Тепловые свойства жидких углеводородов нефти и нефтепродуктов — КиберПедия 

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...

Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...

Тепловые свойства жидких углеводородов нефти и нефтепродуктов

2017-10-21 1546
Тепловые свойства жидких углеводородов нефти и нефтепродуктов 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

 

1.7. Теплоемкость. К величинам, отражающим тепловые свойства нефтепродуктов, относятся теплоемкость, теплота испарения, энтальпия и некоторые другие.

Теплоемкость представляет собой отношение количества теплоты, переданной веществу, к соответствующему изменению его температуры. В зависимости от способа выражения состава вещества различают удельную, молярную и объемную теплоемкости. Чаще применяют удельную теплоемкость, единица ее измерения в СИ - джоуль на килограмм-кельвин (Дж/(кг×К)), допускаются также кратные единицы.

С повышением нагрева теплоемкость жидких нефтепродуктов возрастает, поэтому в нефтепереработке приняты истинная и средняя теплоемкости.

Истинная теплоемкость (с, кДж/(кг×К)) соответствует некоторой фиксированной температуре Т и до 200°С определяется по формуле Крэга [1, 9]

(1.12)

Среднюю теплоемкость определяют не при фиксированной температуре, а в интервале температур нагревания или охлаждения, что в большей степени соответствует реальным условиям. Расчет средней теплоемкости производится по уравнению Фортча и Уитмена [1]

(1.13)

где tср - средняя арифметическая температура температурного интервала, °С.

Формулы (1.12) и (1.13) позволяют подсчитать теплоемкость жидких фракций. Теплоемкость паров нефтепродуктов определяется по другим формулам. Так, истинную теплоемкость паров парафинистых нефтепродуктов сп можно рассчитать по уравнению Бальке [1, 2]

(1.14)

Уравнение (1.14) применимо при температурах до 350°С и небольших давлениях.

Теплоемкости нефтяной фракции и находящихся над ней паров связаны между собой соотношением

Приближенно теплоемкости жидких нефтепродуктов и их паров можно определить по номограмме (прил.13).

Теплоемкость смесей нефтепродуктов подсчитывается по правилу аддитивности: ссм1х12х2+...+cnxn=Scixi.

Теплота испарения. Эта величина характеризует количество теплоты, поглощаемой жидкостью при переходе ее в насыщенный пар. Удельная теплота испарения выражается в СИ в джоулях на килограмм или чаще в килоджоулях на килограмм.

Теплоту испарения индивидуальных углеводородов можно найти в литературе [4, 5].

Для нефтяных фракций существуют различные и графические методы определения теплоты испарения [1, 2]. Для парафинистых низкокипящих нефтепродуктов применимо уравнение Крэга

(1.15)

где L - удельная теплота испарения, кДж/кг.

Возможен расчет теплоты испарения по разности энтальпий паровой и жидкой фаз, взятых при одинаковой температуре и давлении: .

Энтальпия. Удельная энтальпия жидких нефтяных фракций выражает количество теплоты (в джоулях или килоджоулях), которое необходимо сообщить 1 кг (1 кмоль) продукта при его нагреве от 0°С (273 К) до заданной температуры. Энтальпия паров больше энатльпии жидкости на величину количества теплоты, затраченного на испарение жидкости и перегрев паров. В нефтепереработке энтальпию обычно измеряют в килоджоулях на килограмм.

Энтальпию жидких нефтепродуктов при температуре Т находят по уравнению Крэга [2]

Обозначая выражение в скобках а=(0,0017Т2+0,762Т-334,25), можно упростить уравнение:

(1.16)

В прил.14 приведены значения величины а в зависимости от температуры.

Энтальпию паров нефтепродуктов определяют по уравнению Итона [1]

Это уравнение также можно упростить, обозначив

b=(129,58+0,134Т+0,00059Т2).

Тогда

(1.17)

Прил.15 дает значения величины b в зависимости от температуры.

 

Как и теплоемкость, энтальпию смеси можно рассчитать по правилу аддитивности: lсм=Slixi.


 

ПРИЛОЖЕНИЕ 13. Номограмма для определения теплоемкости жидких нефтепродуктов и их паров

Пользование номограммой. Через точки, соответствующие заданным значениям температуры и плотности жидкости или пара искомого нефтепродукта, провести прямые. Точки их пересечения со шкалой удельной теплоемкости дают искомые значения теплоемкости для жидкости и пара.


ПРИЛОЖЕНИЕ 14. Значение коэффициента а для расчета энтальпии жидких нефтепродуктов по формуле (1.16)

t, °C а, кДж/кг t, °C а, кДж/кг t, °C а, кДж/кг
  0,00   336,07   770,28
  17,05   358,91   798,86
  34,44   382,08   827,81
  52,16   405,59   857,06
  70,26   429,43   886,68
  88,66   453,60   916,39
  107,38   478,12   946,94
  126,78   503,00   977,56
  145,93   528,19   1008,53
  165,71   553,75   1039,83
  185,82   579,60   1071,50
  206,27   605,83   1103,47
  227,05   632,39   1135,82
  248,17   659,29   1164,48
  269,66   686,53   1201,48
  291,45   714,10   1234,83
  313,62   742,00   1268,52

ПРИЛОЖЕНИЕ 15. Значение коэффициента b для расчета энтальпии паров нефтепродуктов по формуле (1.17)

t, °C b, кДж/кг t, °C b, кДж/кг t, °C b, кДж/кг
  214,94   325,14   477,66
  219,72   332,09   486,87
  224,58   339,22   496,17
  229,52   346,38   505,60
  234,64   353,71   515,20
  239,83   361,17   524,83
  245,19   368,72   534,64
  250,64   376,42   542,43
  256,17   384,22   554,54
  261,87   392,10   564,68
  267,65   400,14   574,95
  273,60   408,27   585,34
  279,64   416,56   639,49
  285,75   425,15   696,22
  292,04   433,41   755,90
  298,41   442,04   818,53
  304,94   450,76   884,11
  311,56   459,60   953,65
  318,27   468,60   1024,13

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Расчёты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник/ Под ред. Е.Н.Судакова.-М.:Химия, 1979.-568с.

2. Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа.-М.:Химия, 1980.-256с.

3. Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа-Л..-Химия, 1985.-424с.

4. Кузнецов А.А., Судаков Е.Н.Расчёты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов: Справ, пособие.-М.:Химия, 1983-.224с.

5. Варгафтик Н.Б.Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей.-М.: Наука, 1972.-720с.

6. Технологические расчёты установок переработки нефти:Учеб. пособие для вузов/ Танатаров М.А., Ахметшина М.Н., Фасхутдинов Р.А. и др.-М.:Химия, 1987.-352с.

7. Рудин М.Г., Смирнов Г.Ф. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов.-Л.: Химия, 1984.-256с.

8. Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика.-Л. Химия, 198О.-328с.

9. Справочник нефтепереработчика: Справочник/ Под ред. Г.А.Ластовкина, Е.Д.Радченко и М.Г. Рудина.-Л.: Химия, 198б.-648с

10. Хорошко С.И., Хорошко А.Н. Сборник задач по химии и технологии нефти и газа: Учеб. пособие для сред. спец. учеб. заведений.-Минск:Высш.шк., 1989.-122с.

11. Рябцев Н.И. Природные и искусственные газы.-М.:Стройиздат, 1978.-325с.

 



Поделиться с друзьями:

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.016 с.