GB/T 30491.2-2024 天然气 热力学性质计算 第2部分：扩展应用范围的单相（气相、液相和稠密相）流体性质

本文件规定了天然气、合成燃料气体和类似混合物在单相状态（均匀气态、液态和稠密态）下的体积 性质和热性质计算方法。

本文件推荐的方法适用于气体混合物的体积性质（压缩因子和密度）和热性质（例如焓、热容、焦耳-汤姆森系数和声速）的计算，在ISO 20765-1的适用压力、温度和组成范围，本方法的准确度至少与ISO 20765-1描述的计算方法相当。在某些情况下，如在温度为250K~275K时，本计算方法的计算准确度ISO 20765-1显著提升。通常来说，本方法体积性质和声速的计算不确定度小于等于0.1%。本方法的模型结构比ISO 20765-1提及的更加复杂，也更能准确地描述均质气体、液体、超临界流体（稠密流体）以及气液平衡体系的体积性质和热性质。

在不增加计算不确定度的条件下，本方法也可在ISO 20765-1不适用的温度、压力和组成范围使用。例如，它适用于甲烷摩尔分数低至0.30、氮气摩尔分数高至0.55、二氧化碳摩尔分数高至0.30、乙烷摩尔分数高至0.25、丙烷摩尔分数高至0.14，以及氢气摩尔分数较高的天然气。该方法还可用于二氧化碳封存中高CO₂浓度混合物性质的计算。

本文件介绍的混合物热力学性质计算模型在整个流体区域内均适用。由于缺乏高质量的试验测试数据，天然气在液体和超临界流体（稠密流体）区域内的热力学性质参数的计算不确定度尚不能明确给出。对于液化天然气（LNG)，在100K~146K的温度范围内，饱和液体密度的计算不确定度为（0.1~0.3)%，这与测试数据的不确定度相当。对各种二元混合物压缩流体，该模型在压力高达40MPa时， 密度的计算不确定度在士（0.1%~0.2%）之内，也与测试数据的不确定度相当。本文件描述的模型是基于二元混合物体系开发的高精度状态方程，是目前用于液相和超临界相天然气热力学性质计算的最准确的模型。