Равновесие жидкость—пар в смесях углеводородов

Совершенствование сушествующих й внедрение новых методов разработки залежей нефти И газа требуют глубокого изучения механизма осуществляемых процессов. Жидкости и газы, насыщающие пористую среду нефтегазоносных пластов, представляют собой, многокомпонентную смесь углеводородов. Кроме углеводородных компонентов в пористой среде имеются также неуглеводородные компоненты, растворимые или практически нерастворимые в углеводородных смесях (например, вода) В результате отклонения системы от термодинамического равновесия, вызванного изменением пластовых условий, могут возникать сложные движения двух-трехфазных многокомпонентных систем в пористой среде, при которых скорости движения отдельных фаз, их плотность и вязкость меняются во времени и в пространстве. Эти движения характеризуются переходом отдельных компонентов из газовой фазы в жидкую, различием фазовых скоростей, диффузией компонентов, составляющих фазы и др. Такой характер фильтрационных течений возникает в пористой среде при движении газированной жидкости и ее вытеснении из пласта водой и газом, при фильтрации газоконденсатных систем, вытеснении нефти из пласта газом высокого давления или обогащенными газами, при взаиморастворимом вытеснении жидкостей и других процессах., [c.3]

Правило фаз не подлежит сомнению но при изучении равновесия жидкость — жидкость оно не принесло ожидаемой пользы из-за того, что иногда трудно однозначно установить число компонентов (особенно в системах, представляющих собой смесь углеводородов, где число компонентов может исчисляться тысячами). Изменения в числе компонентов компенсируются соответствующими изменениями С, включающими в себя соответствующие изменения концентраций компонентов но смесь углеводородов нельзя произвольно при- ять за один компонент, так как предметом изучения может оказаться ее разделение. Еще одна трудность, с которой можно иногда встретиться, это взаимодействие компонентов. [c.14]

Порядок работы перегонных колонн при азеотропной перегонке тот же, что и описанный в предыдущей части, за исключением того, что обычно к загрузке углеводорода в кубе добавляется избыток вещества, образующего азеотропную смесь, и перегонка производится до тех пор, пока в колонне не останется углеводорода, что определяется по подъему температуры равновесия жидкость— пар в головке колонки до величины, соответствующей температуре кипения чистого вещества, образующего азеотропную смесь. Оператору дается указание прекратить перегонку после того, как будут отобраны две фракции с температурой кипения, равной точке кипения вещества, образующего азеотропную смесь нри данном давлении. [c.57]

Опубликована удобная и относительно точная экспериментальная методика определения равновесных данных для адсорбции из газовой фазы [19], На дно склянки высотой от 40 до 100 мм, вес которой известен, помещается определенная навеска адсорбента. Жидкая смесь известного состава взвешивается в сосуде высотой от 25 до 40 мм. Этот сосуд (открытый) подвешивается на проволочной петле за крючок, прикрепленный к внутренней стороне пробки большей склянки. Притертая пробка большей склянки смазывается не растворимой в углеводородах смазкой, и вся система доводится в течение 4—6 недель до равновесия в термостатируемой комнате. Затем определяются вес и состав оставшейся жидкости, Поровые объемы можно определить в том же приборе, наливая в подвешенный сосуд индивидуальную жидкость, например бензол или толуол. [c.140]

Диаграммы фазовых равновесий обычного типа для систем твердое — жидкость, рассмотренные в предыдущих разделах, не применимы к процессу кристаллизации комплексов мочевины. Было показано [64], что при одновременном присутствии нескольких связываемых компонентов комплекс ведет себя как единое твердое вещество, а не как физическая смесь различных кристаллов следовательно, его можно рассматривать как аналог твердого раствора. Равновесную концентрацию связываемого углеводорода или нескольких углеводородов в маточном растворе можно вычислить, исходя из известной константы [c.63]

