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

вать рис. 6.4-6 можно только тогда, когда смесь находится преимущественно в двухфазном состоянии.

В точке кипения один моль жидкости находится в равновесии с быстроисчезающим газовым пузырьком. Отсюда, с хорошим приближением можно приравнять 2ж=1 и Zr-Q. Тогда по уравнениям (6.4-4) и (6.4-7) получим:

(6.4-12)

Объемные доли жидкой сразы,°/о

Если значение 2г/,- больше едини-1=\

цы, значит, смесь двухфазная. Чтобы довести значение до единицы, необходимо уменьшить Ki. Теперь, согласно номограмме на рис. 6.4-3, при постоянном давлении потребуется снизить температуру, а в соответствии с рис. 6.4-6 это возможно только в том случае, если смесь состоит из двух фаз.

Часто в продукции скважин содержится вода. При расчете таких потоков необходимо учитывать, что общее давление паров несмешивающихся жидкостей не зависит от доли содержания их компонентов в жидкой фазе и равно сумме давлений упругости паров компонентов, взятых отдельно при данной температуре.

Пример 6.4-2. Необходимо найти давление паров смеси вода - пентан при температуре 50 °С.

Рис. 6.4-6. Фазовая диаграмма природного газа, содержащего значительное количество конденсата

Компонент .... HjO Цавление, 10 кПа . .0,12

Таблица 6.4-6

1,60=1,72

При подогреве этой смеси пузырьки газа появятся при температуре, когда сумма давлений паров равна внещнему давлению. Точка кипения смеси ниже точки кипения любого из компонентов. Часто необходимо определять температуру, при которой начинается конденсация воды из системы углеводороды - вода (для установления

точки росы смеси). Так . как каж.дый -компонент создает парциальное давление, независимое от других компонентов, задача состоит в том, чтобы о-пределить.температуру, прн которой сумма парциальных давлений равна давлению паров.

Пример 6.4.3 (Маддокс, 1963). Определить точку росы смеси, состоящей из паров 1 кг HjO и 10 кг нормального пентана. Какой из компонентов будет конденсироваться первым? Результаты расчетов приведены в таблице 6.4-6. При охлаждении с более высокой температуры пары воды будут конденсироваться при температуре точ-ки росы 80,9 °С. •

6.4.2. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ СЕПАРАТОРОВ

а) Давление сепарации

На рис. 6.4-7 показан выход жидкости из потока, имеющего состав, приведенный ниже.

Компонент Q Ci , С3 i-Cj п-С t-Cs п-С Сд С7+

2i 0.7118 0,1503 0,0478 0,0104 0,0343 0.0096 0,0114 0.0092 0.0151

Видим, ЧТО при давлении 7,0 МПа из объема 1 млн. м можно извлечь 100 м жидкой фазы С7 + . Кроме того, по мере повышения давления в сепараторе на начальном участке идет более интенсивная конденсация. Наибольшее приращение объема конденсируемой жидкости при повышении давления на единицу наблюдается для метана, но по мере увеличения молекулярной массы оно уменьшается.

8,0 10,0 12,0 и,а

р, МПа к.

Рис. 6.4-7. Влияние давления на выход жидкости из потока при Т=27°С (Кэмп-белл, 1955)

8,0 10,0 12,0 р, МПа

Рис. 6.4-8. Влияние давления на выход жидкости в сепараторе при 1=27" С (Кэмпбелл, 1955)

Кривые для компонентов тяжелее бутана имеют пики, при которых для данной температуры извлекается максимальное количество жидкости Однако по мере дальнейшего повышения давления количество, извлекаемой жидкой фазы уменьшается из-за ретроградного парообразования Это явление представляет значительный интерес при получении жидкой фазы, стабильной при атмосфер-ном давлении.

4-546

На рис. 6.4-8 кривая / характеризует зависимость выхода жидкости от давления в сепараторе при температуре 27 °С, а кривая 2 -объема стабильной товарной нефти при атмосферном давлении и температуре 38 °С от давления в сепараторе. Объем товарной нефти, состоящей в ос-Таблиц а 6.4-7

новном из пентанов и более тяжелых, увеличивается с увеличением давления до 4,1 МПа и снижается при дальнейшем его повышении. Объем жидкости, определяемой по разнице ординат двух кривых, при данной температуре испаряется в резервуаре. При сепарации продукции другого состава при различных температурах кривые извлечения жидкости будут смещаться относительно представленных на рисунке, но характер их будет тот же.

б) Температура сепарации

На рис. 6.4-9 даны кривые, характеризующие извлечение различных углеводородов из данной продукции в зависимости от температуры. Чем ниже температура, тем меньше приращение выхода Сз и Се при дальнейшем снижении температуры, Извлечение максимального объема С7+ происходит при температуре около 10 °С.

На рис. 6.4-10 отражен относительный выход всей жидкости в сепараторе в зависимости от температуры (кривая /) и относительный