Главная страница
Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Материальный баланс второй ступени
Термодинамические параметры работы рассматриваемого блока равны:
Р = 0, 4 МПа; t = 200С.
Содержание углеводородов в нефтяной эмульсии и константы фазового равновесия (Кi) с учетом условий сепарации приведены в табл. 8.
Таблица 8.
Исходные данные для расчета
№ п/п
| Компонент смеси
| Мольная доля компонента в нефти ( )
| Молекулярная масса компонента (Mi), кг/кмоль
| Кi
|
| СО2
| 0, 011
|
| 53, 1
|
| N2
| 0, 03
|
| 131, 5
|
| CH4
| 4, 21
|
| 58, 2
|
| С2Н6
| 1, 06
|
| 9, 3
|
| С3Н8
| 4, 75
|
| 2, 08
|
| изо-С4Н10
| 2, 22
|
| 0, 99
|
| н-С4Н10
| 5, 25
|
| 0, 7
|
| изо-С5Н12
| 2, 45
|
| 0, 19
|
| н-С5Н12
| 3, 66
|
| 0, 14
|
| С6Н14+
| 76, 35
|
| 0, 05
|
| å
| 100, 00
| ~
| -
|
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. 9.
Таблица 9.
Определение мольной доли отгона N
Компонент смеси
| = 3, 7
| = 4, 23
| СО2
| 0, 002
| 0, 002
| Азот N2
| 0, 006
| 0, 005
| Метан CH4
| 0, 786
| 0, 716
| Этан С2Н6
| 0, 076
| 0, 073
| Пропан С3Н8
| 0, 095
| 0, 095
| Изобутан изо-С4Н10
| 0, 022
| 0, 022
| Н-бутан н-С4Н10
| 0, 037
| 0, 037
| Изопентан изо-С5Н12
| 0, 005
| 0, 005
| Н-пентан н-С5Н12
| 0, 005
| 0, 005
| Гексан и выше С6Н14 +
| 0, 040
| 0, 040
| å Yi
| 1, 073
| 1, 000
|
Расчеты показали, что из 100 молей сырой нефти в процессе сепарации выделяется 4, 23 молей газа. Составим материальный баланс сепарации в молях на 100 молей сырой нефти. Расчёт приведён в табл. 10.
Таблица 10.
Мольный баланс процесса сепарации второй ступени
Компонент
смеси
| Молярный состав
сырой нефти (z’i), %
| Газ из сепаратора
| Нефть из сепаратора
моли (z’i - N0гi)
| Мольный состав нефти
из блока сепараторов
x’i= (z’i- N0гi).100, %
Σ (z’i- N0гi)
| Молярная
концентрация (y’i)
|
Моли
| СО2
| 0, 01
| 0, 002
| 0, 01
| 0, 00
| 0, 00
| N2
| 0, 03
| 0, 005
| 0, 02
| 0, 00
| 0, 00
|
Продолжение табл.10
CH4
| 4, 21
| 0, 716
| 3, 03
| 1, 18
| 1, 23
| С2Н6
| 1, 06
| 0, 073
| 0, 31
| 0, 75
| 0, 79
| С3Н8
| 4, 75
| 0, 095
| 0, 40
| 4, 35
| 4, 54
| изо-С4Н10
| 2, 22
| 0, 022
| 0, 09
| 2, 13
| 2, 22
| н-С4Н10
| 5, 25
| 0, 037
| 0, 16
| 5, 09
| 5, 31
| изо-С5Н12
| 2, 45
| 0, 005
| 0, 02
| 2, 43
| 2, 54
| н-С5Н12
| 3, 66
| 0, 005
| 0, 02
| 3, 64
| 3, 80
| С6Н14+
| 76, 35
| 0, 040
| 0, 17
| 76, 35
| 79, 58
| Итого
| 100, 00
| 1, 000
| å N0гi»4, 23
| 95, 94
| 100, 00
|
Баланс по массе, в расчете на 100 молей сырой нефти приведён в табл. 11.
Таблица 11.
