【国家标准(GB)】 液化天然气密度计算模型规范

ICS75.060
华人民共和国国家标准
GB/T 21068--2007
液化天然气密度计算模型规范
Standard specification for LNG density calculation models2007-08-13发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-03-01实施
GB/T21068-—2007
本标准等同采用ASFMD4784—93（Reapproved2003),StzndardSpecificationforLNGDensityCalrulatianMorlels（液化天然气密度f算模型规范）。本标准等同翻译ASTMD4784-93（Reappruved2003)本标准不排斥使用等同或超过本标准规定的模型和方法；等同条件下，缩辑性修改以适应我国标准版式。
为便于使用本标准，编辑性修改如下；一增加前言，适应我国标谁版式；“”、原文缩辑错误，改为\，=Ccu\
—式(17)\c
式(18)\\和\”,原文编辑错误,分别改为\V\和\\3.3中“X”和“XcH,原文编辑错误，分别改为“x，”和\ttH,\；取消标准定标号说明和ASTM国际组织声明：本标准由全国天然气标准化技术委员会(SAC/TC 244)提出并归口。本标准主要起芒单位：中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院。本标准参起草单位：中国石油集团二程设计有限责任公司西南分公司本标准主要起草人：趣保才、杨志毅，周平王保庆，王非.杨华、杜通林，陈运强，罗勤，本标准为首次发作。
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本标推是[.VG混合物状态方程的四个数学模型描述。四个模型包括扩展对比态模型、蜂房(Cell)模型，硬球（Ilardsphere）模型和修正的克劳斯克一麦金利（KlosekMeKinley）模型。每个模型都采用相同的实验数据，数据中包括纯气、甲烷、乙烷、丙些，异烷和正」烧、异皮烷和正戊烷、及其混合物。对于[NG混合物（120K或者更低温度下的液态混合物，且含有至少60%的甲烷，低于4%的氮气，异了烷和T烷量各低于1%,异皮烷环戊烷总量低于4%.所有模型预密度与真值相差在0.1%以内。这些模型由美国标准和技术研究所（原关画标准局）开发，经过长达7年的努力-使用专用设备进行大的试验测量获得物性数据，并使拍这密数据开发预树模型用于密度计弹。１范围
液化天然气密度计算模型规范！GB/T 21068—2007
1.1本标准涵盖的LG密度计算模型”\.适用于给定压力、温度和混合物成情况下：饱和 LNVG混合物密度的计或预测,在 90 K --120 K,计算值与真值的偏差在 0. 1%以内 1.2本标准末旨在涉及安全，如果有，与标准使用相关。使用前建立适当的安全和健康规程并确定限定条件的适用性，是本标准使而有的责征。2特点和使用
2, 1 本标准中的换型能用来计算温度在0 K-120 K的饱和液态天就气密度。 密度讨算的估计不确定度是二0.1%。液态夹然气的组分限制如下：甲烷
正T烷
异丁烷bZxz.net
等」或大了
低于4%
低于4
慢定在 LNG率液f不存在 C.或 C T的烃类。3模型
3.1扩展对比悠一一扩展对比态方法可由下列方程表示，z'P.r-z.Phaf..Tf.J
G..P.I. = f. G Ph..'f...,T f...+-RTlnth...)式中：
2——压缩因了：
G——吉布斯白由能+
P—压力：
T—温度，
0一参比流体；
.（1）
7一一流体，其性质司参比流体状态方程得到，且引人变换函数f。，和死。允许方法扩展至混合物。因有两个变换函数定义方程(1)和方程(2)是必要的。在这种情况下.选择甲烷的状态片程为参比流体。在研究过程中必须修改状态方程，以取得低到43K温度的实际气液边界，为了选应重烃非常低1) ASTM D1784 出口于 A3TM 气体燃料 D-3 委员会+并由热物件 1X03. 08 分委员会直接负责现行版于2003年5月10日批准。2003年5月出版。最初批准于1988年，上一版批准于1998年为ASTM1471-93(1998).