Добываемая нефть содержит большое количество растворенных в ней при больших пластовых давлениях низкомолекулярных компонентов. К ним относятся предельные углеводороды парафинового ряда — метан, этан, пропан и т. д. естественные газы — углекислый газ, азот, сероводород и др. При движении нефти по скважинам и трубопроводам изменяются термобарические условия (падает давление, изменяется температура), что приводит к нарушению фазового равновесия Р1 выделению Р13 нефти легких компонентов. В итоге уже в скважинах формируется жидкогазовая или газожидкостная смесь и в зависимости от соотношения объемов газа и жидкости возможны различные структуры течения пузырьковая, пробковая, стержневая и др. [c.562]

Константы равновесия углеводородов с ростом давления увеличиваются, т. е. жидкости становятся более летучими. В результате смесь может оказаться в газообразном состоянии. Все это происходит при температуре выше критической. Практическое значение имеют явления обратной конденсации и испарения при давлении обычно более 15 МПа. [c.207]

Сущность этого метода заключается в периодическом, по мере надобности, извлечении паров сжиженного газа из резервуара, частично заполненного жидкостью. Образование паров сжиженного газа в этом случае происходит за счет скрытой теплоты испарения самой жидкости и притока тепла из внешней среды. В случае, если в резервуаре содержится смесь сжиженного газа, в составе которой имеются углеводороды с различной упругостью паров, состав паровой фазы, находящейся над жидкостью, будет отличный от состава жидкой фазы. При этом по мере отбора паров сжиженного газа оба состава будут непрерывно меняться в зависимости от степени этого отбора. Физический смысл периодического отбора паров заключается в том, что когда из резервуара начинается отбор насыщенных паров, нарушается равновесие между паровой и жидкой фазами сжиженного газа, которое имело место до начала отбора, В результате этого давление в резервуаре несколько снижается и жидкая фаза начинает кипеть, продолжая испаряться до тех пор, пока идет отбор паров. Давление и температура в резервуаре снижаются, а по мере достижения постоянного отбора восстанавливается постоянство обмена тепла. При [c.371]

Метод ректификации был и остается важнейшим практическим способом разделения смесей органических жидкостей. Современные ректификационные агрегаты, содержащие в одном блоке сотни тарелок, обеспечивают возможность четкого разделения веществ с разницей температур кипения в несколько градусов. Весьма эффективным оказывается применение метода ректификации и к разделению технических смесей углеводородов Св- Однако некоторые углеводороды рассматриваемого типа образуют друг с другом азеотропные смеси. Кроме того, температуры кипения некоторых углеводородов на- столь близки, что разделение их путем обычной ректификации требует очень высоких энергетических затрат. Поэтому требовалось проведение тщательных исследований фазовых равновесий в системах, образованных углеводородами С5, а также экспериментальная проверка возможности ректификационного разделения смесей различного состава. Данные о равновесии между жидкостью и паром в сме-, сях углеводородов С5 приведены в работах [1—8]. [c.219]

На кривой равновесия азеотропной смеси имеется точка, в которой составы пара и жидкости одинаковы, т. е. кривая касается диагонали (специальная точка). Известным примером азеотропной смеси является смесь 96% спирта я 4% воды, ведущая себя, как жидкость с единой температурой кипения. Такую смесь можно разделить только при помощи вспомогательных жидкостей (стр. 193) или, в некоторых случаях, перегонкой при повышенном или пониженном давлении. Азеотропные двух-и многокомпонентные смеси приходится разделять очень часто, и ректификация их, например отделение алифатических углеводородов от ароматических, сильно затруднена. [c.133]

