ДНС_УПСВ_5вариант. расчет материального баланса установки предварительного сброса воды (упсв)
 Скачать 0.88 Mb.
|
2 РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА ДОЖИМНОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ (ДНС)
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 = 0,3 МПа и температуре t = 15 0С).Для определения покомпонентного состава образовавшейся газовой (паровой) фазы используется уравнение:
где  - мольная доля i-го компонента в исходной эмульсии;  - мольная доля отгона.Поскольку  , то по уравнению (2.2) получим:
Уравнение (2.3) используется для определения методом последовательного приближения мольной доли отгона  , при заданных составе исходной смеси , давлении и температуре сепарации.При расходе нефтяной эмульсии Gэ - 1800000 тонн/год часовая производительность установки составит:  ч.Содержание углеводородов в нефтяной эмульсии и константы фазового равновесия (Кi) с учетом условий сепарации приведены в таблице 2.2. Таблица 2.2. Исходные данные для расчета
Составляем уравнения мольных концентраций для каждого компонента в газовой фазе в расчете на 100 молей нефти. Рассчитаем, как пример, для первого компонента. Далее расчет будет выполнен с помощью Excel и сведен в таблицу.  Путём подбора определим такую величину , при которой выполнится условие: Таблица 2.3 Определение мольной доли отгона N
Расчеты показали, что из 100 молей сырой нефти в процессе сепарации выделяется 14,7 молей газа. Составим материальный баланс сепарации в молях на 100 молей сырой нефти. Расчёт приведён в таблице 2.4. Таблица 2.4 Мольный баланс процесса сепарации первой ступени
Баланс по массе, в расчете на 100 молей сырой нефти приведён в табл. 2.5. Таблица 2.5. Массовый баланс процесса сепарации первой ступени
Rсмг=0,0452 – массовая доля отгона. Средняя молекулярная масса газа: Mсрг= Miг/ N0гi Mсрг = 333,53 / 14,66 = 22,75 Плотность газа:  Плотность газа при н.у:  кг/м3Для получения характеристика газа, выделяющегося в сепараторе, расчет выполняем с помощью Excel и сводим в таблицу 2.6 Таблица 2.6. 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 80% масс. Производительность общего потока Q сырого продукта составляет 214,29 т/ч. Количество безводной нефти в этом потоке составляет: Qн = 0,2.Q = 0,2.214,29 = 42,86 т/ч. Газ будет отделяться от нефти с производительностью: Qг = Rсмг .Qн Qг = 0,0452 . 42,86 = 1,94 т/ч. Qнсеп = Qн - Qг = 42,86– 1,94 = 40,92 т/ч, Qсеп = Qнсеп+ Q н2О = 40,92 + 171,43 = 212,35 т/ч. Правильность расчёта материального баланса определится выполнением условия: Qдо сеп = Qпосле сеп; Qдо сеп = Q = 214,29 т/ч; Qпосле сеп = Qсеп+ Qг; Qсеп+ Qг = 214,29 т/ч. Условие выполняется. Данные по расчету блока сепарации первой ступени сводим в табл. 2.7. Таблица 2.7. Материальный баланс сепарации первой ступени
2.2 Материальный баланс блока сбора воды Поток сырой нефти производительностью Qсеп входит в блок отстоя с содержанием нефти и воды по массе, соответственно: Rнсеп= 100 . (Qнсеп/ Qсеп) Rнсеп = 100 . 40,92 / 212,35 = 19,27 %. Rвсеп = 100 - Rнсеп= 100 – 19,27 = 80,73 %. На выходе из блока отстоя первичный поток разделяется на два, в частности: - обезвоженная нефть: вода – 10%; нефть – 90,00%; - подтоварная вода: нефть – 0,1%; вода – 99,9%. Обозначим: Qнот = Н – количество некондиционной нефти из блока отстоя, кг/ч; Qвот = В – количество пластовой воды из блока отстоя, кг/ч. Тогда составим систему уравнений: Qсеп . Rнсеп = 0,90 . Н + 0,001 . В Qсеп . Rвсеп = 0,10 . Н + 0,999 . В Решая эту систему, получаем:     Таким образом, количество некондиционной нефти и количество пластовой воды после блока отстоя, соответственно равны: Qнот = 45,28 т/ч, в том числе: - нефть – 0,99.Qнот= 0,90. 45,28 = 40,752 т/ч; - вода – 0,01.Qнот= 0,1. 45,28 = 4,528 т/ч. Qвот = 167,07 т/ч, в том числе: - вода 0,999.Qвот = 0,999. 167,07 = 166,9 т/ч; - нефть – 0,001.Qвот=0,001. 190,8 = 0,17 т/ч. Данные по расчету блока сепарации второй ступени и сброса воды заносим в таблицу 2.8. Таблица 2.8. Материальный баланс блока сброса воды
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
,
