Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

Рнас =

8400 tr Pi

(6.1)

где Gj,i, Pi - соответственно годовой план перекачки и расчетная плотность i-ro нефтепродукта; s - число последовательно перекачиваемых нефтепродуктов.

По известному часовому расходу подбираются основные и подпорные насосы, таким образом, чтобы Q была максимально близка к их номинальной подаче, удовлетворяя условию 0,8Q <Q,3c<l,2Q„o„.

Определение экономически целесообразного диаметра нефтепродуктопровода производится, исходя из необходимости перекачки с расходом Q„ac наиболее вязкого из нефтепродуктов.

Далее строится совмещенная характеристика насосных станций и трубопровода при работе на каждом из нефтепродуктов. По совмещенной характеристике определяют соответствующие рабочим точкам производительности перекачки каждого из нефтепродуктов Q,,,,

Q.,ac2.-. Q.,acs (РИС.6.1).

Определяется фактическое число сугок перекачки каждого нефтепродукта

N. =-

24-p,-Q.„

(6.2)

и проверяется выполнение условия, что суммарная продолжительность перекачки всех нефтепродуктов в течение года не превышает 350 суток, т.е.

£n,350.

(6.3)

Проверку выполнения данного неравенства целесообразно выполнить не только для найденного числа насосных станций, но и для меньшего. Это связано с тем, что гидравлический расчет нефтепродуктопровода при принятых допущениях выполняется, как правило, с большим запасом.

К дальнейшему расчету принимается то количество насосных станций, которому соответствует суммарное число дней перекачки нефтепродуктов, ближайшее меньшее по отношению к 350.

§6.2. Объем смеси при перекачке прямым контактированием

Объем смеси, образующейся при перекачке прямым контактированием двух нефтепродуктов («а» и «б») определяется по формуле

VeM=4p-(Z,-Z2).(Per-bPO.

(6.4)

где - объем трубопровода, соответствующий пути L, пройденному серединой смеси; Z,, Zj ~ аргументы интеграла вероятности, соответствующие концентрациям отсечки; РСд, Pcg - диффузионный параметр Пекле для нефтепродуктов соответственно А и Б.

Для i-ro нефтепродукта

где и,, D., - соответственно средняя скорость и эффективный коэффициент турбулентной диффузии для него.

При практических расчетах объем смеси вычисляют в симметричных пределах концентраций, т.е. когда Cg, = 0,01 и Cgj = 0,99. Этим значениям соответствуют величины Z, = 1,645 и Zj-1,645.

Подставляя их в формулу (6.4), получаем

(6.4а)

Диффузионный параметр Пекле удобно вычислять по формуле Съенитцера, получившей подтверждение в ходе промышленных экспериментов

0=1,32-10

/у,6 N0.141

u-d.

(6.5)

С учетом (6.5) и рекомендуемых величин Z„ Zj формула (6.4) принимает окончательный вид

v,„= iooo-(Xl4;)-(;/d)-v,

(6.6)

где А,д, А-Е - коэффициенты гидравлического сопротивления при перекачке каждого из нефтепродуктов в отдельности.

§6.3. Допустамые концентрации нефтепродуктов друг в друге

В основу раскладки смеси по резервуарам с товарными нефтепродуктами положено понятие допустимой концентрации одной жидкости в другой. Эти величины определяются в результате лабораторных анализов.

Наиболее сложно раскладывать смеси «бензин-дизтопливо».

Предельно допустимые концентрации дизельного топлива в бензине 9д и наоборот, бензина в дизельном топливе в процентах могут быть рассчитаны по формулам:

([У]-0([У] + У-248) 28-(Рд-753)

(6.7)

1135 t„ +55

(6.8)

где [t], [tJ - температуры соответственно конца кипения бензина и вспышки дизельного топлива, установленные ГОСТом, "С; tij, tj - фактические величины указанных температур, "С ; рд - плотность дизельного топлива при температуре 20С , кг/м.

Поскольку фактические характеристики нефтепродуктов, вырабатываемых на НПЗ, являются случайными величинами, то и значения 9д, 9д для каждой конкретной партии бензина и дизельного топлива являются различными.

Если информация о величинах t, t„ отсутствует, то ориентировочные значения допустимых концентраций нефтепродуктов друг в друге можно принять по табл.6.1.

Таблица 6.1

Ориентировочные предельно допустимые концентрации 9 одних нефтепродуктов в других, %

Для одноименных нефтепродуктов аналогичные концентрации составляют:

1. Контакт бензинов АИ-93 и А-76 0,6%

2. Контакт бензинов А-76 и А-72 2,5%

3. Контакт дизельных топлив Л-62 и Л-40 12%.