Массовый баланс процесса сепарации второй ступени
Компонент
смеси
| Молярный состав сырой нефти ( ), %
| Массовый состав сырой нефти Mic= .Mi
| Массовый состав газа из сепаратора
Miг=N0гi. Mi
| Массовый состав нефти из сепаратора
Miн= Mic- Miг
| Масса выделившегося газа, относительно сырой нефти
Riг=100.Miг/ Mic, %
| СО2
| 0, 01
| 0, 49
| 0, 34
| 0, 15
| 70, 11
| N2
| 0, 03
| 0, 76
| 0, 65
| 0, 11
| 85, 31
| CH4
| 4, 21
| 67, 33
| 48, 47
| 18, 86
| 71, 99
| С2Н6
| 1, 06
| 31, 90
| 9, 29
| 22, 61
| 29, 12
| С3Н8
| 4, 75
| 209, 12
| 17, 60
| 191, 52
| 8, 41
| изо-С4Н10
| 2, 22
| 128, 85
| 5, 40
| 123, 46
| 4, 19
| н-С4Н10
| 5, 25
| 304, 44
| 9, 13
| 295, 31
| 3, 00
| изо-С5Н12
| 2, 45
| 176, 70
| 1, 47
| 175, 23
| 0, 83
| н-С5Н12
| 3, 66
| 263, 79
| 1, 62
| 262, 17
| 0, 61
| С6Н14+
| 76, 35
| 6566, 07
| 14, 47
| 6566, 07
| 0, 22
| Итого
| 100, 00
| å Mic=7749, 43
| å Miг =108, 43
| å Miн=7655, 47
| Rсмг= 1, 40
| Rсмг=0, 0140– массовая доля отгона.
Средняя молекулярная масса газа:
Mсрг=å Miг/ å N0гi
Mсрг = 108, 43 / 4, 23 = 25, 63
Плотность газа:
кг/м3,
Плотность газа при н.у:
кг/м3
Таблица 12.
Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе
Компонент
смеси
| Молярная концентрация N0гi/å N0гi
| Молекулярная масса
(Mi)
| Массовый состав
[N0гi/å N0гi].Mi.100, %
Mсрг
| Содержание тяжёлых углеводородов
[N0гi/å N0гi].Mi.rср.103, г/м3
Mсрг
| СО2
| 0, 00
|
| 0, 20
| ~
| N2
| 0, 01
|
| 1, 35
| ~
| CH4
| 0, 75
|
| 52, 06
| ~
| С2Н6
| 0, 07
|
| 9, 33
| ~
| С3Н8
| 0, 10
|
| 18, 90
| 253, 77
| изо-С4Н10
| 0, 02
|
| 5, 57
| 74, 77
| н-С4Н10
| 0, 04
|
| 9, 39
| 126, 12
| изо-С5Н12
| 0, 00
|
| 1, 53
| 20, 54
| н-С5Н12
| 0, 01
|
| 1, 68
| 22, 56
| С6Н14+
| -
| 195, 37
| -
|
| Итого
| 1, 00
| ~
| 100, 00
| 497, 76
|
Составим материальный баланс блока без сбора воды:
Qг = Rсмг .Qн
Qг = 0, 0140 . 30, 73 = 0, 43 т/ч.
Из сепаратора будет выходить поток жидкого продукта, с производительностью Qнсеп по нефти и общей производительностью Qсеп, соответственно:
Qнсеп = Qн - Qг = 30, 73 – 0, 43 = 30, 30 т/ч,
Qсеп = Qнсеп+ Q . Н2О = 30, 30 + 32, 08 = 62, 39 т/ч.
Данные по расчету блока сепарации второй ступени сводим в табл. 13.
Таблица 13.
Материальный баланс второй ступени сепарации
| Приход
| Расход
|
| %масс
| т/ч
| т/г
|
| %масс
| т/ч
| т/г
| Эмульсия
|
|
|
| Эмульсия
| 99, 32
|
|
| в том числе:
|
|
|
| в том числе:
|
|
|
| нефть
| 48, 92
| 30, 73
| 258152, 4
| нефть
| 48, 57
| 30, 30
| 254540, 4
| вода
| 51, 08
| 32, 08
|
| вода
| 51, 43
| 32, 08
| 269500, 0
|
|
|
|
| Всего
|
| 62, 39
| 524040, 4
| ИТОГО
| 100, 00
| 62, 82
| 527652, 4
| Газ
| 0, 68
| 0, 43
| 3612, 0
| ИТОГО
| 100, 00
| 62, 82
| 527652, 4
|
|