Природные газы

Природные газы добывают на чисто газовых и газоконденсатных месторождениях, а также вместе с нефтью (эти газы по­лучили название попутных). Первая группа газов включает 85—98% метана, вторая — 80—95%, а попутный газ — 30— 70 % метана. Это наиболее ценная часть газов. В большинстве газов имеются вредные примеси: сероводород, азот, углекис­лота, вода. Наиболее вредной примесью является сероводород, который вызывает активную коррозию металлического трубо­провода и арматуры. Если по трубопроводу перекачивать газ с сероводородом, не применяя защитных антикоррозионных мер, то трубопровод выходит из строя через 1—2 года.

Приведем основные характеристики отдельных газов и их смесей.

Плотность — отношение массы газа к его объему р₀ = = М/22,41, где М — мольная (или молярная) масса газа, кг/моль; 22,41 — объем моля в нормальных условиях. Для нор­мальных условий (температура газа t_о=0, давление р₀ — = 0,1 МПа) плотности природных газов (несжиженных) колеб­лются в пределах, приведенных в табл. 2.2.

Давление насыщенных паров характеризуется давлением и температурой, при которых жидкость находится в равновесии со своими парами. Газ может находиться в жидком состоянии только до определенной температуры, так называемой крити­ческой T_кр. Этой температуре соответствует давление назы­ваемое критическим р_кр. При р<р_кр и T = T_КР газ не может быть сжижен.

Природные газы, как правило, состоят из смеси различных газов, поэтому плотность смеси и вязкость ее будут отличаться от плотности и вязкости отдельных составляющих. Плотность смеси в соответствии с законом Авогадро р_см = М_См/22,41, где

- молекулярная (объемная) концентрация i-ro

компонента смеси; М_i — молекулярная масса t-ro компонента. Относительная плотность смеси газов по отношению к воз­духу асм = р_см/ p_{в >} где р_в —плотность воздуха.p

Средняя вязкость смеси

компонента смеси.

Критические температура и давление смеси определяются из выражений

Газовая постоянная смеси R _См = 8300/M_см.

В табл. 2.2 приведены основные характеристики компонен­тов смеси двух газов (I смесь — газ без сероводорода; II смесь — с сероводородом) при 7 = 0 °С, р=0,1 МПа.

Приведем средние значения основных характеристик смесей газов I и II: