk y 由(C5(C8給出:270(0013.09

10、2.0122112+=T y y (C592.0133113=y y (C620.1114=y (C710.1123=y (C8式中符號:H 摩爾發(fā)熱量,單位:MJ ·kmol -1x 組分的摩爾分?jǐn)?shù)CH 等價(jià)烴類 CO 一氧化碳 CO 2二氧化碳 H 2氫氣 N 2氮?dú)鈓 摩爾密度,單位: kmol -1·m 3p 絕對壓力,單位:MPaR 摩爾氣體常數(shù),其值為0.008314510 m 3·kmol -1K -1 T 熱力學(xué)溫度,單位:K2.用AGA NX-19公式計(jì)算天然氣壓縮因子的方法天然氣超壓縮系數(shù)Fz 是因天然氣特性偏離理想氣體定律而導(dǎo)出的修正系數(shù),其

11、定義為1Z ZnFz =(3 式中: Zn 天然氣在標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的壓縮因子;Z1 天然氣在操作條件下的壓縮因子。Fz 值按如下公式計(jì)算:天然氣以甲烷為主,在其真實(shí)相對密度Gr 小于或等于0.75,氮?dú)夂投細(xì)饽柡坎怀^0.15時(shí),其超壓縮因子Fz 按下式計(jì)算:Fz =( BD(4 其中:B = 3-mn2 9mH2mH = P j+14.7 1000= t j+460 500P j = 145.04P1F Pt j =(1.8t1+492Ft460 D = (b +b2+B31/3b = 9n-2mn354mH 3E2mH2E=1-0.00075H2.3e-20(-1.09-0.0011

12、(-1.090.5H22.17+1.4(-1.090.5-H2當(dāng)0.88<1.09且13.79MPa P1(絕>8.963 MPa時(shí),當(dāng)0.84<1.09且P1(絕8.963 MPa時(shí),而Fp =156.47 160.8-7.22Gr+KpF t =K P = (Xc 0.392X n×100K t =(X C+1.681Xn ×100式中: P 1 為流量計(jì)實(shí)測表壓力值,MPa ;t1 天然氣流過節(jié)流裝置時(shí)實(shí)測的氣流溫度,單位為:Gr 天然氣真實(shí)相對密度(應(yīng)小于0.75;Xc 天然氣中二氧化碳含量的摩爾分?jǐn)?shù)(應(yīng)小于0.15,由氣分析給出;Xn 天然氣中氮?dú)夂康哪柗謹(jǐn)?shù)(應(yīng)小于0.15,由氣分析給出。當(dāng)天然氣真實(shí)相對密度Gr和組分超出此規(guī)定,或組分變化較大,或進(jìn)行精確計(jì)算時(shí)應(yīng)按GB/T