у2=
у3=
у4=
у5=
у6=
у7=
у8=
у9=
у10=
Путем подбора определим такую величину N´, при которой выполняется условие:
∑ уi = 1
Подбор величины N´ приводится в таблице 3.11.
Таблица 3.11.
Определение мольной доли отгона N
компонент
|
N'=3,545
|
CO2
|
0,014
|
N2
|
0,003
|
CH4
|
0,763
|
C2H6
|
0,087
|
C3H8
|
0,063
|
н-C4H10
|
0,025
|
i-C4H10
|
0,011
|
н-C5H12
|
0,003
|
i-C5H12
|
0,004
|
остаток
|
0,026
|
Σ
|
1,0000
|
Расчеты показали, что из 100 молей сырой нефти в процессе сепарации выделяется 3,545 молей газа. Составим материальный баланс сепарации в молях на 100 молей сырой нефти. Расчет приведен в таблице 3.12.
Таблица 3.12.
Мольный баланс процесса сепарации второй ступени
Компоненты смеси
|
Мольный состав сырой нефти, (Z´i), %
|
Газ из сепаратора
|
Нефть из сепаратора, (Z´i- Nг0i)
|
Мольный состав нефти, 
|
Мольная концентрация, (уi´)
|
Моли, Nг0i= N´∙ уi´
|
CO2
|
0,08059099
|
0,01386028
|
0,049134683
|
0,031456307
|
0,032612798
|
N2
|
0,015167545
|
0,00339937
|
0,012050758
|
0,003116787
|
0,003231376
|
CH4
|
4,28431092
|
0,76279058
|
2,704092596
|
1,580218323
|
1,638315036
|
C2H6
|
1,435632434
|
0,08695858
|
0,308268175
|
1,127364258
|
1,168811796
|
C3H8
|
3,887580762
|
0,06341636
|
0,224811014
|
3,662769748
|
3,797431447
|
i-C4H10
|
1,453405256
|
0,01156802
|
0,04100863
|
1,412396627
|
1,464323376
|
н-C4H10
|
4,335140523
|
0,02466146
|
0,087424863
|
4,24771566
|
4,40388289
|
i-C5H12
|
2,771982614
|
0,00428716
|
0,01519797
|
2,756784643
|
2,858137807
|
н-C5H12
|
2,847564899
|
0,00323437
|
0,011465832
|
2,836099067
|
2,940368225
|
Остаток
|
78,88862406
|
0,02614142
|
0,092671327
|
78,79595273
|
81,69288525
|
Итого
|
100
|
1,00031759
|
3,546125848
|
96,45387415
|
100
|
Баланс по массе в расчете на 100 молей сырой нефти приведен в таблице 3.13.
Таблица 3.13.
Массовый баланс процесса сепарации второй ступени
компоненты смеси
|
Молярный состав сырой нефти, (Z´i), %
|
Массовый состав сырой нефти, Мic=Z´i ∙ Mi
|
Массовый состав газа из сепаратора, Мiг=Nг0i ∙ Mi
|
Массовый состав нефти из сепаратора, Мiн= Мic - Мiг
|
Масса выделившегося газа, относительно сырой, Riг= Мiг / Мic∙100
|
CO2
|
0,08059099
|
3,54600354
|
2,161926042
|
1,3840775
|
60,96796059
|
N2
|
0,015167545
|
0,42469125
|
0,337421213
|
0,087270035
|
79,4509458
|
CH4
|
4,28431092
|
68,5489747
|
43,26548154
|
25,28349317
|
63,11616143
|
C2H6
|
1,435632434
|
43,068973
|
9,248045257
|
33,82092775
|
21,47263938
|
C3H8
|
3,887580762
|
171,053554
|
9,891684603
|
161,1618689
|
5,78279983
|
i-C4H10
|
1,453405256
|
84,2975049
|
2,378500519
|
81,91900434
|
2,821555067
|
н-C4H10
|
4,335140523
|
251,43815
|
5,070642035
|
246,3675083
|
2,016655797
|
i-C5H12
|
2,771982614
|
199,582748
|
1,094253868
|
198,4884943
|
0,548270769
|
н-C5H12
|
2,847564899
|
205,024673
|
0,825539908
|
204,1991328
|
0,402653933
|
Остаток
|
78,88862406
|
6784,42167
|
7,96973415
|
6776,451935
|
0,117471091
|
Итого
|
100
|
7811,40694
|
82,24322914
|
7729,163712
|
1,05286064
|
Rсмг = 0,0105 – массовая доля отгона
Средняя молекулярная масса газа:
Мсрг = ∑ Мiг /∑ Nг0i
Мсрг =82,243/3,546=23,19
Плотность газа:
ρср= = =4,82 кг/м3
Плотность газа при нормальных условиях (атмосферном давлении и температуре 00С):
ρср=Мср/22,4 = 23,19/22,4 = 1,035 кг/м3
Таблица 3.14.
Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе
компоненты смеси
|
Молекулярная концентрация, Nг0i / ∑Nг0i
|
Моллекулярная масса, Мi
|
Массовый состав,  , %
|
Содержание тяжелых углеводородов
 , г/м3
|
CO2
|
0,013855877
|
44
|
2,628697906
|
-
|
N2
|
0,003398288
|
28
|
0,410272331
|
-
|
CH4
|
0,762548401
|
16
|
52,60673978
|
-
|
C2H6
|
0,086930974
|
30
|
11,24474969
|
-
|
C3H8
|
0,063396231
|
44
|
12,02735436
|
580,1404252
|
i-C4H10
|
0,011564347
|
58
|
2,892032018
|
139,4974019
|
н-C4H10
|
0,024653627
|
58
|
6,165421869
|
297,3896302
|
i-C5H12
|
0,004285796
|
72
|
1,330509368
|
64,17722864
|
н-C5H12
|
0,00323334
|
72
|
1,003778569
|
48,4173417
|
Остаток
|
0,026133119
|
86
|
9,690444106
|
467,4193673
|
Итого
|
1
|
|
100
|
1597,041395
|
В блоке второй ступени сепарации от обезвоженной нефти отделяется остаточный газ низкого давление.
Qн= 46,166 т/ч
Газ будет отделяться от нефти с производительностью
Qг= Rсмг ∙ Qн
Qг= Rсмг ∙ Qн = 0,0105 ∙46,166 = 0,48 т/ч
Из сепаратора будет выходить поток жидкого продукта, с производительностью Qнсеп по нефти и общей производительностью Qсеп, соответственно:
Qнсеп = Qн - Qг = 46,166 – 0,48 = 45,68 т/ч
Qсеп =Qнсеп + Qводы = 45,68 + 116,66 = 162,346 т/ч
Данные по расчету сепарации второй ступени сводим в таблицу 3.15.
Таблица 3.15.
Материальный баланс второй ступени сепарации
|
Приход
|
Расход
|
|
%масс
|
т/ч
|
т/г
|
|
%масс
|
т/ч
|
т/г
|
Эмульсия
|
|
|
|
Эмульсия
|
99,70149409
|
|
|
В том числе
|
В том числе
|
нефть
|
28,35189141
|
46,1661966
|
387796,0511
|
Нефть
|
28,13737723
|
45,68013
|
383713,1
|
вода
|
71,64810859
|
116,666667
|
980000
|
Вода
|
71,86262277
|
116,6667
|
980000
|
|
|
|
|
Всего
|
100
|
162,3468
|
1363713
|
Итого
|
100
|
162,832863
|
1367796,051
|
Газ
|
0,298505905
|
0,486066
|
4082,952
|
Итого
|
100
|
162,8329
|
1367796
|
3.3. Расчет материального баланса сброса воды
Поток сырой нефти производительностью Q входит в блок отстоя с содержанием нефти и воды по массе, соответственно:
Rнсеп =100 |
Скачать 165.52 Kb.