Фазовые диаграммы углеводородных систем.

Углеводородные газы, подобно всем индивидуальным веществам, изменяют свой объём при изменении давления и температуры. На рис.1 представлена диаграмма фазового состояния для чистого этана. Каждая из кривых соответствует фазовым изменениям при постоянной температуре и имеет три участка: Ж, Ж+Г, Г. Штриховая линия М1М2К - кривая точек кипения этана. К1К2К - кривая точек конденсации (или точек росы). В точке К пунктирной линии кривые кипения (парообразования) и конденсации сливаются. Эта точка называется критической. При увеличении Р этан будет в газовом состоянии. С приближением температуры и давления к критическим значениям свойства газовой и жидкой фаз становятся одинаковыми, поверхность раздела между ними исчезает, и плотности их уравниваются. Для индивидуальных углеводородов граничным давлением между жидкой и газовой фазой является давление упругости паров (при данной температуре), при котором происходит конденсация или испарение. Обе фазы (жидкость и пар) при данной температуре присутствуют в системе только в том случае, если давление равно упругости насыщенного пара над жидкостью. Давление при котором газ начинает конденсироваться называется давлением насыщения для газа. Фазовые превращения углеводородов можно также представить в координатах давление-температура рис.2. ОК - характеризует 2-х фазное состояние (Ж+Г). Из рис.2 следует, что путём соответствующих изменений давления и температуры углеводороды можно перевести из парообразного состояния в жидкое, минуя двухфазную область.

С появлением в системе второго компонента большие различия появляются также в диаграммах р — Т. Кривые точек начала кипения и точек росы не совпадают и образуют фазовую диаграмму, на вид которой, кроме температуры и давления влияет исходный состав смеси. Крайние левая и правая кривые на диаграмме (рис. 3) соответствуют давлениям насыщенного пара для чистых компонентов — этана и н-гептана с критическими точками С и С7.  1 —линия точек начала парообразования; 2 —линия точек росы. Линии А1С2, А2С2 и А3С3 представляют собой линии точек начала кипения рассматриваемых смесей (выше и слева от них смесь находится в жидком состоянии), В1С1,В2С2 и В3С3 — линии точек росы соответствующих смесей. Ниже и справа от этих линий смесь находится в газообразном состоянии. Между линиями точек начала кипения и точек росы располагается двухфазная область. Величина критической температуры различных смесей находится между критическими температурами компонентов. Критическое же давление смеси обычно выше, чем критическое давление чистых компонентов, кроме тех случаев, когда в смеси один из компонентов содержится в значительном количестве. Естественные углеводородные смеси отличаются большим разнообразием состава. Поэтому фазовые диаграммы нефтегазовых смесей, сохраняя принципиальные черты фазовых переходов двухкомпонентных систем, обладают еще своими в основном количественными особенностями, зависящими от состава нефти и газа.