Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Материальный баланс первой ступени сепарации
Технологией подготовки нефти предусмотрено, что термодинамические параметры работы рассматриваемого блока соответствует абсолютному давлению и температуре, равных соответственно: Р = 0, 8 МПа; t = 20 0С. Расчеты разгазирования нефти в сепараторах при небольших давлениях (0, 4 – 0, 9 МПа) с достаточной для практических целей точностью можно производить по закону Рауля-Дальтона[4]: , (1) где - мольная доля i-го компонента в образовавшейся газовой фазе, находящейся в равновесии с жидким остатком.; - мольная доля этого же компонента в жидком остатке; - константа фазового равновесия i-го компонента при условиях сепарации (в рассматриваемом случае при давлении Р = 0, 8 МПа и температуре t = 20 0С). Для определения покомпонентного состава образовавшейся газовой (паровой) фазы используется уравнение: , (2) где - мольная доля i-го компонента в исходной эмульсии; - мольная доля отгона. Поскольку , то по уравнению (2) получим:
(3) Уравнение (3.3) используется для определения методом последовательного приближения мольной доли отгона , при заданных составе исходной смеси , давлении и температуре сепарации. При расходе нефтяной эмульсии Gэ – 550 тыс. т/год часовая производительность установки составит:
т/ч.
Содержание углеводородов в нефтяной эмульсии и константы фазового равновесия (Кi) с учетом условий сепарации приведены в табл. 2. Таблица 2. Исходные данные для расчета
Составляем уравнения мольных концентраций для каждого компонента в газовой фазе в расчете на 100 молей нефти.
Путём подбора определим такую величину , при которой выполнится условие: Подбор величины приводится в табл. 3.
Таблица 3. Определение мольной доли отгона N
Расчеты показали, что из 100 молей сырой нефти в процессе сепарации выделяется 23, 75 молей газа. Составим материальный баланс сепарации в молях на 100 молей сырой нефти. Расчёт приведён в табл. 4.
Таблица 4. Мольный баланс процесса сепарации первой ступени
Продолжение табл.4
Баланс по массе, в расчете на 100 молей сырой нефти приведён в табл. 5. Таблица 5. Массовый баланс процесса сепарации первой ступени
Rсмг= 0, 0797 – массовая доля отгона.
Средняя молекулярная масса газа: Mсрг=å Miг/ å N0гi
Mсрг = 513, 81 / 23, 35 = 22, 02
Плотность газа: кг/м3, Плотность газа при нормальных условиях (атмосферном давлении и температуре 0оС): кг/м3, Таблица 6. Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе
В блоке сепарации от сырой нефти отделяется только газ. Исходя из этого, составим материальный баланс блока сепарации с учётом обводненности нефти. Сырая нефть имеет обводненность 49% масс. Количество безводной нефти в этом потоке составляет: Qн = 33, 39 т/ч.
Газ будет отделяться от нефти с производительностью: Qг = Rсмг .Qн Qг = 0, 0797 . 33, 39 = 2, 66 т/ч. Qнсеп = Qн - Qг = 33, 39 – 2, 66 = 30, 73 т/ч, Qсеп = Qнсеп+ Q воды = 30, 73 + 32, 08 = 62, 82 т/ч. Правильность расчёта материального баланса определится выполнением условия: å Qдо сеп = å Qпосле сеп; å Qдо сеп = Q = 33, 39 т/ч; å Qпосле сеп = Qсеп+ Qг; Qсеп+ Qг = 30, 73 + 2, 66 = 33, 39 т/ч. Условие выполняется. Данные по расчету блока сепарации первой ступени сводим в табл. 7.
Таблица 7. Материальный баланс сепарации первой ступени
|