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

к, . =1,367-

293 273

8,829

-0,8287

= 0,519;

К„.с =0,9678 •

293 273

9,024

-0,8612

= 0,340;

К,.сз=0,3215.

10,328

-0,8158

= 0,136;

К„ (. =0,2157

11-1..с

293 v273y

12,159

0/7 vO,ly

-0,8192

= 0,104.

2. Молярная доля остатка «гексан + высшие»

Z =l-0,01-XZi=l-0,01-(4,24 + 3,50 + 10,49 + 4,14 + 7,84 + 2,52 +

+5,6l + 3,32 + 3,24) = 0,551

3. Величина комплекса

М /, = о, о 1 (28,02 4,24 i- 44,01 • 3,5 + 16,04 • 10,49 + 30,07 - 4,14 +

+44,09- 7,84 + 58,12 (2,52 i 5,61) + 72,15-(3,32 + 3,24) = 18,6-4. Молярная масса остатка по формуле (8.30а)

кмоль

0,551 кмоль

5. Коэ()фициепт1.1 а, и а для остатка но формулам (8.22):

а, =10--(-2343+ 17615,1-2 18,5-36,147-218,5-1,894-10--218,5) = 19,23;

а2=-10"*-(1031660-3098,58-218,5+ 1,279-218,5) = -0,4157.

6. Константа равновесия остатка по формуле (8.21)

Кс = 4,305 10-

293 273

vo.iy

= 0,00075.

7. Проверяем выполнение неравенства (8.20)

0,01IZiK. =0,01-(4,24-104,8 + 3,50-10,03 + 10,49-25,54 + 4,14-4,29+7,84-

-1,23+2,52-0,509+ 5,61-0,340 + 3,32-0,136 + 3,24-0,104 + 55,1-0,00075) = 7,79

Так как 7,79 > 1, то при Р=0,7 МПа и Т=293К пластовая нефть находится в двухфазном состоянии.

8. Подставляя величины Z, и К, в формулу (8.17), получаем

4,24-(1-104,8 3,5-(1-10,03) 10,49-(1-25,54) 4,14-(1-4,29) 1-8(1-104,8) 1-8(1-10,03) 1-8(1-25,54) 1-8(1-4,29) 7,84-(1-1,23) 2,52-(1-0,509) 5,61-(1-0,340) 3,32-(1-0,136)

- + -

1-8(1-1,23) 1-8(1-0,509) 1-8(1-0,340) 1-8(1-0,136) 3,24-(1-0,104) 55,1-(1-0,00075)

- + -

1-8(1-0,104) 1-8(1-0,00075) или

440,1 31,61 257,4 13,62 1,803

1 + 103,8-8 1 + 9,03-8 1 + 24,54-8 1 + 3,29-8 1 + 0,23-8

1,237 3,703 2,869 2,903 55,06

1-0,491-81-0,66-8 1-0,864-8 1-0,896-81-0,99925-8

Решая это уравнение относительно е методом последовательных приближений, находим, что е =0,2088.

9. Вычисляем мольные доли компонентов в жидкой и газовой фазах по формулам (8.26):

Хн =

0,01-4,24

2 1-0,2088-(1-104,8)

= 1,87-10-;

Y =1,87-10--104,8 = 0,196;

-00 -

0,01-3,50

= 12,10-10-;

2 1-0,2088-(1-10,03)

=12,10-10"-10,03 = 0,122;

1-0,2088-(1-25,54)

Ус =17,1-10"-25,54 = 0,437;

0,01-4,14

= 24,5-10-;

2 1-0,2088-(1-4,29) Yc =24,5-10"-4,29 = 0,105;

0,01-7,84

= 74,8-10-;

3 1-0,2088-(1-1,23) Yc =74,8-10--1,23 = 92,0-]0-;

0,01-2,52

= 28,1-10-

4 1-0,2088-(1-0,509) Y c =28,1-10- 0,509 = 14,3-10-;

0,01-5,61

= 65,1-10-

4 1-0,2088-(1-0,340) Y„ c =65,1-10--0,340 = 22,1-10-;

X 0,01-3,32

-s 1-0,2088-(1-0,136)

= 40,5-10-;

Yi c =40,5-]0--0,136 = 5,5l-10-; 0,01-3,24

- = 39,9-10-; 5 l-0,2088-(]-0,104)

Y„ cj = 39,9 -10"- 0,104 = 4,15 -10-;

Содержание компонентаг «гексан + высшие» в обеих фазах находим из условия, что £Xi = £х = 1, что даётХс = 0,696 и Yc = 0,02.

10. Молярные массы фаз по формулам (8.28):

Мг= 28,02-0,196+ 44,01-0,122 +16,04-0,437+ 30,07-0,105 +

+44,09-0,092+ 58,12-(0,0143+ 0,0221)+ 72,15-(0,00551+ 0,00415) +

+86,18-0,02 = 29,62-!-.

