某企业要求以气体形式存储10℃、1atm的丙烷35000kg。有两种方案争论不休： （1）在10℃、1atm下以气体形式存储； （2）在10℃、6.294atm下以汽液平衡的形式共储。对于这种模式的存储，容器有90％的体积由液体占据。 你作为企业的工程师将采用何种方案，请比较两种方案各自的优缺点，必要时采用定量的方法。

考查要点：本题主要考查气体存储方案的比较，涉及理想气体状态方程的修正应用、汽液平衡存储原理以及工程实际可行性分析。关键在于通过定量计算比较两种方案的储罐体积需求，结合实际可行性做出决策。

解题核心思路：

1. 方案一：直接按气体存储，需计算丙烷在10℃、1atm下的体积，判断储罐尺寸是否合理。
2. 方案二：利用加压使部分丙烷液化（90%体积为液体），分别计算气相和液相体积，总和更小。
3. 破题关键：正确应用修正状态方程（如Redlich-Kwong方程）计算气相体积，结合液相密度计算总体积，最终通过储罐尺寸判断可行性。

方案一：常压气体存储

计算气体摩尔数

丙烷质量 $m=35000\ \text{kg}=3.5\times10^7\ \text{g}$，摩尔数：
$n_1 = \frac{m}{M} = \frac{3.5\times10^7}{44} \approx 8.0\times10^5\ \text{mol}$

应用修正状态方程

根据Redlich-Kwong方程修正项：
$B^0 = 0.083 - \frac{0.422}{T_s^{1.5}} = 0.5635,\quad B^1 = 0.139 - \frac{0.172}{T_s^{4.2}} = 0.3879$
计算压缩因子修正系数：
$B = B^0 + \omega B^1 = 0.5635 + 0.622\times0.3879 \approx 0.823$

计算气体体积

修正后气体体积：
$V_1 = \frac{nRT}{P} \left(1 + \frac{B P}{RT}\right) \approx 1.84\times10^4\ \text{m}^3$

储罐尺寸

球罐直径：
$d = \left(\frac{6V_{\text{空}}}{\pi}\right)^{1/3} \approx 32.76\ \text{m}$
结论：储罐尺寸过大，不具工程可行性。

方案二：加压汽液共储

液相体积

液体占90%体积，密度 $\rho_{\text{液}} \approx 0.6\ \text{t/m}^3$，液相质量：
$m_{\text{液}} = 0.9 \times \rho_{\text{液}} \times V_{\text{总}} \approx 0.54 V_{\text{总}}$
剩余10%为气相，总质量守恒：
$V_{\text{总}} \approx 75.8\ \text{m}^3$

储罐尺寸

球罐直径：
$d = \left(\frac{6V_{\text{总}}}{\pi}\right)^{1/3} \approx 5.25\ \text{m}$
结论：储罐尺寸合理，工程可行。