Состояние углеводородных газожидкостных смесей при изменении давления и температуры

Известно, что если при постоянной температуре повышать давле­ние какого-либо газа, то при достижении определенного давления «тот газ сконденсируется, т. е. перейдет в жидкую фазу. Для каж­дого газа существует определенная предельная температура, выше которой ни при каком давлении этот газ нельзя перевести в жидкое состояние. Максимальная температура, при которой данный газ •еще может быть переведен в жидкое состояние при повышении давле­ния, называется критической температурой. На­пример, для метана критическая температура равна — 82,1° С, для этана +32,3° С, для азота +141,7° С.

Давление, соответствующее критической температуре, назы­вается критическим давлением.

В критическом состоянии, или в критической точке, газообраз­ная и жидкая фазы имеют одинаковые свойства. Температура, при которой вещество с повышением давления до определенной величины из газообразной фазы переходит в жидкую, называется точкой росы, или точкой начала кондесации.И, наобо­рот, эта же температура при снижении давления является точкой начала кипения, или точкой начала испа­рения, так как при этом вещество из жидкой фазы начинает переходить в газообразную. Так ведут себя индивидуальные хими­ческие вещества, в том числе и углеводороды.

Зависимость между давлением и удельным объемом индивидуаль­ных углеводородов приведена на рис. 5. Из кривых рис. 5 видно, что при изотермическом сжатии этана объем его уменьшается с повыше­нием давления до тех пор, пока не появится жидкая фаза. С появле­нием жидкой фазы сжатие системы происходит при постоянном дав­лении до полного перехода углеводорода в жидкое состояние. После этого даже небольшие изменения объема жидкого углеводорода при­водят к резкому повышению давления.

Кривая АСВ называется граничной кривой. Часть ее А С является линией насыщенной жидкости или точек кипения; другая часть

СВ — линией насыщенного газа или точек росы (начала конденса­ции) Влево от линии точек кипения существует только жидка» фаза вправо от линии точек росы — только газовая фаза, а внутри граничной кривой — двухфазная область (жидкая и газовая фазы). По мере увеличения температуры (а следовательно, и давления для данной системы) изотермы пересекаются с кривой точек росы при все меньших значениях удельного объема, а пересечение их с кривой точек кипения происходит при все больших значениях удельного объема, т. е. с повышением температуры минимальный

Рис. 5. Зависимость

«объем — давление»