2 Расчет потерь нефтепродукта из резервуара от больших дыханий 18

• Название: 2 Расчет потерь нефтепродукта из резервуара от больших дыханий 18
• Дата: 06.02.2020
• Размер: 6.46 Mb.
• Имя файла: kursach(188).docx
• Тип: Реферат; #107374
• страница: 7 из 9

12) Находим прирост относительной концентрации  за время выкачки нефти:



13) Определяем среднюю относительную концентрацию паров в ГПР:



Исходя из физического смысла , для дальнейших расчетов примем 

14) Определяем среднее парциальное давление паров нефти [3]:



15) Находим объем ПВС, вышедшей при однократном заполнении резервуара:





где Г – газовый фактор, приняли согласно [4].

16) Находим потери нефти от одного «большого дыхания»:



3 Расчет потерь нефтепродукта из резервуара от «малых дыханий»

"Малые" дыхание резервуара (особенно это проявляется в вертикальных стальных наземных резервуарах) происходят вследствие изменения температуры паровоздушной смеси и хранимого нефтепродукта в течение суток. Днем (особенно летом) температура повышается, испарение и объем паровоздушной смеси увеличиваются, давление в газовом пространстве растет, срабатывает дыхательный клапан и часть паровоздушной смеси выходит из резервуара в атмосферу. Ночью температура снижается, давление в газовом пространстве резервуара уменьшается, при вакууме свыше допустимого срабатывает дыхательный клапан, впуская воздух из атмосферы в резервуар. Днем этот воздух насыщается парами бензина, и описанный процесс повторяется вновь. [1]

Потери нефтепродуктов или нефти от «малых дыханий» вычисляются по формуле Н. Н. Константинова [2]:



где  - среднее массовое содержание паров нефти в ПВС;

 - объем ГП резервуара;

 и - соответственно минимальное и максимальное парциальные давления паров нефти в ГП резервуара в течение суток;

 и  - минимальная и максимальная температуры ГП резервуара в течение суток.

Эту формулу можно представить в виде:






Расчеты будем проводить по методике, изложенной в [2].

1. 
   Найдем площадь зеркала нефти :
   

2. 
   Определяем среднюю высоту ГП:
   

3. 
   Найдем объем ГП резервуара:
   

4) Определяем молярную массу паров нефти:



5)Принимаем, что средняя температура нефти равна среднесуточной температуре воздуха, т.е. Т_п.ср = Т_в.ср = 290,7 К.

6) Вычислим удельную теплоемкость нефти при его средней температуре:



7) Вычислим коэффициент теплопроводности нефти при ее средней температуре:



8) Определяем коэффициент температуропроводности нефти:



где  - плотность нефти при температуре Т_п.ср.



=0,000818 1/К – коэффициент объемного расширения для =850-859 кг/м³

 (приняли согласно таблице 1.1 [2]).



9) Количество суток до рассматриваемого дня включительно с начала года [2]:

N_д = 31+28+31+30+31+30+15 = 196 сут.

10) Расчетное склонение солнца 15 июля [2]:

.



11) Найдем продолжительность дня[2]:



где  - географическая широта г.Уфа.

12) Расчетный параметр:



13) Интенсивность солнечной радиации:



где  – коэффициент, учитывающий состояние облачности,  - при облачности 50%;

 – коэффициент прозрачности атмосферы,  = 0,7-0,8.

14) Площадь проекции поверхности стенок, ограничивающих ГПР, на вертикальную плоскость:

F_в = D_p*H_г = 45,6*9,71= 442,776 м².

15) Площадь проекции стенок резервуара на плоскость, нормальную к направлению солнечных лучей в полдень:



.

16) Площадь поверхности стенок, ограничивающих ГПР:

F =  + * F_в = 1632,3 + 3,14*442,775= 3022,6 м².

17) Найдем количество тепла, получаемого 1 м² стенки, ограничивающей ГПР, за счет солнечной радиации:



где степень черноты внешней поверхности резервуара - для резервуаров, окрашенных алюминиевой краской годичной давности.

18) Находим величины коэффициентов теплоотдачи по графикам рис.5.1 [3]:

• 
  коэффициенты теплоотдачи от стенки резервуара к ПВС, находящейся в ГПР, соответственно для ночного и дневного времени:
  

=2,3, 

• 
  коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости к внешнему воздуху с учетом излучения для ночного и дневного времени: =3,5, ;
  
• 
  коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости к внешнему воздуху с учетом конвекции для ночного и дневного времени: =4,7, ;
  
• 
  коэффициенты теплоотдачи радиацией от стенки резервуара к нефтепродукту через ГПР в ночное и дневное время: =4,1, 
  
• 
  коэффициенты теплоотдачи от ПВС, находящейся в ГПР, к поверхности жидкости для ночного и дневного времени: =5,3, .
  

19) Определяем коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости к внешнему воздуху соответственно в ночное и дневное время:





20) Находим приведенные коэффициенты теплоотдачи от стенки к нефти для ночного и дневного времени соответственно:





21) Определяем избыточные максимальную и минимальную температуру стенки резервуара, отсчитываемые от средней температуры нефти:



где Т_max =303K- максимальная температура за июль месяц;



где Т_min = 281K - минимальная температура за июль месяц.

22) Находим избыточные температуры ГПР, отсчитываемые от средней температуры нефти:





23) Находим минимальную и максимальную температуры ГПР:

;



25) Находим объем жидкой и паровой фаз в резервуаре:

(из пункта 2.3);

V_ж = V_р -  = 19450 - = 3600,37м³.

26) Определяем минимальное парциальное давление в ГПР:

так как



 средняя относительная концентрация паров в ГПР (из пункта 1.13)





27) Находим температурный напор по графику на рис.5.3 [4]:

Ө=7,5 К.

28) Определяем газовую постоянную паров нефти:



где  универсальная газовая постоянная.

29) Находим давление в ГПР в конце выдоха:



30) Рассчитаем почасовой рост концентрации в ГПР:



31) Определяем продолжительность выдоха:



32) Находим минимальную концентрацию:



33) Определяем максимальную концентрацию:



34) Рассчитываем максимальное парциальное давление в ГПР:



35) Среднее массовое содержание паров нефти в ПВС:



36) Определяем вытесняемый объем ПВС:





37) Находим потери нефтепродукта от «малых дыханий» за 1 день и за месяц:





4 Сокращение потерь нефтепродукта от испарения.

Все мероприятия, направленные на сокращение потерь нефтепродуктов могут быть разделены на две группы [1]:

1. 
   уменьшающие концентрацию углеводородов в «выдохах».
   
2. 
   уменьшающие объемы «выдохов» резервуаров;
   

К первой группе методов относится:

• 
  диски-отражатели;
  
• 
  газоуравнительные системы;
  
• 
  покрытия, плавающие на поверхности нефтепродукт;
  
• 
  система улавливания легких фракций.
  

К второй группе методов относится:

• 
  применение газовых обвязок;
  
• 
  применение газоуравнительных сиситем;
  
• 
  организационные мероприятия1.1
  

4.1 Диски-отражатели

Диск-отражатель - это препятствие в форме диска, устанавливаемое на некотором расстоянии под монтажными патрубками дыхательной арматуры (рис. 1).