ICS 75.060 E 24
C D
中华人民共和国国家标准
GB/T 17747.2—2011 代替GB/T17747.2—1999
天然气压缩因子的计算
第2部分：用摩尔组成进行计算
Natural gas-Calculation of compression factor- Part 2 : Calculation using molar-composition analysis
(ISO 12213-2:2006,MOD)
2012-06-01实施
2011-12-30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
发布 GB/T 17747.2-—2011
目 次
前言 1
范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4计算方法附录A（规范性附录） 符号和单位附录B（规范性附录）AGA8-92DC计算方法描述附录C（规范性附录） 计算示例，附录D（规范性附录） 压力和温度的换算因子附录E（资料性附录） 更宽范围的应用效果
++
9
16 17 18 GB/T17747.2--2011
前言
GB/T17747《天然气压缩因子的计算》包括以下3个部分：一第1部分：导论和指南；一一第2部分：用摩尔组成进行计算；一第3部分：用物性值进行计算。 本部分是第2部分。 本部分按照GB/T1.1--2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T17747.2--1999《天然气压缩因子的计算第2部分：用摩尔组成进行计算》。 本部分与GB/T17747.2—1999相比主要变化如下： —按IS012213.2:2006修改了表1“微量和痕量组分一览表”中的内容；一修改了图中的符号和图注；一删除正文中不确定度数值前的“士”号。 本部分使用重新起草法修改采用IS012213-2：2006《天然气压缩因子的计算第2部分：用摩尔
组成进行计算》。
本部分与ISO12213-2：2006的主要差异是：一第2章规范性引用文件中，将一些适用于国际标准的表述修改为适用于我国标准的表述，ISO
标准替换为我国对应内容的国家标准，其余章节对应内容也作相应修改；一在4.4.1和4.4.2增加了将高位发热和相对密度换算为我国天然气标准参比条件下相应值的注； —将B.2.1.1中注的内容移至4.3最后段；
一删除正文中不确定度数值前的“士”号；一一删除ISO标准前言，重新起草本部分前言；删除第5章的内容；一删除附录F和参考文献；本部分由全国天然气标准化技术委员会（SAC/TC244)归口。 本部分起草单位：中国石油西南油气田分公司天然气研究院、中国石油西南油气田分公司安全环保
与技术监督研究院。
本部分主要起草人：罗勤、许文晓、周方勤、黄黎明、常宏岗、陈廣良、李万俊、曾文平、富朝英、陈荣松、 丘逢春。
目 GB/T17747.2—2011
天然气压缩因子的计算第2部分：用摩尔组成进行计算
1范围
GB/T17747的本部分规定了天然气、含人工掺合物的天然气和其他类似混合物仅以气体状态存在时的压缩因子计算方法。
该计算方法是用已知气体的详细的摩尔分数组成和相关压力、温度计算气体的压缩因子。 该计算方法又称为AGA8-92DC计算方法，主要应用于在输气和配气正常进行的压力P和温度T
范围内的管输气，计算不确定度约为0.1%。也可在更宽的压力和温度范围内，用于更宽组成范围的气体，但计算结果的不确定度会增加（见附录E)。
有关该计算方法应用范围和应用领域更详细的说明见GB/T17747.1。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
GB3102.3一1993力学的量和单位 GB3102.4一1993热学的量和单位 GB/T11062一1998天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法（ISO6976：1995，
NEQ)
