Teste de fator de compressibilidade

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AVALIAÇÃO DA INTERFERÊNCIA DO FATOR DE
COMPRESSIBILIDADE “Z” NO CÁLCULO DO FATOR DE COREÇÃO
DE VOLUME DE GÁS NATURAL

IOLANDO MENESES SANTOS
Professor Especialista em Didática do Ensino Superior, em Automação e Controle de Processos e
Engenharia de Segurança do Trabalho - UNIT – Universidade Tiradentes
Engenheiro Químico com Especialidade em Engenharia de Processamento de Petróleo ePetroquímico - SERGAS – Sergipe Gás S. A.
imsantos@oi.com.br

Resumo: Este artigo apresenta a interferência do valor do fator de compressibilidade “z”
no cálculo do fator de correção de volume de gás natural, através de várias simulações,
utilizando diferentes equações de estado em diferentes condições de temperatura e pressão.
Palavras Chaves: compressibilidade, fator, correção, gás natural.Abstract: This article presents the interference of the value of compressibility factor "Z" in
calculating the correction factor of volume of natural gas through several simulations under
different state equations end conditions of temperature and pressure.
Key Words: compressibility, factor, correction, natural gas.

1 Objetivo
O objetivo deste trabalho é apresentar de forma sucinta, combase em cromatografia real de
gás natural distribuído em Sergipe, os resultados das simulações que foram feitas utilizando
como ferramenta de simulação a equação de estado de Redlich-Kwong (RK) e o método NX19 e
AGA 8 (Método Gross) para calcular o fator de compressibilidade “Z”. As simulações foram
realizadas em diferentes situações de temperatura e de pressão, onde foi calculado

o fator decorreção de volume do gás natural levando-se em conta a pressão, temperatura e o fator de
compressibilidade (PTZ) e também foi calculado o erro obtido quando se despreza esse fator na
correção do volume do gás, fazendo esta correção levando em conta apenas a temperatura e a
pressão do gás (PT).

2 Introdução
A lei dos gases ideais é a equação de estado do gás ideal, ou seja, um gáshipotético
formado por partículas pontuais, sem atração nem repulsão entre elas e cujos choques são
perfeitamente elásticos (conservação do momento e da energia cinética). Os gases reais que mais
se aproximam do comportamento do gás ideal são os gases monoatómicos, em condições de
baixa pressão e alta temperatura. Quanto mais elevada for a pressão e quanto menor for a
temperatura menor será aenergia cinética do gás e consequentemente mais intensa serão as
interações intermoleculares entre as moléculas do gás.
A equação que descreve normalmente a relação entre a pressão, e volume, a temperatura e a
quantidade (em moles) de um gás ideal é :

P.V=n.R.T
onde:


P= Pressão



V= Volume



n= Moles de gás.



R= Constante universal dos gases perfeitos (8.314472J/(mol·K))



T= Temperatura em Kelvin.

Uma forma de acompanhar o desvio da idealidade de um gás real é o parâmetro Z, ou fator
de compressibilidade Z, que é a razão entre o volume real e o volume que seria ocupado caso
fosse um gás ideal nas mesmas condições de (T,P), e é definido pela equação abaixo:

Z = Vm/Vom
onde:
Vm = Volume molar do gás real
V°m = volume molar do gás ideal ( R .T /P).
Se o desvio da idealidade for nulo, então Vm = V°m e Z=1; se o volume molar do gás real
for menor do que o volume molar do gás ideal, então Z1, significa que o volume
real foi maior do que o ideal.
A figura abaixo ilustra experimentos onde Z foi medido para vários gases em função da
pressão. A primeira observação, é de que o valor de Z tende a 1 (para todos os gases) quando a
pressãotende a zero. Isto é, um gás a baixa pressão tem comportamento quase ideal. A
explicação pode ter origem na teoria cinética molecular dos gases onde a baixas pressões, o valor
do caminho médio percorrido por uma molécula antes de uma colisão é bastante alto. Isto faz
com que o gás atenda a um dos quisitos da idealidade: espaço entre as partículas muito maior do
que o tamanho destas.

Figura...
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