《中-加科技合作交流材料 ATHABASCA 沥青 CO2-CH4 系统汽-液平衡特性》

摘要1

一、引言1

二、实验目的1

三、实验设备及实验方法2

四、天然气—沥青昆合物组分特征参数2

五、实验结果及讨论3

1）Athabasca沥青—CO2系统3

2）Athabasca沥青—CH4系统3

3）Athabasca沥青—CH4—CO2系统3

4）使用P—R和MSRK状态方程的预测性计算3

六、总结4

七、建议5

表格目录6

表1.Athabasco沥青数据表6

表2.甲烷分析7

表3.CO2分析7

表4.伪两相系统CO2—Athabasca沥青实验室VLE值与计算VLE值的比较8

表5.伪两相系统CH4—Athabasca沥青实验室VLE值与计算VLE值的比较9

表6.伪两相系统CH4—Athabasca沥青，实验室VLE值与计算所得VLE值的比较，新数据10

表7.343.15°K时三相系统CH4—CO2—Athabasca沥青实测的VLE组分10

表8.373.15°K时三相系统CH4—CO2—Athabasca沥青实测的VLE组分11

表9.423.15°K时三相系统CH4—CO2—Athabasca沥青实测量的VLE组分11

表10.用于VLE计算的Peng—Robinson状态方程二元反应系数12

表11.MSRK状态方程二元反应系数12

表12.伪二元系统CH4—Athabasca沥青VLE特性，P—R方程计算13

表13.伪二元系统CO2—Athabasca沥青VLE特性，P—R方程计算14

附图目录15

图1.汽—液平衡室示意图15

图2.恒温油浴15

图3a.沥青除气装置示意图16

图3.汽液平衡装置（VLE）示意图16

图4.Athabasca沥青—CO2系统在70℃时，Cij＝0.0671时实验所测VLE数据与PR方程计算值的函数关系。17

图5.Athabasca沥青—CO2系统在100℃时，Cij＝0.0449时实验所测VLE数据与PR方程计算值的函数关系。17

图6.Athabasca沥青—CO2系统在150℃时，Cij＝0.0042时实验所测VLE数据与PR方程计算值的函数关系。18

图7.Athabasca沥青—CH4系统在50℃时，Cij＝0.0671时实验所测VLE数据与PR方程计算值的函数关系。18

图8.Athabasca沥青—CH4系统在70℃时，Cij＝0.0501时实验所测VLE数据与PR方程计算值的函数关系。19

图9.Athabasca沥青—CH4系统在150℃时，Cij＝0.1444时实验所测VLE数据与PR方程计算值的函数关系。19

图10.Athabasca沥青—CO2系统，｜ΔP％｜平均误差与Cij值的函数关系，温度＝70℃，PR状态方程独立推导沥青特性。20

图11.Athabasca沥青—CO2系统，｜ΔX1｜平均误差与Cij值的函数关系，温度＝70℃，4个数据点，PR状态方程独立推导沥青特性。20

图12.Athabasca沥青—CO2系统，｜ΔP％｜平均误差与Cij值的函数关系，温度＝100℃，5个数据点，PR状态方程独立推导沥青特性。21

图13.Athabasca沥青—CO2系统，｜ΔX1｜平均误差与Cij值的函数关系，温度＝100℃，5个数据点，PR状态方程独立推导沥青特性。21

图14.Athabasca沥青—CO2系统，｜ΔP％｜平均误差与Cij值的函数关系，温度＝150℃，5个数据点，PR状态方程独立推导沥青特性。22

图15.Athabasca沥青—CO2系统，｜ΔX1｜平均误差与Cij值的函数关系，温度＝150℃，5个数据点，PR状态方程独立推导沥青特性。22

图16.Athabasca沥青—CO2系统，平均误差｜ΔX1｜和｜ΔP*｜与Cij值的函数关系，温度＝70℃，4个数据点，MSRK状态方程独立推导沥青特性。23

图17.Athabasca沥青—CO2系统，平均误差｜ΔX1｜和｜ΔP*｜与Cij值的函数关系，温度＝100℃，5个数据点，MSRK状态方程独立推导沥青特性。23

图18.Athabasca沥青—CO2系统，平均误差｜ΔX1｜和｜ΔP*｜与Cij值的函数关系，温度＝150℃，5个数据点，MSRK状态方程独立推导沥青特性。24

图19.Athabasca沥青—CH4系统，平均误差｜ΔP％｜与Cij值的函数关系，温度＝50℃，5个数据点，PR状态方程独立推导沥青特性。24

图20.Athabasca沥青—CH4系统，平均误差｜ΔX1｜与Cij值的函数关系，温度＝50℃，5个数据点，PR状态方程独立推导沥青特性。25

图21.Athabasca沥青—CH4系统，平均误差｜ΔP％｜与Cij值的函数关系，温度＝70℃，4个数据点，PR状态方程独立推导沥青特性。25

图22.Athabasca沥青—CH4系统，平均误差｜ΔX1｜与Cij值的函数关系，温度＝70℃，4个数据点，PR状态方程独立导出沥青特性。26

图23.Athabasca沥青—CH4系统，平均误差｜ΔP％｜与Cij值的函数关系，温度＝150℃，6个数据点，PR状态方程独立导出沥青特性。26

图24.Athabasca沥青—CH4系统，平均误差｜ΔX1｜与Kij值的函数关系，温度＝150℃，6个数据点，PR状态方程独立导出沥青特性。27

图25.Athabasca沥青—CH4系统，平均误差｜ΔX1｜和｜ΔP*｜与Kij值的函数关系，温度＝50℃，5个数据点，MSRK状态方程独立导出沥青特性。27

图26.Athabasca沥青—CH4系统，平均误差｜ΔX1｜和｜ΔP*｜与Kij值的函数关系，温度＝50℃，5个数据点，由MSRK状态方程独立导出沥青特性。28

图27.Athabasca沥青—CH4系统，平均误差｜ΔX1｜和｜ΔP*｜与Kij值的函数关系，温度＝150℃，6个数据点，由MSRK状态方程独立导出沥青特性。28

图28.Athabasca沥青—CH4系统，平均误差｜ΔX1｜和｜ΔP*｜与Cij值的函数关系，温度＝70℃，4个数据点，PR状态方程独立导出沥青特性。29

图29.Athabasca沥青—CH4系统，平均误差｜ΔX1｜和｜ΔP*｜与Cij值的函数关系，温度＝150℃，PR状态方程独立导出沥青特性。29

图30.Athabasca沥青—CO2系统优化Cij值与温度的函数关系，PR状态方程独立导出沥青特性。30

图31.Athabasca沥青—CH4系统优化Cij值与温度的函数关系，PR状态方程独立推导沥青特性。30

图32.Athabasca沥青—CO2系统优化Kij值与温度的函数关系，MSRK状态方程独立导出沥青特性。31

图33.Athabasca沥青—CH4系统优化Cij值与温度的函数关系，MSRK状态方程独立导出沥青特性。31

图34.三相系统甲烷—CO2—Athabasca沥青在343.15°K时汽液平衡数据32

图35.三相系统甲烷—CO2—Athabasca沥青在373.15°K时汽液平衡数据32

图36.三相系统甲烷—CO2—Athabasca沥青在423.15°K时汽液平衡数据33