Теплотехнические свойства нефтепродуктов и газа

Теплота испарения – количество тепла, расходуемое на превращение в пар одного килограмма жидкости при температуре ее кипения (ее называют еще скрытой теплотой, т.к. она расходуется не на повышение температуры продукта, а на его испарение).

Средние значения теплоты испарения (в кДж/кг): бензина – 293¸314; керосина – 230¸251; дизельных топлив – 209¸213; масел – 167¸209.

Теплота конденсации – количество тепла, выделяющееся при конденсации пара в жидкость при той же температуре и численно равное скрытой теплоте испарения.

Теплота сгорания (теплотворная способность) – количество тепла, выделяемое при полном сгорании топлива, МДж/кг (нефть – 42 МДж/кг, мазут – 41 МДж/кг, уголь – 31 МДж/кг, ацетилен – 49 МДж/кг, спирт метиловый – 22 МДж/кг, метан – 50 МДж/кг, этан – 52 МДж/кг, пропан – 46,2 МДж/кг, бутан – 45,8 МДж/кг, природный газ – 34,5 МДж/кг).

Теплота плавления (скрытая) – количество тепла, поглощаемое 1 кг твердого тела, когда оно при температуре плавления превращается в жидкость.

Температура застывания – температура, при которой продукт теряет текучесть. С увеличением содержания в нефтепродукте тяжелых УВ температура застывания уменьшается. Данная характеристика является важным показателем для масел.

Температура кристаллизации – температура, при которой начинается выпадение УВ (в основном парафина), сопровождающееся помутнением нефтепродукта и изменением его вязкостных характеристик.

Зная последние две характеристики, можно правильно выбрать способы хранения и транспортировки продуктов с низкой температурой застывания.

Температура кипения – температура, при которой происходит переход вещества из жидкого состояния в парообразное не только с поверхности вещества (как при испарении), а по всему объему.

Теплоемкость – количество тепла, которое необходимо затратить для нагрева 1 кг вещества на 1⁰С. В зависимости от того, к какому количеству продукта относится тепло, различают удельную (на единицу массы) и мольную (на один моль). Зная теплоемкость продукта, можно определить необходимое количество тепла на нагревание его до требуемой температуры. Теплоемкость увеличивается с повышением температуры и уменьшением плотности. В зависимости от условий, при которых происходит процесс для газов и паров различают теплоемкость при постоянном давлении (С_р) и при постоянном объеме (С_v).

Для природного газа среднее значение теплоемкости равно 2,5 кДж/кг×К.

Влагосодержание природных газов. Природный газ в пластовых условиях насыщен парами воды, поскольку газоносные породы всегда содержат связанную, подошвенную или краевую воду. В процессе эксплуатации месторождений значения давлений и температур изменяются. При этом снижение температуры вызывает уменьшение количества водяных паров в газовой фазе, а снижение давления – увеличение их содержания. В самом пласте по мере разработки происходит увеличение влагосодержания газа, т.к. пластовое давление падает при изотермическом режиме. Влагосодержание природного газа – важнейший параметр, который определяет в значительной мере технологические режимы эксплуатации скважин газопромысловых сооружений.

Содержание влаги в газе характеризуют абсолютным и относительным влагосодержанием.

Абсолютное влагосодержание W равно массе водяных паров в единице объёма газовой смеси, приведённой к н.у. (0^оС и 0,1 МПа), и измеряется в г/м³ или кг/1000м³.

Относительное влагосодержание W₀ – отношение фактического содержания паров воды в единице объёма газовой смеси при данных давлении и температуре к его максимальному влагосодержанию, т.е. к количеству водяных паров, которые могли бы содержаться в этом же объёме и при тех же условиях при полном насыщении. W₀ измеряется в долях единицы или в %.