液化石油气自然气化能力的计算

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1、第21卷第6期煤气与热力·547·文章编号:1000-4416(2001)06-0547-03X液化石油气自然气化能力的计算11234杜建梅,姜东琪,单岩妍,黄振梅,彭涛(1.中国市政工程华北设计研究院,天津300074;2.哈尔滨燃气工程设计研究院,黑龙江哈尔滨150016;3.西安市天燃气总公司,陕西西安710082;4.太原市煤气公司,山西太原030024)摘要:提出了液化石油气自然渐次气化过程的简化过程,计算了不同组成的液化石油气在任意剩液量时的液相组成和自然气化能力。关键词:液化石油气;自然气化;自然气化能力中图分类号:TU996文献标识码

2、:A1引言2.1确定剩液组成的简化过程液化石油气自然气化与强制气化不同,可视为渐次气化,其过程可简化为:在很短的时间间隔内,在液化石油气气化站、混气站、瓶组站的设计将气相空间的液化石油气全部导出,液相的组成相中,经常要计算储罐、钢瓶的自然气化能力,来选择应发生变化,同时产生新的相平衡状态。再将气相合适的设备。对自然气化从理论到实验已有一定的[1-3]空间内的液化石油气全部导出,如此重复此过程,直研究。计算液化石油气自然气化能力的关键在至液相达到所要求的剩液量,此时的液相组成就是于计算一定剩液量时的剩液组成。根据现有资料,所要计算的剩液组成。已知条件:

3、环境温度t;灌装可以查图确定由丙烷、正丁烷2种物质组成的液化gzgz石油气在计算温度时LPG液相组成(分子分数xyi或质量分数gyi);容15℃时的剩液组成。在实际工器容积V0;设在整个导出过程中液温不变。待求:作中,一般国产液化石油气的组成不是丙烷和正丁当剩液量为mE时,液相的分子分数和质量分数。烷的混合物,而是丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷、丁烯将灌装完毕后的初始状态设为状态0。在状态-1、异丁烯、异戊烷、正戊烷等多种物质的混合物。0时容器中存在着气相和液相。由于LPG灌入容器对不同产地、不同厂家、不同工艺生产的液化石油0后气化量不大,可以认为此时的

4、液相分子分数xyi气,其中各种物质的组成均不相同,计算温度也不总gz=xyi,为已知值。是15℃。0以前,当计算温度不是15℃,或液化石油气的由液相的分子组成xyi,可计算出液相的质量00组成不是丙烷和正丁烷两种物质时,确定剩液组成组成gyi,进而计算出液相的平均比体积vys。0只能采取近似估算的办法,其结果往往偏差较大。则状态0时的液相总质量Gys为:0000本文提出了渐次气化的简化过程,从而计算出在任Gys=Vliq/vys=V0×0.9/vys(1)0一计算温度下任意组成液化石油气在一定剩液量时式中:Vliq—状态0时的液相体积。0的剩液组成,

5、从而计算各种规格地上或地下储罐及对每一种组分的液相质量Gyi:钢瓶的自然气化能力。000Gyi=Gys·gyi(2)气相和液相相平衡,气相中各种组分的气相分02计算方法压Pi:00Pi=xyi·P′i(3)X收稿日期:2000-08-11作者简介:杜建梅(1969-),女,山东招远人,工程师,学士,从事燃气输配工程设计和研究工作。·548·杜建梅等:液化石油气自然气化能力的计算2001年12月式中:P′i—第i种组分的饱和蒸气压力。ts—在设定压力Ps(调压器最低进口压力)时0气相的总压Ps:的液温,℃;n00r—液化石油气的平均气化潜热,kJ/kg

6、。Ps=ΣPi(4)i=1由式(3)、(4)可计算出气相各组分的分子分数000xqi。由各组分的Pi,气相体积Vgas可计算出各组0分的气相质量Gqi。渐次气化简化过程为:瞬时将气相全部导出,液相中有一小部分液化石油气气化,气液两相重新达10到平衡状态,称为状态1。由于状态1的xyi与xyi变0化很小,液相体积变化很小,因此可用Gqi近似代替1Gqi。则对每种组分:10100Gyi=Gyi-Gqi=Gyi-Gqi(5)液相总质量为:n11Gys=ΣGyi(6)i=11由式(5)、(6)可计算出液相的质量分数gyi,进11而可计算出分子分数xyi,及平

7、均比体积vys。1液相的体积Vliq为:111Vliq=Gys·vys1气相的体积Vgas为:11Vgas=V0-Vliq1(3)、(4)可计算出各种介质的气由Vgas,参照式1相质量Gqi,再将气相瞬时导出,从状态1到状态2,⋯,直至状态KE。KEKEKE在状态KE时,Gys≤mE,此时的xyi,gyi就是所求的剩液组成。2.2自然气化能力计算[4]在计算自然气化能力时,采用文献的方法,液化石油气的组成取状态KE时的组成,计算方法如下。(1)传热的气化速度Wh=3600KF(t-ty)/r(7)式中:Wh—传热气化速度,kg/h;图1主程序框图2K

8、—总传热系数,kW/(m·℃);F—在设定液量时的传热面积,m2;(2)显热气化量t—周围环境温度,℃;Gc