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

(6.15)

Fg(Z) - функция вида

Fs(Z) =

l-ф{z)],

(6.16)

Vpj, - соответственно объем чистого нефтепродукта А в i-ом резервуаре и допустимая концентрация нефтепродукта Б в нем.

Объем смеси, поступающей при этом в i-й резервуар с нефтепродуктом А, равен

4..=4p.(Pe-;4Pe?;).(Z,,-Z,).

(6.17)

При определении условий отсечки «порций» смеси, направляемых в позади идущий нефтепродукт, аналогичные формулы имеют вид:

л,=Рл(2л,-,)-Рл(гл,);

Ч„.н,=Чр-(РеГ+Ре-/0-(2лм-2л);

4p-(Pe-;+lV>)

(6.18)

(6.19)

(6.20)

е-- +Z

1 + Ф(г)

Уравнения (6.14), (6.18) удобнее всего решать графоаналитически. Для этого на рис. 6.2 приведен график зависимости функций Рд и Рб от Z. При симметричном распределением концентраций функции Рд и Ffi пересекаются в точке с координатами {0;0,564 .

Раскладка начинается (i=l) с сечения, разделяющего смесь и чистый нефтепродукт. В этом случае Zjq = -1,645, Zo= 1,645, а Fa(Zao) = Fb(Zeo) = О- Расчетные параметры и вычисляются в зависимости от того, в какой резервуар принимается «порция» смеси. Таким образом, в формулах (6.14), (6.18) только по одной неизвестной: Zfi, и Za, соответственно.

0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

-1,6

-1,2 -0,8 -0,4

О 1,6

Рис. 6.2 Номограмма для раскладки смеси между обеими нефтепродуктами без «пересортицы» (построення выполнены для условий примера 6.4)

Методику определения моментов отсечек опишем на примере приема смеси во впереди идущий нефтепродукт. Сначала вычисляются величины для тех резервуаров, в которые возможен прием смеси.

Для уменьшения количества переключений начинать раскладку необходимо с резервуара, имеющего наибольшую величину т.е. =тах{ц}.

Отложив в масштабе по вертикали величину , через полученную координату проводят горизонталь до пересечения с кривой Fb(Z). Точке пересечения соответствует искомая величина Zg,.

Для определения величины Zg2 горизонталь проводят из координаты + б2 и т.д.

Аналогично выполняется определение моментов отсечек при приеме смеси в позади идущий нефтепродукт.

Если вся смесь принимается в один нефтепродукт, то раскладка осуществляется до тех пор, пока не окажется, что g, >4 (или Yjm -)- Если же смесь раскладывается без пересортицы (то есть фактически делится пополам, но распределяется между несколькими резервуарами), то раскладка смеси ведется до тех пор, пока не

окажется, что g; > 0,564 (или д;>0,564). В первом случае удобно пользоваться графиком, приведенным на рис. 6.2, а во втором - приведенным на рис. 6.3.

Если окажется, что при выполнении неравенств Ei > 0,564 (или Ai > 0,564), < , то смесь находящуюся между этими сечениями в принципе можно принимать в оба нефтепродукта. Но для раскладки смеси без пересортицы в этом случае надо принимать Zaj = = 0.

5++9=3,236 t3»

-1,645 -1,2 -0,К -0,4 О 0,4 0,8 1,2 1,645

Рис 6.3 Номограмма для приема всей смеси в один из нефтепродуктов (построения выполнены для условий примера 6.5)

§6.6. Расчет отвода от магистральной части нефтепродуктопровода

Целью расчета является определение диаметра

отвода d, (рис.6.4).

Минимально требуемый расход сброса qg определяется из условия, что общая продолжительность сброса нефтепродукта не должна превышать 30% от времени его перекачки по магистральному нефтепродуктопроводу, т.е.

Чтреб =

0,3 т

(6.21)

где Кр, К„ - коэффициенты, определяемые в соответствии с рекомендациями § 2.2; Vgp - годовой объем сброса нефтепродукта на нефтебазу.

