Расчет материального баланса установки подготовки нефти
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
43416n-C5H120,0014285710,0014455450,001432103остаток0,0074972290,0075897760,007516476?1,0078008660,9712489770,999873222
Расчеты показали, что из 100 молей сырой нефти в процессе сепарации выделяется 19,21 молей газа.
Составим материальный баланс сепарации в молях на 100 молей сырой нефти.
Таблица 3.1.3 Мольный баланс процесса сепарации первой ступени.
Компонент смесиМолярный состав сырой нефти (zi), %Газ из сепаратораНефть из сепаратора моли (zi - N0гi)Мольный состав нефти из блока сепараторов xi=( zi- N0гi).100, % ?(zi- N0гi)Молярная концентрация (yi)Моли CO20,170,0068704740,1319818080,0380181920,047056623N20,530,0254007410,487948240,042051760,05204913CH420,060,86861882216,686167573,3738324334,175926145C2H61,860,04015480,7713737161,0886262841,347435906C3H84,440,0301122910,5784571163,8615428844,779584702i-C4H102,290,0076898230,1477214922,1422785082,651583031n-C4H104,50,0106342750,2042844314,2957155695,316977446i-C5H122,360,0014434160,0277280262,3322719742,886745476n-C5H122,920,0014321030,0275106922,8924893083,580148678остаток60,870,0075164760,14439150160,725608575,16249286?1000,99987322219,2075645980,79243541100
Таблица 3.1.4 Массовый баланс процесса сепарации первой ступени.
Компонент смесиМолярный состав сырой нефти (zi), %Массовый состав сырой нефти Mic= zi.MiМассовый состав газа из сепаратора Miг=N0гi. MiМассовый состав нефти из сепаратора Miн= Mic- MiгМасса выделившегося газа, относительно сырой нефти Riг=100.Miг/ Mic , %CO20,177,485,8071995481,67280045277,6363576N20,5314,8413,662550721,1774492892,06570566CH420,06320,96266,978681153,9813189383,18129395C2H61,8655,823,1412114832,6587885241,47170517C3H84,44195,3625,45211312169,907886913,02831343i-C4H102,29132,828,567846537124,25215356,450720175n-C4H104,526111,84849702249,1515034,539654032i-C5H122,36169,921,996417881167,92358211,174916361n-C5H122,92210,241,980769804208,25923020,942146977остаток60,875234,8212,417669115222,4023310,237212915?1006603,24371,85295636231,3870445,63137121
Rсмг=0,0563137 - массовая доля отгона.
Средняя молекулярная масса газа:
Mсрг= Miг/ N0гi (3.3)
Mсрг = 371,85/ 19,2= 19,3597
Плотность газа:
кг/м3. (3.4)
Таблица 3.1.5 Характеристика газа,выделяющегося в сепараторе.
Компонент смесиМолярная концентрация N0гi/N0гiМолекулярная масса (Mi)Массовый состав [N0гi/N0гi].Mi.100 , % MсргСодержание тяжёлых углеводородов [N0гi/N0гi].Mi.rср.103, Mсрг г/мCO20,006871345441,561692451~N20,025403962283,674181014~CH40,8687289581671,79684242~С2Н60,040159892306,22321568~С3Н80,030116109446,844671447570,663027изо-С4Н100,007690798582,304095313192,1000907н-С4Н100,010635624583,186339337265,6557097изо-С5Н120,001443599720,53688369244,76177934н-С5Н120,001432284720,53267555644,41093306С6Н14+0,007517429863,33940309278,417144Итого1~1001396,008684
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 60% масс. Количество безводной нефти в этом потоке составляет
Qн = 47,619 т/ч.
Газ будет отделяться от нефти с производительностью:
Qг = Rсмг .Qн
Qг = 0,0563137. 47,619 = 2,682 т/ч.
Qнсеп = Qн - Qг = 47,619 - 2,682 = 44,937 т/ч,
Qсеп = Qнсеп+ Q Н2О = 44,937 + 71,429 = 116,366 т/ч.
Правильность расчёта материального баланса определится выполнением условия:
Qдо сеп = Qпосле сеп;
Qдо сеп = Q = 119,048 т/ч;
Qпосле сеп = Qсеп+ Qг;
Qсеп+ Qг = 116,366 + 2,682 = 119,048 т/ч.
Условие выполняется.
Таблица 3.1.6 Материальный баланс сепарации первой ступени
.2Материальный баланс второй ступени сепарации.
