Материальный баланс второй ступени, Общий материальный баланс установки - Технологические процессы сбора и подготовки углеводородного сырья
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. 2.8.
Таблица 2.8 Исходные данные для расчета
№ п/п |
Компонент смеси |
Мольная доля компонента в нефти () |
Молекулярная масса компонента (MI), кг/кмоль |
КI |
1 |
СО2 |
0,011 |
44 |
53,1 |
2 |
N2 |
0,03 |
28 |
131,5 |
3 |
CH4 |
4,21 |
16 |
58,2 |
4 |
С2Н6 |
1,06 |
30 |
9,3 |
5 |
С3Н8 |
4,75 |
44 |
2,08 |
6 |
Изо-С4Н10 |
2,22 |
58 |
0,99 |
7 |
Н-С4Н10 |
5,25 |
58 |
0,7 |
8 |
Изо-С5Н12 |
2,45 |
72 |
0,19 |
9 |
Н-С5Н12 |
3,66 |
72 |
0,14 |
10 |
С6Н14+ |
76,35 |
86 |
0,05 |
100,00 |
~ |
- |
Составляем уравнения мольных концентраций для каждого компонента в газовой фазе в расчете на 100 молей нефти.
Путем подбора определим такую величину, при которой выполнится условие:
Подбор величины приводится в табл. 2.9.
Таблица 2.9.
Определение мольной доли отгона N
Компонент смеси |
= 3,7 |
= 4,23 |
СО2 |
0,002 |
0,002 |
Азот N2 |
0,006 |
0,005 |
Метан CH4 |
0,786 |
0,716 |
Этан С2Н6 |
0,076 |
0,073 |
Пропан С3Н8 |
0,095 |
0,095 |
Изобутан изо-С4Н10 |
0,022 |
0,022 |
Н-бутан н-С4Н10 |
0,037 |
0,037 |
Изопентан изо-С5Н12 |
0,005 |
0,005 |
Н-пентан н-С5Н12 |
0,005 |
0,005 |
Гексан и выше С6Н14 + |
0,040 |
0,040 |
YI |
1,073 |
1,000 |
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.
Расчет приведен в табл. 2.10.
Таблица 2.10.
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, % У(z'I- N0ГI) | |
Молярная концентрация (y'I) |
Моли | ||||
СО2 |
0,01 |
0,002 |
0,01 |
0,00 |
0,00 |
N2 |
0,03 |
0,005 |
0,02 |
0,00 |
0,00 |
CH4 |
4,21 |
0,716 |
3,03 |
1,18 |
1,23 |
С2Н6 |
1,06 |
0,073 |
0,31 |
0,75 |
0,79 |
С3Н8 |
4,75 |
0,095 |
0,40 |
4,35 |
4,54 |
Изо-С4Н10 |
2,22 |
0,022 |
0,09 |
2,13 |
2,22 |
Н-С4Н10 |
5,25 |
0,037 |
0,16 |
5,09 |
5,31 |
Изо-С5Н12 |
2,45 |
0,005 |
0,02 |
2,43 |
2,54 |
Н-С5Н12 |
3,66 |
0,005 |
0,02 |
3,64 |
3,80 |
С6Н14+ |
76,35 |
0,040 |
0,17 |
76,35 |
79,58 |
Итого |
100,00 |
1,000 |
N0ГI 4,23 |
95,94 |
100,00 |
Баланс по массе, в расчете на 100 молей сырой нефти приведен в табл. 2.11.
Таблица 2.11 Массовый баланс процесса сепарации второй ступени
Компонент смеси |
Молярный состав сырой нефти (), % |
Массовый состав сырой нефти MIC=.MI |
Массовый состав газа из сепаратора MIГ=N0ГI. MI |
Массовый состав нефти из сепаратора MIН= MIC- MIГ |
Масса выделившегося газа, относительно сырой нефти RIГ=100.MIГ/ MIC , % |
СО2 |
0,01 |
0,49 |
0,34 |
0,15 |
70,11 |
N2 |
0,03 |
0,76 |
0,65 |
0,11 |
85,31 |
CH4 |
4,21 |
67,33 |
48,47 |
18,86 |
71,99 |
С2Н6 |
1,06 |
31,90 |
9,29 |
22,61 |
29,12 |
С3Н8 |
4,75 |
209,12 |
17,60 |
191,52 |
8,41 |
Изо-С4Н10 |
2,22 |
128,85 |
5,40 |
123,46 |
4,19 |
Н-С4Н10 |
5,25 |
304,44 |
9,13 |
295,31 |
3,00 |
Изо-С5Н12 |
2,45 |
176,70 |
1,47 |
175,23 |
0,83 |
Н-С5Н12 |
3,66 |
263,79 |
1,62 |
262,17 |
0,61 |
С6Н14+ |
76,35 |
6566,07 |
14,47 |
6566,07 |
0,22 |
Итого |
100,00 |
MIC=7749,43 |
MIГ =108,43 |
MIН=7655,47 |
RСмГ= 1,40 |
RСмГ=0,0140- массовая доля отгона.
