Maakaasun reaalisuuskertoimen määrittäminen

Abstract

Tässä työssä tutkitaan venäläisen maakaasun reaalisuuskertoimen arvoa painealueella 70-230bar ja lämpötiloissa 0-77°C. Kaasun reaalisuuskertoimella kompensoidaan todellisen kaasun p-V-T suhteiden poikkeamaa ideaalikaasun tilayhtälöön verrattuna. Reaalisuuskertoimella on vaikutusta kaasun ennakoituun käyttäytymiseen etenkin korkeissa paineissa ja matalissa lämpötiloissa.

Työhön sisältyy niin teoreettinen kuin kokeellinenkin osuus. Työn aluksi selvitetään muutamia peruskäsitteitä, sekä ideaalikaasun tilayhtälöä ja kineettistä kaasuteoriaa. Tämän jälkeen tarkastellaan teoreettisia reaalisuuskertoimen määrittämiseen käytettäviä laskentakaavoja, sekä niiden antamia reaalisuuskertoimen arvoja. Myös seoskomponenttien, kuten typen, hiilidioksidin, etaanin ja propaanin vaikutusta kaasuseoksen reaalisuuskertoimen arvoon tutkitaan. Kokeellisessa osassa mitataan reaalisuuskertoimen arvoja erikseen työtä varten suunnitellun laitteiston avulla.

The work is related to the compressibility factor of Russian natural gas at a pressure range 70-230bar and at temperatures 0-77°C. Compressibility factor is a variable value, which is correcting the p-V-T relations of real gas compared to ideal gas. The compressibility factor has quite high affection to the estimated behaviour of the gas, especially at high pressures and at low temperatures.

This study has theoretical and empirical parts. In the first part some concern is reflected to the ideal gas theorem, kinetic gas theory and theoretical formulas of the compressibility factor. The affection of the most common components, like nitrogen, carbon dioxide, ethane and propane to the compressibility factor of natural gas is also noted. In the second part, the compressibility factor is defined by a purpose built testing devices.