Приложение Г (справочное). Примеры вычисления значений температуры кипения, молярной массы и градуировочных коэффициентов углеводородных фракций попутного нефтяного газа

Приложение Г
(справочное)

Примеры
вычисления значений температуры кипения, молярной массы и градуировочных коэффициентов углеводородных фракций попутного нефтяного газа

Г.1 Вычисление температуры кипения фракций ПНГ

Г.1.1 Если известен индивидуальный компонентный состав фракции ПНГ, значение ее средневзвешенной температуры кипения вычисляют по формуле

,

(Г.1)

где t_фр - значение средневзвешенной температуры кипения углеводородной фракции ПНГ, °С;

x_i - молярная доля i-го компонента фракции ПНГ, %;

t_i - температура кипения i-го компонента фракции ПНГ, °С.

Пример - По известному индивидуальному компонентному составу фракции 45 °С - 60 °С требуется вычислить ее средневзвешенную температуру кипения. Необходимые для вычисления данные и промежуточные результаты вычислений приведены в таблице Г.1.

Таблица Г.1 - Исходные данные и промежуточные результаты для вычисления средневзвешенной температуры кипения фракции 45 °С - 60 °С

Компонент	Температура кипения ti, °С	Молярная доля xi, %
Сероуглерод	46,22	0,0029	0,134
Циклопентан	49,32	0,0717	3,531
2,2-Диметилбутан	49,72	0,0330	1,638
Изопропилмеркаптан	52,55	0,0037	0,194
2,3-Диметилбутан	58,05	0,0658	3,820
	Сумма:	0,1771	9,317

Для определения средневзвешенной температуры кипения фракции 45 °С - 60 °С в соответствии с формулой (Г.1) необходимо сумму значений графы "" таблицы Г.1 разделить на сумму значений графы "Молярная доля x_i, %" таблицы Г.1:

.

(Г.2)

Г.1.2 Если индивидуальный компонентный состав фракции ПНГ не известен, температуру кипения фракции можно определять интерполяцией по зависимости времени выхода н-алканов от их температуры кипения по средневзвешенному значению времени выхода фракции. Средневзвешенное значение времени выхода фракции устанавливают по хроматограмме, предварительно размеченной на фракции, и оно представляет собой точку на оси времени выхода, в которой суммарная площадь пиков компонентов, входящих во фракцию, делится пополам.

Г.1.3 Если невозможно или нецелесообразно определять диапазоны температур кипения фракций ПНГ одним из приведенных выше способов, допускается определять средние температуры кипения следующим образом.

Г.1.3.1 За значение температуры кипения фракции, ранжированной по числу атомов углерода, принимают среднеарифметическое значение температур кипения н-алкана данной фракции и н-алкана предыдущей фракции.

Пример - Для фракции С₈ за температуру кипения принимают среднеарифметическое значение температуры кипения входящего в данную фракцию н-октана (125,62 °С) и температуры кипения входящего в предыдущую фракцию н-гептана (98,38 °С). Среднеарифметическое значение температуры кипения фракции С₈ составляет 112,00 °С.

Г.1.3.2 За значение температуры кипения фракции, ранжированной по температурам кипения, принимают среднеарифметическое значение температур начала и конца кипения компонентов фракции.

Пример - Для температурной фракции 100 °С - 110 °С за значение температуры кипения фракции принимают среднеарифметическое значение температур начала и конца кипения: 105 °С.

Г.2 Вычисления молярной массы фракций ПНГ

Г.2.1 Если известен индивидуальный компонентный состав фракции ПНГ, средневзвешенное значение молярной массы данной фракции М_фр, г/моль, вычисляют по формуле

,

(Г.3)

где x_i - молярная доля соответствующего компонента данной фракции ПНГ, %;

M_i - молярная масса компонента данной фракции ПНГ, г/моль.

Пример - По известному индивидуальному компонентному составу фракции 45 °С - 60 °С требуется рассчитать ее молярную массу. Необходимые для расчета данные и промежуточные результаты расчета приведены в таблице Г.2.

Таблица Г.2 - Исходные данные и промежуточные результаты расчета молярной массы фракции 45 °С - 60 °С

Компонент	Молярная масса Mi	Молярная доля xi, %
Сероуглерод	76,14070	0,0029	0,22081
Циклопентан	70,13290	0,0717	5,02853
2,2-Диметилбутан	86,17540	0,0330	2,83948
Изопропилмеркаптан	76,16062	0,0037	0,28179
2,3-Диметилбутан	86,17540	0,0658	5,67034
	Сумма:	0,1771	14,04095

Для определения молярной массы фракции 45 °С - 60 °С в соответствии с формулой (Г.3) необходимо сумму значений графы "" таблицы Г.2 разделить на сумму значений графы "Молярная доля x_i, %" таблицы Г.2:

.

(Г.4)

Г.2.2 Если индивидуальный компонентный состав фракции ПНГ не известен, допускается определять молярную массу углеводородной фракции ПНГ по зависимости молярной массы от температуры кипения, построенной по данным для н-алканов. Температуру кипения углеводородных фракций ПНГ определяют по Г.1. Зависимость молярной массы нормальных алканов от их температуры кипения можно выразить следующей приближенной формулой

.

(Г.5)

Пример - По средней температуре кипения фракции 45 °С - 60 °С (52,5 °С) требуется рассчитать ее молярную массу. Для определения приближенной молярной массы фракции 45 °С - 60 °С необходимо в формуле (Г.3) привести среднюю температуру кипения фракции 52,5 °С:

.

(Г.6)

Г.2.3 Допускается также определять молярную массу углеводородных фракций ПНГ на основе имеющихся стандартизированных методик, справочной литературы, результатов экспериментальных исследований, расчетных методов (корреляций), аналитических и эмпирических зависимостей, диаграмм и т.п.

Г.3 Пример определения градуировочных коэффициентов фракций ПНГ

Значения градуировочных коэффициентов углеводородных фракций ПНГ устанавливают методом интерполяции по зависимости градуировочных коэффициентов н-алканов от их температуры кипения для значения средней температуры кипения фракции, полученной по Г.1. Пример зависимости градуировочных коэффициентов н-алканов от их температуры кипения, для используемой конфигурации хроматографической измерительной системы, приведен на рисунке Г.1.

Рисунок Г.1 - График зависимости относительных (по пентану) градуировочных коэффициентов для н-алканов С₅ - С₁₀ градуировочной смеси от их температуры кипения

Г.4 Пример определения условно-постоя