Если жидкости не взаимодействуют, но неограниченно смешиваются (например, два углеводорода), получается кривая, изображенная на рис. 7, а. Ординаты в точках Л и В (чистые жидкости) представляют температуры кипения жидкостей. Нижняя кривая (испарения) — это кривая температуры кипения жидкости в зависимости от состава, отложенного на горизонтальной прямой. Верхняя кривая (конденсации) выражает состав пара, находящегося при каждой данной температуре в равновесии с кипящей жидкостью. Таким образом, смесь состава, определяемого точкой Х, закипит при температуре и выделит пар состава Х, соответствующего проекции точки Р на горизонтальную ось (из точки с ). Если этот пар (в холодильнике) сконденсировать в жидкость (того же состава) и снова нагреть до кипения, то она закипит при температуре, определяемой ординатой точки ( г), и выделит пар состава Х , соответствующего проекции точки />2, который снова можно сконденсировать в жидкость, кипящую уже при температуре, равной ординате точки сз, и выделяющую пар состава, определяемого проекцией точки рз на горизонтальную ось. Продолжая операцию и идя по подобной лестнице справа налево вниз в сторону более низкокипя-щей жидкости, мы в конце концов выделим чистую жидкость А. Если так же проследить за составом каждый раз остающейся в перегонной колбе жидкости, то окажется, что она обогащается жидкостью В, и в остатке будет чистая высококипящая жидкость В. Все сказанное. [c.30]

При наличии двухфазной системы в условиях равновесия не происходит ни конденсации паров в жидкость, ни испарения последней, т. е. при динамическом равновесии число молекул, переходящих в единицу времени из жидкой фазы в паровую, равно числу молекул, перешедших из паровой фазы в жидкую. Обычно теоретически определить упругость паров нефтяных фракций трудно из-за невозможности получения полных данных о составе и процентном содержании углеводородов. Нефть, как известно, представляет собой сложнейшую углеводородную смесь, и давление ее паров определяется как сумма парциальных давлений отдельных компонентов, входящих в ее состав. [c.67]

Уравнения (6) — (16) выражают гипотезы, с помощью которых можно получить значения констапт равновесия многокомнонентных углеводородных смесей в зависимости от давления, температуры, состава каждой из фаз и восьми коэффициентов (Bgi, A i и т. д.) для каждого из компонентов, образующих смесь. Следует указать, что предлагаемые гипотезы не содержат данных, полученных нри исследовании смесей. Для расчета копстант равновесия достаточно иметь только данные по индивидуальным компонентам. В разд. 3 настоящей статьи показано, в какой мере эти гипотезы совпадают с экспериментальными данными по равновесию жидкость — нар в смесях легких углеводородов. [c.13]

В состав продуктов окисления изобутана, кроме целевых продуктов — гидроперекиси т/ ег-бутила и трез-бутилового спирта (ТБС), входят легкие примеси (ацетон, метанол), а также кислоты (уксусная, муравьиная и изомасляная). Целью настоящей работы является получение экспериментальных данных по взаимной растворимости и равновесию жидкость—жидкость в ряде систем, необходимых для отработки технологии по этой схеме. Для упрощения эксперимента изобутан в опытах по экстракции был заменен на изопентан или изооктан. Предварительно показано, что разница в значениях коэффициентов распределения компонентов при замене углеводорода находится в пределах ошибки эксперимента. Проведена экстракция водой основных компонентов разделяемой смеси уксусной кислоты, грег-бутилового спирта и гидроперекиси трет-бутила при 45° и весовом отношении исходная смесь вода = 5 1 (по каждой ступени), данные представлены в табл. 1. Как видно, уксусная кислота в значительных количествах от- [c.19]

Состав разбавителей для получения органозолей должен быть тщательно продуман, так как степень дисперсности, стабильность, вязкость, текучесть, а также пленкообразующие свойства органозолей зависят от получения должного равновесия в жидкой суспензии. Разбавители можно рассматривать как смесь двух жидкостей — диспергирующей и разбавляющей. Диспергирующие жидкости содержат полярные группы, активно присоединяющиеся к смоле. Они служат также пептнзирующими агентами для смачивания смолы и образования суспензии в разбавителе. Разбавляющие жидкости — обычно углеводороды — добавляются для снижения стоимости, понижения вязкости полученной дисперсии, а также для регулирования сольватирующего действия диспергатора на смолу. Многие диспергаторы, так же как и разбавители ароматического типа, вызывают сильное набухание и размягчение, что желательно во время растира для более легкого диспергирования агломератов макромолекул до первич-176 [c.176]

