5.4 Расчет сепарации ГПС.
5.4.1 Расчет горизонтального газосепаратора С-201.
Исходные данные для расчета:
- диаметр – 3,2 м;
- длина – 7,6 м;
- температура – 2350С;
- давление – 2,9 МПа;
Сепаратор С-201 предназначен для отделения ЦВСГ от жидкой части ГПС. Расчет однократного испарения газопродуктовой смеси в газосепараторе приведен в таб.5.25, материальный баланс газосепаратора – в таб. 5.26.
Объемный расход газовой фазы определим по формуле
,
где NГФ – число кмоль газовой фазы, кмоль/ч;
NГФ = 3567 кмоль/ч (таб.5.26);
t – температура в газосепараторе, 0С;
t= 2350С;
0,1 – атмосферное давление, МПа;
Р – давление в газосепараторе, МПа;
Р = 2,9 МПа;
Z – коэффициент сжимаемости.
Эскиз горизонтального сепаратора С – 201.
Рис. 5.4
Таблица 5.25
Расчет однократного испарения газопродуктовой смеси в газосепараторе С-201 при 2350С и 2,9 МПа
Компоненты газопродуктовой смеси |
Расход (Gi), кг/ч |
Молярная масса (Mi), кг/кмоль |
Массовая доля () |
Количество (Ni), кмоль/ч |
Мольная доля () |
Константа фазового равновесия (Кi) |
Мольная доля компонента в жидкой фазе (хi) |
Мольная доля компонента в паровой фазе (уi) |
Н2 |
5208 |
2 |
0,0267 |
2506,5 |
0,5728 |
20 |
0,0347 |
0,6948 |
СН4 |
10816 |
16 |
0,0570 |
667,6 |
0,1525 |
10 |
0,0183 |
0,1830 |
С2Н6 |
6994 |
30 |
0,0329 |
205,4 |
0,0469 |
5,7 |
0,0097 |
0,0554 |
С3Н8 |
3309 |
44 |
0,0171 |
73,0 |
0,0167 |
3,5 |
0,0055 |
0,0192 |
SC4H10 |
1664 |
58 |
0,0063 |
20,3 |
0,0046 |
2,5 |
0,0021 |
0,0052 |
SC5H12 |
1120 |
72 |
0,0013 |
3,5 |
0,0008 |
2,3 |
0,0004 |
0,0009 |
Гидрогенизат |
164123 |
183,8 |
0,8404 |
852,0 |
0,1947 |
0,035 |
0,9159 |
0,0311 |
Бензин-отгон |
3409 |
127,2 |
0,0130 |
19,2 |
0,0044 |
0,23 |
0,0118 |
0,0027 |
Сероводород |
1193 |
34 |
0,0052 |
28,7 |
0,0066 |
5,1 |
0,0016 |
0,0077 |
Итого |
197836 |
- |
1,0000 |
4376,1 |
1,0000 |
- |
1,0000 |
1,0000 |
Таблица 5.26
Материальный баланс однократного испарения ГПС в газосепараторе С-201 (мольная доля отгона е = 0,8151)
Компоненты газопродуктовой смеси |
Приход |
Расход |
|||||||||||
Парожидкостная смесь |
Паровая фаза |
Жидкая фаза |
|||||||||||
кг/ч |
кг/ч |
кг/ч |
|||||||||||
Н2 |
5208 |
0,0267 |
2506,5 |
0,5728 |
5152 |
0,1025 |
2478,4 |
0,6948 |
56 |
0,0004 |
28,1 |
0,0347 |
|
СН4 |
10816 |
0,0570 |
667,6 |
0,1525 |
10579 |
0,2160 |
652,8 |
0,1830 |
237 |
0,0017 |
14,8 |
0,0183 |
|
С2Н6 |
6994 |
0,0329 |
205,4 |
0,0469 |
6763 |
0,1226 |
197,6 |
0,0554 |
231 |
0,0017 |
7,9 |
0,0097 |
|
С3Н8 |
3309 |
0,0171 |
73,0 |
0,0167 |
3112 |
0,0624 |
68,5 |
0,0192 |
197 |
0,0014 |
4,4 |
0,0055 |
|
SC4H10 |
1664 |
0,0063 |
20,3 |
0,0046 |
1567 |
0,0224 |
18,6 |
0,0052 |
97 |
0,0007 |
1,7 |
0,0021 |
|
SC5H12 |
1120 |
0,0013 |
3,5 |
0,0008 |
1097 |
0,0047 |
3,2 |
0,0009 |
23 |
0,0002 |
0,3 |
0,0004 |
|
Гидрогенизат |
164123 |
0,8404 |
852,0 |
0,1947 |
27101 |
0,4248 |
111,1 |
0,0311 |
137022 |
0,9849 |
740,9 |
0,9159 |
|
Бензин-отгон |
3409 |
0,0130 |
19,2 |
0,0044 |
2210 |
0,0254 |
9,7 |
0,00271 |
1199 |
0,0087 |
9,5 |
0,0118 |
|
Сероводород |
1193 |
0,0052 |
28,7 |
0,0066 |
1132 |
0,0193 |
27,46 |
0,00770 |
61 |
0,0003 |
1,2 |
0,0016 |
|
Итого |
197836 |
1,0000 |
4376,1 |
1,0000 |
58713 |
1,0000 |
3567 |
1,0000 |
139123 |
1,0000 |
808,9 |
1,0000 |
|
Для определения коэффициента сжимаемости необходимо предварительно вычислить приведенные температуру и давление из соотношений
, ,
где ТПР и РПР – соответственно приведенные температура и давление;
Т – температура в сепараторе, К;
Т = 235 + 273 = 508 К;
Р – давление в сепараторе, МПа;
Р = 2,9 МПа;
ТПС.КР – псевдокритическая температура, К;
РПС.КР – псевдокритическое давление, МПа;
,
,
где ТКРi и РКРi – соответственно критические температуры и давления компонентов смеси;
уi – мольная концентрация компонентов смеси.
; ;
; .
Рассчитаем приведенные температуру и давление для газовой фазы:
,
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.