Расчет горизонтального газосепаратора С-201, страница 4

,                 ,

где Т_ПР и Р_ПР – соответственно приведенные температура и давление;

Т – температура в сепараторе, К;

Т = 35 + 273 = 308 К;

Р – давление в сепараторе, МПа;

Р = 2,7 МПа;

Т_ПС.КР – псевдокритическая температура, К;

Р_ПС.КР – псевдокритическое давление, МПа;

,

,

где Т_КРi и Р_КРi – соответственно критические температуры и давления компонентов смеси;

у_i – мольная концентрация компонентов смеси.

 ;          ;

 ;          .

Расчет критических температур и давлений газопаровой фазы, выходящей из сепаратора, представлен в таб.5.30.

Таблица 5.30

Расчет критических температуры и давления газопаровой фазы

Компонент	уi	Критические параметры
		температура, К	давление, МПа
Н2	0,7225	33,2	1,82	24,0	1,31
СН4	0,1895	191,5	4,68	36,3	0,89
С2Н6	0,0562	305,2	4,92	17,2	0,28
С3Н8	0,0186	369,8	4,28	6,9	0,08
SC4H10	0,0047	407,0	3,76	1,9	0,02
SC5H12	0,0007	426,1	3,67	0,3	0,003
Сероводород	0,0078	373,4	8,89	2,9	0,07
Итого	1,0000	-	-	89,9	2,56

Рассчитаем приведенные температуру и давление для газовой фазы:

,                

Зная приведенные температуру и давление определим  коэффициент сжимаемости,     Z = 0,97.

.

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 = 2210 кг/ч   (таб.5.29);

G_ДТ = 27101 кг/ч (таб.5.29);

 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, ⁰С;

t = 35⁰С;

 – температурная поправка;

;

– плотность газовой фазы в сепараторе, кг/м³;

,

где G^ГФ – массовый расход газовой фазы;

G^ГФ = 28746 кг/ч (таб.5.29)

;       ;

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;

1 – коэффициент заполнения вертикального сепаратора

   где d – диаметр сепаратора, м;    d = 3,0 м

             

Время пребывания жидкости в сепараторе находим из формулы:

,

где Н_Ц – высота слоя жидкости в цилиндрической части сепаратора, м;

Н_Ц = 0,95 м (по данным установки);

 – время пребывания жидкости в сепараторе, мин;

V_Ж –объемный расход жидкости, м³/мин;

V_П.СФ – объем полусферы, м³;

S_С – сечение газосепаратора, м².

Рассчитаем объемный расход жидкости по формуле:     ,

где V_Ж –объемный расход жидкости, м³/мин;

G_ЖФ – массовый расход жидкой фазы, кг/ч;

G_ЖФ = 29967 кг/ч (таб.5.29);

– плотность жидкой фазы в сепараторе, кг/м³;

Объем полусферы рассчитаем по формуле:      ,

.         .

Так как,  W_ФАК (0,12 м/с) < W_ДОП (0,31 м/с), следовательно, применяемый на установке вертикальный газосепаратор С-202 обеспечивает необходимое разделение фаз с получением ЦВСГ с необходимой концентрацией водорода. Время пребывания жидкой фазы в сепараторе С-202 составляет 23 мин.