где Σn – число кмоль паровой фазы, кмоль/ч;
z – коэффициент сжимаемости;
z = 1;
Р – давление в сепараторе, МПа;
Р = 0,6 МПа;
t – температура в сепараторе, °С;
t = 11°С.
Объем паровой фазы определяем по формуле
= 7,7 м3/с
Допустимую скорость газового потока находим по формуле
,
где Wдоп – допустимая линейная скорость паров, м/с;
ρж – плотность жидкой фазы при температуре сепарации, кг/м3;
ρп –плотность паровой фазы, кг/м3
;
где 
=0,695 г/см3;
α=0,000910
г/см3 = 703,1кг/м3
Плотность паровой фазы находим по формуле
где Gn – расход паровой фазы, кг/ч
= 5.76 кг/м3
= 0,36 м/с
м2
Диаметр сепаратора находим по формуле
= 7,4 м
Принимаем три сепаратора каждый диаметром 2,5 м.
Рассчитаем сечение сепаратора с диаметром 2,5 м.
=4,9м2
Находим объем жидкой фазы по формуле
где Vж – объемный расход жидкой фазы, м3/мин;
Gж – расход жидкой фазы, кг/ч;
n- число сепараторов;
n = 3.
м3/мин
Скорость движения жидкой фазы определяем по формуле
,
где Kз – коэффициент заполнения сепаратора жидкостью;
Kз= 0,5
м/мин
Длину сепаратора находим по формуле
L=Wж∙τ ,
где L – длина сепаратора, м;
τ – время пребывания нефти в сепараторе, мин.
Время пребывания в сепараторе неразгазированной нефти 10-20 минут.
Принимаем 15 минут.
L = 0,91∙15 = 13,6 м
Выбираем 3 сепаратора V=100 м3 типа 911-И.00-000
2.4.3 Расчет трехфазного сепаратора ТФС-1
Сепаратор предназначен для отделения газа и воды от нефти, которая поступает из сепараторов С-1/1 – С1/3. Целью расчета является определение мольной доли отгона, состава газовой и жидкой фаз на выходе из сепаратора, размеров и числа аппаратов.
2.4.3.1 Исходные данные для расчета
Принимаем температуру в сепараторе ТФС-1 равной 26°С и давление 0,55 МПа.
Состав сырья сепаратора берем из табл. 2.15.
На входе в сепаратор осуществляется подача воды, сброшенной из отстойников нефти. Возврат воды в процесс предусматривается для использования тепла сброшенной воды, а также для использования полного потенциала «промывной воды». Из практических данных принимаем расход воды поступившей из отстойников равным 5% мас. на нефть.
Массу воды поступающей из отстойников определяем из соотношения
,
где Gвода- массовый расход воды, кг/ч;
Gвода – 282562 кг/ч;
Свода – расход воды, % мас;
Свода = 5% мас.
= 14128 кг/ч.
Для определения состава паровой и жидкой фаз на выходе из сепаратора находим константы равновесия компонентов нефти при 26°С и 0,55 МПа. Состав продуктов на выходе из сепаратора ТФС-1 представлен в табл. 2.17.
2.4.3.2 Расчет материального баланса сепаратора
Материальный баланс однократного испарения нефти в сепараторе ТФС-1 представлен в табл. 2.18.
Материальный баланс трехфазного сепаратора представлен в табл. 2.19.
В трехфазный сепаратор ТФС-1 поступила нефть с содержанием газа 7,2% мас. (21746 кг/ч) и содержанием воды 7,1% мас. (21537 кг/ч). В сепараторе отделилось 0,3% мас. (782 кг/ч) газа и 9% мас. (28621 кг/ч) воды. После трехфазного сепаратора ТФС‑1 содержание газа в жидкой фазе составило 7,2 % мас. (20984 кг/ч), а содержание воды - 2,5% мас. (7044 кг/ч).
2.4.3.3 Определение размеров сепаратора
Необходимое сечение сепаратора определяем по формуле
,
где S- сечение сепаратора,м2;
Vn – объемный расход паровой фазы, м3/с;
Wдоп – допустимая скорость движения паров в сепараторе, м/с;
0,5 – коэффициент заполнения.
Объем паровой фазы определяем по формуле
,
где Σn – число кмоль паровой фазы, кмоль/ч;
z – коэффициент сжимаемости;
z = 1;
Р – давление в сепараторе, МПа;
Р = 0,6 МПа;
t – температура в сепараторе, °С;
t = 11°С.
Таблица 2.17
Состав продуктов на выходе из сепаратора ТФС-1 при 26°С и 0,55 МПа
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.