Анализ работы и проверочный расчет основных аппаратов УПН-500 на основе реальных промысловых данных, страница 16

Компоненты	Приход			Расход
	Парожидкостная смесь			Паровая фаза			Жидкая фаза
	кг/ч	кмоль/ч	мольная доля	кг/ч	кмоль/ч	мольная доля	кг/ч	кмоль/ч	мольная доля
CH4	125	7,8	0,0153	124	7,7	0,0869	1	0,1	0,0002
C2H6	494	16,5	0,0322	476	15,9	0,1778	19	0,6	0,0014
C3H8	637	14,5	0,0283	569	12,9	0,1451	68	1,5	0,0036
Изо-C4H10	234	4,0	0,0079	183	3,2	0,0354	51	0,9	0,0021
Н-C4H10	697	12,0	0,0235	501	8,6	0,0968	197	3,4	0,0080
Изо-C5H12	811	11,3	0,022	411	5,7	0,0639	400	5,6	0,0131
Н-C5H12	777	10,8	0,0211	339	4,7	0,0528	438	6,1	0,0144
Н-C6H14	2570	29,9	0,0584	495	5,8	0,0646	2075	24,1	0,0571
Н-C7H16	2518	25,2	0,0492	174	1,7	0,0195	2344	23,4	0,0555
Н-C8H18	2334	20,5	0,04	53	0,5	0,0052	2280	20,0	0,0473
C9+в	43414	339,2	0,6628	326	2,5	0,0285	43088	336,6	0,7967
СО2	334	0,8	0,0015	32	0,7	0,0082	2	0,03	0,0008
H2S	9	0,3	0,0005	8	0,2	0,0027	1	0,02	0,001
N2	535	19,1	0,0373	531	18,9	0,2125	4	0,1	0,0003
Итого	55189	511,7	1,0000	4222	89	1,0000	50967	422,5	1,0000

5.1.3 Определение минимально допустимого диаметра УБС

Диаметр сепаратора определяем по формуле

,

где d – диаметр сепаратора, м;

S – площадь поперечного сечения сепаратора, м².

Площадь поперечного сечения сепаратора определяем по формуле

,

где V_п – объемный расход газовой фазы, м³/с;

0,5 – коэффициент заполнения сепаратора;

W_доп – допустимая линейная скорость газовой фазы в сепараторе, м/с.

Объемный расход газовой фазы рассчитываем по формуле

,

где N_гф – число моль газопаровой фазы, кмоль/ч;

N_гф = 89 кмоль/ч (см. табл. 2.8);

Т – температура в сепараторе, К;

Т = 30+273=303 К;

Р – давление в сепараторе, МПа;

Р = 0,22 МПа;

Z – коэффициент сжимаемости;

Z – 1,0.

 Определяем объемный расход газовой фазы:

м³/с.

Допустимую линейную скорость газовой фазы в сепараторе рассчитываем по формуле

,

где W_доп – допустимая линейная скорость газовой фазы в сепараторе, м/с;

r_ж – плотность жидкой фазы, кг/м³;

r_п – плотность газопаровой фазы, кг/м³.

Рассчитываем плотность жидкой фазы по формуле

,

где r_(t) – плотность нефти при температуре t, кг/м³;

r₍₂₀₎ – плотность нефти при 20⁰С, кг/м³;

r₍₂₀₎ = 926,7 кг/м³;

b - коэффициент термического расширения, 1/ ⁰С;

t – температура.

Коэффициент термического расширения рассчитаем по формуле

b = 1,975(1,272 - r₍₂₀₎^. 10^-3)^. 10^-3,

Рассчитываем плотность жидкой фазы:

b = 1,975 (1,272 – 926,7 ^. 10^-3)^. 10^-3 = 0,000682 1/ ⁰С,

кг/м³.

Плотность газопаровой фазы рассчитываем по формуле

,

где r_п – плотность газопаровой фазы, кг/м³;

G_гф – массовый расход газопаровой фазы, кг/ч;

G_гф = 4222 кг/ч (см. табл. 5.2);

V_п – объемный расход газопаровой фазы, м³/с;

V_п = 0,28 м³/с.

 кг/м³.

 Рассчитаем допускаемую скорость паров:

м/с.

Рассчитаем сечение сепаратора и минимально допустимый его диаметр

 м²,

м.