3.1.2. Материальный баланс второй ступени
Термодинамические параметры работы рассматриваемого блока равны:
Р = 0,4 МПа; t = 200С.
Содержание углеводородов в нефтяной эмульсии и константы фазового равновесия (Кi) с учетом условий сепарации приведены в табл. 3.8.
Исходные данные для расчета Таблица 3.8
Компонент смеси |
Мольная доля компонента в нефти ( ) |
Молекулярная масса компонента (Mi), кг/кмоль |
Кi |
СО2 |
0,44 |
44 |
60,3 |
N2 |
0,71 |
28 |
112,8 |
CH4 |
23,01 |
16 |
51,76 |
С2Н6 |
4,25 |
30 |
9,17 |
С3Н8 |
8,27 |
44 |
2,16 |
изо-С4Н10 |
1,61 |
58 |
1,04 |
н-С4Н10 |
5,71 |
58 |
0,75 |
изо-С5Н12 |
2,03 |
72 |
0,22 |
н-С5Н12 |
3,53 |
72 |
0,16 |
С6Н14+ |
50,44 |
210 |
0,049 |
|
100,00 |
~ |
- |
Составляем уравнения мольных концентраций для каждого компонента в газовой фазе в расчете на 100 молей нефти:
Путём подбора определим такую величину , при которой выполнится условие
.
Подбор величины приводится в табл. 3.9.
Определение
мольной доли отгона N
Таблица 3.9
Компонент смеси |
= 35,465 |
|
СО2 |
0,01204317 |
|
Азот N2 |
0,019701908 |
|
Метан CH4 |
0,626773744 |
|
Этан С2Н6 |
0,099993829 |
|
Пропан С3Н8 |
0,126564234 |
|
Изобутан изо-С4Н10 |
0,016509792 |
|
Н-бутан н-С4Н10 |
0,046991373 |
|
Изопентан изо-С5Н12 |
0,006173855 |
|
Н-пентан н-С5Н12 |
0,008044507 |
|
Гексан и выше С6Н14 + |
0,03729374 |
|
Yi |
1,000090151 |
|
Расчеты
показали, что из 100 молей сырой нефти в
процессе сепарации выделяется 4,23 молей
газа. Составим материальный баланс
сепарации в молях на 100 молей сырой
нефти. Расчёт приведён в табл. 3.10.
Таблица 3.10
Мольный баланс процесса сепарации второй ступени
Компонент смеси |
Молярный состав сырой нефти (z’i), % |
Газ из сепаратора |
Нефть из сепаратора моли (z’i - N0гi) |
Мольный состав нефти из блока сепараторов x’i=( z’i- N0гi).100, % Σ(z’i- N0гi) |
|
Молярная концентрация (y’i) |
Моли
|
||||
СО2 |
0,440 |
0,012 |
0,427 |
0,013 |
0,020 |
N2 |
0,710 |
0,020 |
0,699 |
0,011 |
0,017 |
CH4 |
23,010 |
0,627 |
22,229 |
0,781 |
1,211 |
С2Н6 |
4,250 |
0,100 |
3,546 |
0,704 |
1,090 |
С3Н8 |
8,270 |
0,127 |
4,489 |
3,781 |
5,860 |
изо-С4Н10 |
1,610 |
0,017 |
0,586 |
1,024 |
1,588 |
н-С4Н10 |
5,710 |
0,047 |
1,667 |
4,043 |
6,266 |
изо-С5Н12 |
2,030 |
0,006 |
0,219 |
1,811 |
2,806 |
н-С5Н12 |
3,530 |
0,008 |
0,285 |
3,245 |
5,028 |
С6Н14+ |
50,440 |
0,037 |
1,323 |
49,117 |
76,113 |
Итого |
100,000 |
1,000 |
35,468 |
64,532 |
100,000 |
Баланс
по массе, в расчете на 100 молей сырой
нефти приведён в табл. 3.11.
Таблица 3.11