Расчет горизонтального газосепаратора С-201, страница 2

Зная приведенные температуру и давление определим  коэффициент сжимаемости:       Z = 0,99.

Таблица 5.27

Расчет критических температуры и давления газопаровой фазы

Компонент	уi	Критические параметры
		температура, К	давление, МПа
Н2	0,6948	33,2	1,82	23,1	1,26
СН4	0,1830	191,5	4,68	35,0	0,86
С2Н6	0,0554	305,2	4,92	16,9	0,27
С3Н8	0,0192	369,8	4,28	7,1	0,08
SC4H10	0,0052	407,0	3,76	2,1	0,02
SC5H12	0,0009	426,1	3,67	0,4	0,003
Гидрогенизат	0,0311	726	21,6	22,6	0,67
Бензин-отгон	0,00271	604	26,1	1,6	0,07
Сероводород	0,00770	373,4	8,89	2,9	0,07
Итого	1,0000	-	-	111,7	3,31

.

Допустимую линейную скорость газового потока определим по уравнению

,

где  – плотность жидкой фазы при температуре в сепараторе, кг/м³;

,

где  – плотность жидкой фазы в сепараторе при 20⁰С, кг/м³;

,

где G_БО и G_ДТ – соответственно содержание бензина-отгона и дизельного топлива в жидкой фазе сепаратора, кг/ч;

G_БО = 1210 кг/ч  (см. табл.2.30);

G_ДТ = 136989 кг/ч  (см. табл.2.30);

 и  – соответственно плотность бензина-отгона и дизельного топлива, кг/м³;

 = 826 кг/м³  (таб. 1.2)

 = 761 кг/м³  (таб. 1.3)

;

t – температура в газосепараторе;  t = 235⁰С;

 – температурная поправка;          

;

– плотность газовой фазы в сепараторе, кг/м³;

,

где G^ГФ – массовый расход газовой фазы;

G^ГФ = 58713 кг/ч (таб.5.26)

;

;

Рассчитаем фактическую линейную скорость паров в газосепараторе по формуле:

где  – фактическая линейная скорость паров в газосепараторе, м/с;

V_П – объемный расход газовой фазы, м³/с;

 – сечение газосепаратора, м²;

0,5 – коэффициент заполнения горизонтального сепаратора

где d – диаметр сепаратора, м;

d = 3,2 м

Определим время пребывания жидкой фазы в сепараторе по формуле

где  – фактическое время пребывания жидкости в сепараторе, мин;

L – длина газосепаратора, м;

L = 7,6 м;

W_ж.ф.  – линейная скорость движения жидкости в газосепараторе, м/мин;

где V_Ж  – объемный расход жидкости, м³/мин

Объемный расход жидкости определим из соотношения

где G_ЖФ – массовый расход жидкой фазы, кг/ч;

G_ЖФ = 139123 кг/ч (таб. 5.26);

– плотность жидкой фазы в сепараторе, кг/м³

.

W_ФАК (0,37м/с) > W_ДОП (0,26 м/с) – применяемый на установке  газосепаратор не обеспечивает необходимое разделение фаз.

Для обеспечения проведения горячей сепарации необходимо смонтировать на установке новый сепаратор с диаметром 3,8м.:  

                  

5.4.2 Расчет вертикального газосепаратора С - 202.

Исходные данные для расчета:

- диаметр – 3,0 м;

- высота – 10,04 м;

- температура – 35⁰С;

- давление – 2,7 МПа;

Сепаратор С-202 предназначен для получения ЦВСГ с необходимой концентрацией водорода. Эскиз газосепаратора представлен на рис. 5.5.

Расчет однократного испарения газопродуктовой смеси в газосепараторе приведен в таб. 5.28, материальный баланс газосепаратора – в таб. 5.29.

Эскиз вертикального газосепаратора

Рис. 5.5

Объемный расход газовой фазы определим по формуле

,

где N^ГФ – число кмоль газовой фазы, кмоль/ч;

N^ГФ = 3423 кмоль/ч (см. табл.2.33);

t – температура в газосепараторе, ⁰С;

t= 35⁰С;

0,1 – атмосферное давление, МПа;

Р – давление в газосепараторе, МПа;

Р = 2,7 МПа.

Таблица 5.28

Расчет однократного испарения в газосепараторе С-202 при 35⁰С и 2,7 МПа