Термодинамические параметры работы рассматриваемого блока равны:
P=0,5 МПа, t= 100С
Таблица 3.2.1 Исходные данные
Компонент смесиМольная доля компонента в нефти ()Молекулярная масса компонента (Mi), кг/кмольКiCO20,0474429,2N20,0522897.6CH44,1761641,6С2Н61,347305,96С3Н84,78441,26изо-С4Н102,651580,58н-С4Н105,317580,4изо-С5Н122,887720,1н-С5Н123,58720,08С6Н14+75,162860,02100~-
Таблица 3.2.2 Определение мольной доли отгона.
Компонент смеси322,95CO20,0074344530,0087749360,007491675N20,013020010,0173096860,013183365CH40,7832353470,9587284770,790470037С2Н60,069882660,0730360260,070033847С3Н80,0597618580,0599164350,059769567изо-С4Н100,0155720070,0155060510,015568696н-С4Н100,0216578410,0215263160,021651227изо-С5Н120,0029671120,0029399190,00296574н-С5Н120,002945290,0029176850,002943897С6Н14+0,0154879460,0153331290,0154801310,9919645241,175988660,999558183
Таблица 3.2.3 Мольный баланс процесса сепарации второй ступени.
Компонент смесиМолярный состав сырой нефти (zi), %Газ из сепаратораНефть из сепаратора моли (zi - N0гi)Мольный состав нефти из блока сепараторов xi=( zi- N0гi).100, % ?(zi- N0гi)Молярная концентрация (yi)Моли CO20,0470,0074916750,0221004420,0248995580,025656078N20,0520,0131833650,0388909270,0131090730,013507365CH44,1760,7904700372,3318866091,8441133911,900142839С2Н61,3470,0700338470,206599851,140400151,175048774С3Н84,780,0597695670,1763202244,6036797764,743552757изо-С4Н102,6510,0155686960,0459276542,6050723462,684221908н-С4Н105,3170,0216512270,0638711195,2531288815,412733986изо-С5Н122,8870,002965740,0087489342,8782510662,965700579н-С5Н123,580,0029438970,0086844973,5713155033,679822299С6Н14+75,1630,0154801310,04566638575,1173336177,399613421000,9995581822,9486966497,05130336100
Таблица 3.2.4 Массовый баланс сепарации второй ступени.
Компонент смесиМолярный состав сырой нефти (zi), %Массовый состав сырой нефти Mic= zi.MiМассовый состав газа из сепаратора Miг=N0гi. MiМассовый состав нефти из сепаратора Miн= Mic- MiгМасса выделившегося газа, относительно сырой нефти Riг=100.Miг/ Mic , %CO20,0472,0680,9724194551,09558054547,02221737N20,0521,4561,0889459440,36705405674,7902434CH44,17666,81637,3101857429,5058142655,84019657С2Н61,34740,416,19799549934,212004515,33777654С3Н84,78210,327,758089851202,56191013,688707613изо-С4Н102,651153,7582,66380391151,09419611,732465244н-С4Н105,317308,3863,704524891304,68147511,201262343изо-С5Н122,887207,8640,629923263207,23407670,303045868н-С5Н123,58257,760,625283802257,13471620,242583722С6Н14+75,1636464,0183,9273091276460,0906910,060756471007712,85664,878481487647,9775190,84117325
Rсмг=0,0084119- массовая доля отгона.
Средняя молекулярная масса газа:
Mсрг= Miг/ N0гi
Mсрг = 64,8784148 / 2,94869664 = 22,002625
Плотность газа:
кг/м3.
Таблица 3.2.5 Характеристика газа выделившегося в сепараторе.
Компонент смесиМолярная концентрация N0гi/N0гiМолекулярная масса (Mi)Массовый состав [N0гi/N0гi].Mi.100 , % MсргСодержание тяжёлых углеводородов [N0гi/N0гi].Mi.rср.103, Mсрг г/мCO20,007494944441,498810015~N20,013189117281,678414677~CH40,7908149511657,50695314~С2Н60,070064406309,553097354~С3Н80,0597956474411,95770272566,526782изо-С4Н100,015581365584,107324268194,5950033н-С4Н100,021660674585,709860057270,5192393изо-С5Н120,002967034720,97091362145,99951866н-С5Н120,002945182720,96376272645,6607267С6Н14+0,015486679866,053161427286,78402071~1001410,085291
Составим материальный баланс блока без сбора воды:
Qг = Rсмг .Qн
Qг = 0,0084. 44,9375= 0,378 т/ч.
Из сепаратора будет выходи