Включение отвода, как правило, мало влияет на работу магистральной части. Поэтому величина относительного сброса нефтепродукта ф может быть найдена по формуле

Ф = 1-

Чтреб

(6.22)

где Q - производительность перекачки данного нефтепродукта при отсутствии сброса.

С другой стороны, величина ф связана с геометрическими размерами второго участка магистрали и отвода выражением

=1-0 где 0 - безразмерный комплекс

(6.23)

Lbd,

L,,d,

Рис. 6.4 Расчетная схема к задаче об определении диаметра отвода

ffL"

-111

(6.24)

fj, fj - гидравлический уклон при единичном расходе соответственно за местом сброса и в отводе.

с учетом (6.23), (6.24) находим расчетный диаметр отвода

(6.25)

По найденной величине dj выбирается ближайший больший стандартный диаметр 0„з и находится соответствующий ему стандартный внутренний диаметр отвода. После этого проверяется правильность выбора режима течения в отводе.

Если принятая величина коэффициента m не совпадает с той, которая соответствует выбранному диаметру dj, то сначала находится ориентировочная величина гидравлического уклона в отводе при единичном расходе

f =f

(6.26)

а затем уже вычисляется расчетный диаметр отвода по формуле

d,=5-

(6.27)

где Рз , m, - принятые величины коэффициентов Лейбензона для отвода.

Расчетный расход сброса q должен превышать критический расход q„ при котором начинается расслоение потока и соответственно существенно увеличивается объем смеси. Данный расход зависит от dj и вычисляется по формуле

Чкр =

71-d, 2qd3 р-р

< cosa„

(6.28)

где а - коэффициент, зависящий от режима течения: для турбулентного режима а = 1,2; ttg - максимальный угол наклона отвода к горизонту; р., р, р,,, - плотность соответственно тяжелого, легкого и вытесняющего нефтепродукта; в наихудшем случае р, = р,.

Если условие q > qp не выполняется, то расчетный расход сброса увеличивают и все вычисления повторяют. Либо производится корректировка диаметра отвода.

§6.7. Параметры смесей и их исправление

Многие физико-химические свойства топлив при смешении подчиняются закону аддитивности (пропорционального сложения). К их числу относятся плотность, октановое число, содержание общей и меркаптановой серы, содержание механических примесей и воды, йодное число, теплота сгорания, зольность, кислотность, содержание фактических смол и ряд других.

Такие показатели качества Х,, получаемые при смешении нефтепродукта А с нефтепродуктом Б могут быть рассчитаны по формуле

X» = ХдСд + Х,С„ (6.29)

где Хд, Xg - рассматриваемый показатель качества чистых нефтепродуктов А и Б; Сд, - их объемные концентрации в смеси.

Например, применительно к плотности смеси и с учетом, что Cg = 1 - Сд, можем переписать (6.29) в виде

Рш =Рб+Са(Ра-Рб)-

(6.30)

При раскладке смеси, образовавшейся в ходе последовательной перекачки, величины, подчиняющиеся закону аддитивности, вычисляются по формуле (6.29), в которой необходимо принять: при приеме всей смеси в один резервуар Сд = Cg = 0,5; при делении смеси пополам Сд = 0,172 и С =0,828 (нефтепродукт А является примесью).

Кинематическая вязкость, температура вспышки и ряд других показателей качества нефтепродуктов закону аддитивности не подчиняются.

Вязкость смесей может быть рассчитана по формуле Кадмера

Vcм»VдCд+VБCg-KДVд-vб)

(6.31)

где Уд,Уб - кинематическая вязкость чистых нефтепродуктов А и Б соответственно; К - эмпирический коэффициент, принимаемый по табл.6.2.

Аналогичной формулой описывается изменение температуры вспышки

всм ~ 1вА • Сд + 1вБ • Сб - Kt (вА - Кб. )

(6.32)

где вместо коээфициента К используется коэффициент К( (табл. 6.2)