GB/T17747.12011天然气压缩因子的计算第1部分：导论和指南（ISO12213-1：2006， MOD)
3术语和定义
GB/T17747.1给出的术语和定义适用于本文件。文中出现的符号所代表的含义及单位见附录A。
4计算方法
4.1原理
AGA8-92DC计算方法所使用的方程是基于这样的概念：管输天然气的容量性质可由组成来表征和计算。组成、压力和温度用作计算方法的输人数据。
该计算方法需要对气体进行详细的摩尔组成分析。分析包括摩尔分数超过0.00005的所有组分。 对典型的管输气，分析组分包括碳数最高到C或Cg的所有烃类，以及N2、CO和He。对其他气体，分析需要考虑如H,O蒸气、HzS和C,H，等组分。对人造气体，H2和CO也可能是重要的分析组分。 4.2AGA8-92DC方程
AGA8-92DC计算方法使用AGA8详细特征方程（下面表示为AGA8-92DC方程，见GB/T17747.1）；
1 GB/T17747.2—2011
该方程是扩展的维利方程，可写作方程（1）：
Z=1+Bpm- pr1s 压缩因子；
Cr(b,cp)pexp(-cp)
(1)
#-13
式中： z B Pm pr buCnska 常数(见表B.1)； C:
第二维利系数；摩尔密度（单位体积的摩尔数）；对比密度；
温度和组成函数的系数。
-
对比密度p同摩尔密度pm相关，两者的关系由方程(2)给出：
P,= K"pm
·(2)
式中： K-—混合物体积参数。 摩尔密度表示为方程(3)：
·( 3)
Pm=p/(ZRT)
式中：力绝对压力； R——摩尔气体常数； T—热力学温度。 压缩因子Z的计算方法如下：首先利用附录B给出的相关式计算出B和C；（n=13～58）。然后通
过适当的数值计算方法，求解联立方程(1)和(3)得到pm和Z。计算程序流程见图B.1。 4.3输入变量
AGA8-92DC计算方法要求输入的变量包括绝对压力、热力学温度和摩尔组成。 摩尔组成包括下列组分的摩尔分数：N2、CO2、Ar、CH、CzH、CH、n-C,H1o、i-C,H1o、n-C,H12、i
C,H12、CH14、C,H15、CH18、C,H20、CHz2、Hz、CO、HzS、He、O,和HzO。
注：如果C,H1s、C。H1s，C,Hza、C。H22摩尔分数未知，允许用C+表示总的摩尔分数。应进行灵敏度分析，以检验此
近似法是否会使计算结果变差。 摩尔分数大于0.00005的所有组分都必须在计算中考虑。痕量组分(如C,H等)应按表1中指定
的赋值组分处理。所有组分的摩尔分数之和为1士0.0001。
如果已知体积分数组成，则应将其换算成摩尔分数组成，具体换算方法见GB/T11062一1998。 当压力和温度不以MPa和K表示时，必须将其分别换算成以MPa和K表示的值（有关换算因子
见GB3102.3—1993和GB3102.4—1993以及附录D)。
表1微量和痕量组分一览表
微量和痕量组分
指定赋值组分
o. Ar,Ne.Kr.Xe H,s 一氧化二氮 2
O2 Ar H.s CO2 GB/T17747.2—2011
表1(续）
指定赋值组分
微盘和痕量组分
CH, C, Hs C,Hs n-C, H1o n-C, H:2 n-C, H1t n-C, H1s n-C,His n-C, H2o n-CroHz?
乙烯、乙炔、甲醇、氢氰酸丙烯、丙二烯、甲硫醇丁烯、丁二烯、硫氧碳、二氧化硫新戊烷、戊烯、苯、环戊烷、二硫化碳 C。同分异构体、环已烷、甲苯、甲基环戊烷 C，同分异构体、乙基环戊烷、甲基环已烷、环庚烷、乙苯、二甲苯 C同分异构体、乙基环已烷 C。同分异构体 Ci同分异构体和更高碳数烃类
4.4 应用范围 4.4.1 管输气
AGA8-92DC计算方法对管输气的应用范围如下：绝对压力：0MPa≤≤12MPa 热力学温度：263K 量范围为27.95MJ·m=3~41.93MJ·m-3，相对密度范图为0.550~0.800. 天然气中各组分的摩尔分数应在以下范围以内：
CH. N2 CO2 C,Hs C, Hs C,Hia C, H12 CsHu C, H16 Cs+ H2
0.7≤r(CH,)≤1.00 0 3