Методы повышения эффективности процессов добычи и транспорта газа, страница 35

и служит соответственно для описания процессов конденсации и испарения. Здесь Х{, х_г— мольное содержание r'-го компонента в насыщенном и стабильном конденсате соответственно; yi — мольное содержание г-го компонента в исходной системе; K_i0— константа равновесия j'-го компонента при атмосферном давле­нии и данной температуре; k{ — константа равновесия /-го ком­понента при данных давлении и температуре в сепараторе; е — степень конденсации газоконденсатной смеси; е — степень испарения насыщенного конденсата при его стабилизации.

При применении этих уравнений газоконденсатная система рассматривается состоящей из метана, этана, пропана, бутана, пентана и смеси углеводородов, образующих стабильную фрак­цию конденсата и принимаемую обычно за единицу компонен­та—С_б + в. От правильного выбора констант равновесия указан­ных углеводородов зависит точность расчета фазовых превра­щений. Если для газовых компонентов от метана до пентана с достаточной точностью можно использовать графики [24] с кор­ректировкой на константу метана, то для компонента С₆+в этих графиков нет. Поэтому основная трудность при применении расчетного метода заключается в оценке константы равновесия последнего компонента.

Однако даже в том случае, когда зависимость констант рав­новесия всех компонентов, включая и фракцию С_б+в для дан­ного состава, известна при различных давлениях и температу­рах, расчет фазовых превращений   связан   с   использованием

5*    67

ЭВМ, так как является трудоемкой работой, главным образом вследствие того, что решение уравнений концентрации ведется методом подбора степени испарения е и степени конденсации е.

В данном разделе с целью упрощения расчетов фазовых пре­вращений рассматривается методика определения константы равновесия С₆+в по одной экспериментальной точке с после­дующим расчетом изотерм конденсации [29, 35].

Исходными данными для расчета являются мольный состав газоконденсатной системы, молекулярные массы газовой и жид­кой фаз, отношение (?_н.ж.ф/С_г.ф при известных р и t к константы фазового равновесия углеводородов при данных put, кроме константы равновесия тяжелой фракции конденсата, за которую можно принять С₅+в, С₆+в или С₇+в.

Таким образом, кроме степени испарения 8 необходимо определить вторую неизвестную константу равновесия последне­го компонента. Поэтому кроме уравнения концентрации (III.19) вводится уравнение

^Н.ж.ф____        ^е^*сист Цж.ф___________ /ттт 9|\

°г.ф            0 — ⁸> МсистНг.ф

где Лесист — число молей системы; (х_ж.ф, ц,_г.ф — соответственно молекулярные массы жидкой и газовой фаз; б_н.ж.ф — масса жидкой фазы; (?_г.ф — масса газовой фазы.

Эти два уравнения решаются совместно до тех пор, пока пер­вое уравнение не будет равно единице, а исходное значение —

ф     ф

Последовательность расчета. Задаемся какой-либо величиной

Для (III. 19) подбирается такое значение е,   чтобы   первое уравнение стало равным единице;

— определяется состав газовой фазы системы

т = *л;                                                                      0П.22)

— вычисляется молекулярная масса газовой   и   стабильной
жидкой фаз

 (HI.23)

 ;                                                                 (Ш.24)

— определяется масса газовой фазы системы

б_г.ф = (1 — е) МсиотМт.ф,                                                                                        (Ш.25)

где Мсист — число молей в системе;

О_г.ф — масса насыщенной жидкой фазы,

Сн.ж.ф = ^еЛ^Сист^ж.ф-                                                                                                    (111.26)

Правильность выбора К_с<+в проверяют по известному из про­мысловых данных значению С_н.ж.ф/С_г.ф.

68

Величины Kc_t+tt и е определяются на ЭВМ методом проб. Алгоритм расчета приведен в [35].

Далее, используя графики констант равновесия, по правилу интерполяции определяем константу равновесия углеводорода С₅+в или С₆+в при любых давлениях и температурах.