Если жидкости не взаимодействуют, но неограниченно смешиваются (например, два углеводорода), получается кривая, изображенная на рис. 7, а. Ординаты в точках А ж В (чистые жидкости) представляют температуры кипения жидкостей. Нижняя кривая (испарения) — это кривая температуры кипения жидкости в зависимости от состава, отложенного на горизонтальной прямой. Верхняя кривая (конденсации) выражает состав пара, находящегося при каждой данной температуре в равновесии с кипящей жидкостью. Таким образом, смесь состав , определяемого точкох 1, закипит при температуре и выделит пар состава Х[, соответствующего проекции точки па горизонтальную ось (из точки [c.31]

Действительно, если для полного определения бивариантной двухфазной системы бинарной смеси при заданном общем давлении достаточно знать лишь концентрацию одного из компонентов в одной из фаз, то для полного определения /г-вариант-ной двухфазной системы, состоящей из п компонентов, необходимо знать уже концентрации п—1 компонентов в одной из фаз при заданном общем давлении. В общем случае это означает, что кривая фазового равновесия (изобара) для каждого компонента, находящегося в многокомпонентной смеси, является фупкциейпе только физико-химических свойств (качества) других компонентов, но и их абсолютных концентраций (количества). Этим собственно и отличается многокомпонентная смесь от бинарной смеси, где кривая фазового равновесия (изобара) для каждого из двух компонентов зависит только от физико-химических свойств (качества) другого. Следовательно, каждый компонент такой сложной смеси имеет не одну кривую фазового равновесия, а бесчисленное множество их, в зависимости от содержания других компонентов, что приводит к необходимости располагать многочисленными данными по равновесным соотношениям. Установление этих данных экспериментальным путем требует большого труда даже в случае трехкомпонентных смесей и практически становится невыполнимым если речь идет о смесях с большим числом компонентов. Более того, как уже говорилось выше, такой путь изучения равновесных соотношений здесь даже исключается, потому что данные, экспериментально установленные при каком-либо одном режиме для заданного разделения смеси, не могут быть использованы существующими методами для проведения расчетов при изменении хотя бы одного из условий этого режима для того же самого разделения смеси, например, при изменении флегмового числа. Проведение расчетов существующими методами становится возможным только в случае идеальной смеси, в которой летучесть каждого компонента пропорциональна абсолютной мольной доле этого компонента при любой температуре и любом давлении [481. Такие идеальные многокомпонентные смеси состоят обычно из химически родственных компонентов (например, смеси углеводородов в нефтяной или коксо-беизольной промышленности и т. д.) и равновесные соотношения для каждого компонента этой смеси в системе пар-— жидкость описываются достаточно точно уравнением [c.78]

Исследование фазовых равновесий в системе жидкость — жидкость проводили при низких температурах в стеклянном аппарате с мешалкой и при высоких температурах в автоклаве с последующим разделением и анализом обеих фаз. Равшзве-сие изучали в основном на искусственных углеводородных системах. Использовали смесь о-ксилола с н-нонаном (иногда бензола с гексаном). Проведено также несколько опытов с ката-лизатом риформинга фракции 62—105° С туймазинской нефти. Обычно опыты проводили при различных температуре и содержании воды в растворителе, а также при концентрации ароматического углеводорода в смеси О—100 вес.%- Это позволило [c.333]

На первом этапе создавалась исследуемая система "твердое тело - жидкость - газ". В сосуде фазовых равновесий была изготовлена и исследована смесь кормальных углеводородов следующего состава (в мольньос процентах) s Gj 83,03 С3 9,98 С4 2,1б С5 - 1,79 g - 1,01 ( 7 - 0,714 g - 0,602 g - 0,310 jq - [c.19]