高精度深低溫汽液相平衡實驗裝置及天然氣組分混合物汽液相平衡的實驗研究.pdf

1、天然氣是目前一次能源的三大常規(guī)能源之一，其主要成分為甲烷，也包括一定量的氮氣、乙烷等化合物。由于能源危機和環(huán)境的不斷惡化，作為優(yōu)質(zhì)潔凈能源的天然氣占一次能源消費的比重越來越大。液化天然氣(LNG)在天然氣的輸送和儲存方面具有十分明顯的優(yōu)勢。要使天然氣液化、分離、儲存和運輸?shù)冗^程中能耗最小、費用最小，就需要對液化流程進行模擬計算及優(yōu)化。而天然氣組分的汽液相平衡實驗數(shù)據(jù)為這些過程提供了依據(jù)。因此，二元混合物氮氣(N2)+甲烷(CH4)，甲烷

2、(CH4)+乙烷(C2H6)的汽液相平衡的研究對LNG工業(yè)有十分重要的意義。因此本文的主要研究內(nèi)容包括：
　　1)設(shè)計和搭建了一套深低溫汽液相平衡實驗裝置。本實驗裝置主要由以下兩部分組成：(1)恒溫部分；(2)測量部分。恒溫控制部分主要包括恒溫浴，平衡釜等；測量部分主要包括溫度測量系統(tǒng)，壓力測量系統(tǒng)和組分測量系統(tǒng)。系統(tǒng)溫度測量的總不確定度為±0.01 K；壓力測量的總不確定度為±0.65 kPa，組分測量的總不確定度為±0.004

3、。
　　2)對二元混合物N2+CH4在110.01K-130.01K范圍內(nèi)的等溫汽液相平衡數(shù)據(jù)進行了測定，并采用PR+MHV1混合法則，結(jié)合Wilson模型，對所測的二元混合物N2+CH4的汽液相平衡數(shù)據(jù)進行了關(guān)聯(lián)，結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)具有良好的一致性，其中平均壓力相對偏差為0.75％，最大壓力相對偏差為2.25％，平均組分偏差為0.0057，最大組分偏差為0.0166。
　　3)對二元混合物CH4+C2H6在126.01K-14