кмоль

Мж =10--[28,02-1,87 + 44,01-12,1+16,04-17,1+30,07-24,5+44,09-74,8 +

+5 8,12 - (28,1 + 65,1) + 72,15 • (40,5 + 39,9) + 218,5 - 696] = 168,2

..£

- -г

кмоль

11. Плотность условного компонента С в жидкой фазе по формуле (8.36)

10-218,5

47,409 + 0,953-218,5 12. Полагая в первом приближении

= 854,7

Рс, =459,3, рс =519,5, м м

вычисляем комплекс

уХМ. 1,87-28,02 12,1-44,01 , 17,1-16,04 24,5-30,07 , 74,8-44,09 467

Е = ( + + + -..:+ +

i р.

459,3 519,5

28,1-58,12 65,1-58,12 40,5-72,15 39,9-72,15 696-218,5, з

---1---1---\----1--)-10 =

563 584 625 631 854,7

= 0,206-

кмоль

13. По формуле (8.32) вычисляем первое приближение фиктивной плотности жидкой фазы

168,2

р, =- = 816,5.

0,206 м

14. По формулам (8.35) уточняем фиктивные плотности метана и этана в жидкой фазе: : , . • ,

Рс, =0,46-816,5-13,8 = 361,8-;

Рс =0,30-816,5 + 248,0 = 493,0.

15. Уточняем величину комплекса

1 = 0,206-i=i Pi

-10-=0,2062-

17,1-16,04-

{36\,8 459,3)

+ 24,5-30,07-

493 519,5 j

кмоль

и величину фиктивной плотности жидкой фазы при стандартных условиях

Pi =

168,2 0,2062

= 815,7--.

Уточнение величины р, составило менее 0,1%, т. е. найденную величину можно считать окончательной.

16. Величины поправок плотности на температуру и давление по формулам (8.33)

Др = 10-. (185,4 - 0,148 • 815,7) • (293 - 293) = 0;

Дрр = 10-.(187,4-0,154-815,7)

0J 0,1

= 0,371

17. Плотность жидкой фазы по формуле (8.31) лэги-

Ps = 815,7 + 0 + 0,371 = 816,l-

18. Плотность газовой фазы при нормальных условиях

29,62 ,,,,кг

. . „. 22,4 м , ,•:(;,:. м

19. Критические температура и давление компонента «гексан + высшие» в газовой фазе по формулам (8.40):

Ткр =19,25-(1п8б,18)+44,06-1п86,18-70 = 508,7 К;

Ркр =7,77-9,5-10--508,7 = 2,94МПа,

т.е. отличаются от критических параметров гексана не более чем на 3%.

20. Вычисляем комплексы, входящие в формулы (8.39) iliitt:,

Jpp Yi =(3,46-196 + 7,5-122 + 4,58-437+ 4,68-105+ 4,34-92 + 3,72-14,3 + +3,57-22,1+3,28-5,51+3,3-4,15+ 2,94-20)-I0- =4,65МПа;

TpYi =(126,1-196 + 304,2-122 + 190,7-437 + 306-105 + 369,8-92 + 407,2-

-14,3+425,2-22,1+461-5,51+ 470,4-4,15+508,7 - 20)-10- =231K.

21. Приведенные давление и температура по формулам (8.39):

О 7 293

Рпр = = 0,151; Тпр= -= 1,27. 4,65 231

22. Коэффициент сжимаемости газовой фазы при условиях сепарации по формуле (8.38)

Ze=l-

0,0241-0,151

= 0,975.

1-1,68-1,27 + 0,78-1,27+0,0107-1,27

23. Плотность газоюй фазы при условиях сепарации по формуле (8.37)

р, = 1,322--l. = 8,84i

0,975-0,1 293 м

24. Динамическая вязкость жидкой фазы по формуле (8.43) 4,69-10"

Hs = -

1,03-

816,1 1000 )

УЗ = 3,93-10-Па-с.

Л7,35

25. Вычисляем суммы, входящие в формулы (8.45):

.У.7ц" = 10-[0,017-196-728,02+ 0,014-122-744,01+ 0,0104-437-7l6,04 + +0,0086 -105 - 730,07 + 0,007 5 • 92 - 44,09 + 0,0068 - VsS, 12 • (14,3 + 22, l) +

у 4(1.5

+0,0063-72,15-(5,51 + 4,15)+0,0057-20-786,18] = 60,2-Ю-Па-с-

кмоль

У,7Н =10-[196-V28,02 + 122-744,01+437-716,04 + 105-730,07+92.7Щ9 +

+(14,3 +22,1)-758,12+(5,51 +4,15)-772,15+20-786,18] = 5,33

Vкмоль

26. Динамическая вязкость газовой фазы при нормальных условиях по формуле (8.45)

60,2-10

5,33

= 11,3-10-Па-с.

27. Объем газа, приходящийся на 1м жидкой фазы при условиях фазового перехода, по формуле (8.27)

5г=:

29,62-816,1-0,2088

= 4,29

168,2-8,84-(1-0,2088) м 28. Расходное газосодержание смеси

" Рг

4,29 1 + 5г 1 + 4,29

- £ -

= 0,811.