Page 11 - ИЗБРАННЫЕ_ТРУДЫ_МИРЗАДЖАНЗАДE Т2

Разработка газоконденсатных месторождений

мах точка, соответствующая критическим температуре и
давлению, называется критической точкой С (рисунок 1.2).
В критической точке и закритической области ве-
щество находится в однофазном состоянии, и свойства
жидкости и пара, например, плотность, вязкость, стано-
вятся одинаковыми, а скрытая теплота испарения и по-
верхностное натяжение обращаются в нуль.
Проследим за изменением удельного объема метана в
зависимости от давления для какой-то определенной темпе-
ратуры ниже критической (рисунок 1.2). При уменьшении
Рисунок 1.1. Фазовая диаграмма объема давление возрастает (и, наоборот, при увеличении
для метана давления уменьшается объем). Но при некотором удельном
объеме (давлении) появляется жидкая фаза. Начиная с этого
момента, с уменьшением объема не происходит увеличения давления, и только, когда все веще-
ство перейдет в жидкое состояние, резко увеличится давление. Точки на диаграмме, в которых
вещество начинает переходить в жидкую фазу, т. е. когда появляются первые капли сконденси-
ровавшейся жидкости, называются точками росы (начала конденсации). Совокупность этих то-
чек для различных температур дает линию точек росы (СВ на фазовой диаграмме рисунок 1.2).
Точки на диаграмме, в которых вещество полностью перешло в жидкость, называются точками
кипения (кривая А С на диаграмме рисунок 1.2). Обе линии сходятся в критической точке С.
Как видно из диаграммы, чем выше температура, тем при большем давлении и мень-
шем удельном объеме появляется жидкая фаза. Наконец, при критической температуре
жидкой фазы нет при любых давлениях.
В системе, представляющей смесь двух углеводородов (так называемой бинарной си-
стеме), при увеличении давления (при определенной температуре ниже критической) удель-
ный объем уменьшается; при достижении точки росы удельный объем уменьшается лишь
при заметном увеличении давления (рисунок 1.3). В этом существенное отличие бинарных
систем от индивидуальных углеводородов. Фазовая диаграмма для смеси двух углеводородов
в координатах давление — температура также отличается от фазовых диаграмм индивидуаль-
ных углеводородов и имеет вид петли, внутренняя часть которой соответствует области суще-
ствования двух фаз. На рисунке 1.4 приведены фазовые диаграммы для различных концен-
траций смеси метан — пропан. Ширина петли на таких диаграммах будет тем больше, чем
больше различаются температуры кипения компонентов смеси. Из этого следует, например,
что фазовому состоянию смеси, в которой один из компонентов метан, соответствует диа-
грамма с более широкой петлей (в координатах давление — температура). Однако для смесей
различных концентраций двух определенных компонентов петля будет тем уже, чем меньше
содержание одного компонента в другом. И при одинаковых примерно количествах компо-
нентов в смеси ширина петли фазовой диаграммы для данной системы будет максимальной.
Критическая температура смеси из двух компонентов будет в пределах критических
температур компонентов в зависимости от состава смеси. Критическое же давление смеси
существенно выше критических давлений, входящих в нее индивидуальных компонентов.
Причем, чем больше разница между точками кипения двух веществ, тем выше критическое
давление бинарной системы.

— 11 —