§ 6.4. Определение числа циклов последовательной перекачки и объема партий нефтепродуктов

Выбор числа циклов Ц производится из следующих соображений. Весь годовой объем i-ro нефтепродукта можно перекачать за один раз. В этом случае Hi = 1. Однако все остальные нефтепродукты в это время должны накапливаться в резервуарах головной перекачивающей станции, что потребует значительных объемов резервуарной емкости.

Максимально возможное число циклов перекачки i-ro нефтепродукта из условия материального баланса составляет

р -Yv

(6.9)

где - доля i-ro нефтепродукта, которая доходит до конечного пункта трубопровода; в связи с наличием путевых сбросов, £,,<!; minij " минимально требуемый объем j-ой партии i-ro нефтепродукта из условия реализации образовавшейся смеси; К - число партий i-ro нефтепродукта в цикле.

На рис.6.1 приведена одна из возможных схем последовательного движения нефтепродуктов в трубопроводе.

Рис.6.1. Схема цикла

В данном случае цикл образуют:

-дизтопливо летнее с температурой вспышки 40°С и содержанием серы 0,2%;

-дизтопливо летнее с температурой вспышки 40°С и содержанием серы 0,5%;

-дизтопливо летнее с температурой вспышки 40°С и содержанием серы 0,2%;

-автомобильный бензин А-76;

-автомобильный бензин АИ-93;

-автомобильный бензин А-76.

В цикле, изображенном на рис.6.1, партии ДЛ-02-40 и А-76 встречаются дважды, а ДЛ-05-40 и АИ-93 - по одному разу.

Минимально требуемый объем партии i-ro нефтепродукта в цикле определяется вместимостью резервуарного парка на головной насосной станции нефтепродуктопровода и выбранным способом раскладки смеси на конечном пункте.

При решении учебных задач наиболее предпочтительным способом раскладки образуюш,ейся смеси является ее деление пополам. В этом случае отсутствует пересортица (уменьшение объема одного нефтепродукта и увеличение объема другого) и объемы подмешиваемых нефтепродуктов строго определены.

Минимальный объем чистого нефтепродукта V.,,,,,,, (например, бензина), необходимый для приема половины объема смеси V. (например, бензина и дизтоплива)

V„„; =0.0858 -

(6.10)

где - допустимая концентрация примеси.

Минимальный объем партии чистого нефтепродукта определяется как сумма минимальных объемов, требуемых для реализации половин смеси, образующейся в смежных контактах.

Недостатком данного способа раскладки смеси является необходимость создания больших (порядка 10000 м) запасов чистых нефтепродуктов на головной насосной станции магистрального нефтепродуктопровода.

При приеме всей смеси в один нефтепродукт (контакт топлива ТС-1 и бензина) минимально необходимый объем этого нефтепродукта

V.„i =0,5

(6.10а)

где 0„ - допустимая концентрация примеси в нефтепродукте, в который принимается вся смесь.

В этом случае величина в несколько раз больше, чем при делении пополам.

На практике смесь делят на три части: «голову», «хвост» и «тело», концентрации отсечки которых зависят от объемов чистых нефтепродуктов в принимающем смесь резервуарном парке и от их запаса качества. Решение этой задачи требует дополнительной информации и здесь не рассматривается.

Максимально возможное число циклов перекачки всех m нефтепродуктов в общем случае неодинаково. Чтобы сохранить принятую структуру (схему) цикла и обеспечить возможность реализации образовавшейся смеси принимают

Ц = min {Ц„ Ц, ... Щ,

(6.11)

то есть равным наименьшему целому из найденных для каждого нефтепродукта числа циклов.

С учетом этого продолжительность перекачки одного цикла составит

а суммарный объем i-ro нефтепродукта в цикле

(6.12)

tr " Р.-Ц

(6.13)

"Г рас, ~ расчетная продолжительность работы нефтепродуктопровода в течение года.

§6.5. Раскладка смеси на несколько частей

Возможность управлять формированием объемов партий нефтепродуктов в резервуарах головной насосной станции имеется не всегда. В этом случае реализация смеси осуществляется за счет запаса качества чистых нефтепродуктов в резервуарах конечного пункта: путем ее распределения по нескольким емкостям.

Пусть при последовательной перекачке впереди следует нефтепродукт А, а за ним - нефтепродукт Б. При определении условий отсечки «порций» смеси, направляемых во впереди идущий нефтепродукт, необходимо пользоваться уравнением

s,=Fs(Z,,,)-F,(Z,.),

(6.14)

где - расчетный параметр для i-ro резервуара с нефтепродуктом А, в котором нефтепродукт Б является примесью, равный