2）模型的公式和支撑工作由美国标准局完成，BrinishGasCorp,ChicagoBridgeand IronCo.，ColumbiaGasServiceCorp. -Distrigas, Corp. . Eakco Ga 1.NG.Inc. .El Paso Nariral Gas.Gaz de France, Marathon Oil Co, , Mobil (ilCorp. .Natural Gas Pipeline Co, -Phllips Petroleun Co, .Shell Intermarional Gas. I,rd. Sonatrach, Southern Cali-fornia Cas Co.Tennessee Gax Pipelne.Texas Easrerm Transmission Co,.Tokyo Gas Co..Lid,,和 Transconti-nenlal GaPipeLineCorp-赞助，宽金主美国气体联合会告理。1
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的对比温度,这种修改是必要的,而且这种修改是设有改变状态程在中烷相点以上的性能。于。和h定义为：
f...-(/Te....V.)
h. = (V./V)P..(T..V.)
O. - 1 +(u,- :)-n: -nlnT. + (n. -n/T,)(V.-m,).和
(w.-) ne ） a m)/n.
（3）
T，和,是对比温度和对比比容(邸;I.=T/T,一/V),每种流体都需要-个唯\-的 :是用纯流体实验数据估算的。a的单--数组用干所有的流体，使用VBSBoulderStudy做的所有纯流体实验数据估算。2./Z.是临界点上尺缩因子(Z一P,V./RT.)的比值。n和.用NBS实验测量PVT数据和最小一乘法估算。
3.1.1通过应用下列混合法则·完成上述公式铲展牵混合物：h = 22z,hg
ZZrr,f.h.
Fu -- e(f.fa..)t.
（9）
.( 10)
。和是二元交五作用参效，山二元混合物的PVT效据用最小二乘法确定。系数和其他调节参数值在研究报告”中给出，
3.2 硬球(Hard Sphere)模型
式中：
·可调参数：
-比体积；
T—温度：
R气体常数
模型的状态方程为：
化方程应用于混合物，通过假定单一流体理论和应用下列混合法则：2a,tt;
h. = 2 2b,-,x
混合规则为：
b。-%( )
2）支扫效据征ASTM涵球总部归端，可以研究报告RR：W3-10r6获得，2
（11)
+( 13)
a,- (aa.)
ce +ri
武参数，和。是二元交互作用参数，超出的体积用状态方程计算且：Ve = V,- V,r:
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（16）
(17）
（18)
式中 V,和 由方程(11)-~方程(17)计算. 计算值 V= 和测量值 V,z,一起用来计算混合物的实际体积,因此：
V. - Z'vir.+ve
其中V。来白方程(18),V，来白实验数据。系数和其他调节参数值在研究报告中给出。3.3修正克劳斯克·麦金利(Klusek·McKinley)模型——模型方程为：VuE.V, --Ek(kki)r,/0. 042 5]re武中：
V.—混合物的体积
1. 和 V.-
一「组分的摩尔分数和体积；
中烷的摩尔分数：
修正因于，
修正系数值表在研究报告中给出。3.4蜂房(Cc11)模型”
-(20 )
在NBS研究避程中、作了NBS测坚数据利蜂房模型的对比,但是模型的详细内容还没有报道。NHS专论 172 中的附加信息也可利用，附加信息
4. 1 这些模型最初出版在 NHS 专论 172 中,还包括下而几个方而:4. 1.1取得LNG数据使用的实验设备开发,制造和捡验描述：4. 1.2
使用专用设备获得测量数据值的操作程序描递：数据点树量计划描述；
各种模型的发展描述；
人量I.NG密度研究项日形成的基础出版物，4)Cell 型由 Phillips Petroleun Ca 的 M, A, Albright 开发,来白 Renon,Eckcrt 和 Prausnitz 的相关出版物,但是证明公式和性能的论文从末出版。5）NBS专论172:液化大然气密度·美国标准局研究计则摘要·可从文嵌管理局得别.美国玫府印刷所.华盛频持区20102。
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