Средняя молекулярная масса газа:
MСрГ= MIГ/ N0ГI
MСрГ = 108,43 / 4,23 = 25,63
Плотность газа:
кг/м3,
Плотность газа при н. у:
кг/м3
Таблица 2.12.
Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе
Компонент смеси |
Молярная концентрация N0ГI/N0ГI |
Молекулярная масса (MI) |
Массовый состав [N0ГI/N0ГI].MI.100 , % MСрГ |
Содержание тяжелых углеводородов [N0ГI/N0ГI].MI.Ср.103, г/м3 MСрГ |
СО2 |
0,00 |
44 |
0,20 |
~ |
N2 |
0,01 |
28 |
1,35 |
~ |
CH4 |
0,75 |
16 |
52,06 |
~ |
С2Н6 |
0,07 |
30 |
9,33 |
~ |
С3Н8 |
0,10 |
44 |
18,90 |
253,77 |
Изо-С4Н10 |
0,02 |
58 |
5,57 |
74,77 |
Н-С4Н10 |
0,04 |
58 |
9,39 |
126,12 |
Изо-С5Н12 |
0,00 |
72 |
1,53 |
20,54 |
Н-С5Н12 |
0,01 |
72 |
1,68 |
22,56 |
С6Н14+ |
- |
195,37 |
- | |
Итого |
1,00 |
~ |
100,00 |
497,76 |
Составим материальный баланс блока без сбора воды:
QГ = RСмГ .QН
QГ = 0,0140 . 30,73 = 0,43 т/ч.
Из сепаратора будет выходить поток жидкого продукта, с производительностью QНСеп по нефти и общей производительностью QСеп, соответственно:
QНСеп = QН - QГ = 30,73 - 0,43 = 30,30 т/ч,
QСеп = QНСеп+ Q . Н2О = 30,30 + 32,08 = 62,39 т/ч.
Данные по расчету блока сепарации второй ступени сводим в табл. 2.13.
Таблица 2.13.
Материальный баланс второй ступени сепарации
Приход |
Расход | ||||||
%масс |
Т/ч |
Т/г |
%масс |
Т/ч |
Т/г | ||
Эмульсия |
Эмульсия |
99,32 | |||||
В том числе: |
В том числе: | ||||||
Нефть |
48,92 |
30,73 |
258152,4 |
Нефть |
48,57 |
30,30 |
254540,4 |
Вода |
51,08 |
32,08 |
269500 |
Вода |
51,43 |
32,08 |
269500,0 |
Всего |
100 |
62,39 |
524040,4 | ||||
ИТОГО |
100,00 |
62,82 |
527652,4 |
Газ |
0,68 |
0,43 |
3612,0 |
ИТОГО |
100,00 |
62,82 |
527652,4 |
Общий материальный баланс установки
На основе материальных балансов отдельных стадий составляем общий материальный баланс установки подготовки нефти, представленный в табл. 2.14.
Таблица 2.14.
Общий материальный баланс установки
Приход |
Расход | ||||||
% масс |
Кг/ч |
Т/г |
% масс |
Кг/ч |
Т/г | ||
Эмульсия |
Подготовленная | ||||||
В том числе: |
Нефть | ||||||
Нефть |
51 |
33,39 |
280500 |
В том числе: | |||
Вода |
49 |
32,08 |
269500 |
Нефть |
46,28 |
30,30 |
254540 |
Вода |
49,00 |
32,08 |
269500 | ||||
Газ |
4,72 |
3,09 |
25960 | ||||
Итого |
100 |
65,48 |
550000 |
Итого |
100,00 |
65,48 |
550000 |
Похожие статьи
-
Исходные данные для расчета: Годовая производительность установки по сырью - 550000 тонн/год Обводненность сырой нефти - 49% Компонентный состав нефти...
-
Принцип работы ДНС - Технологические процессы сбора и подготовки углеводородного сырья
Нефть от групповых замерных установок поступает в буферные емкости, сепарируется. Затем нефть подается на прием рабочих насосов и далее в нефтепровод....
-
Технологические процессы сбора и подготовки углеводородного сырья заключается в последовательном изменении состояния продукции нефтяной скважины и...
-
Технологический расчет, Материальный баланс - Ректификационная установка
Рассчитать тарельчатую и насадочную ректификационные установки непрерывного действия для разделения бинарной смеси бензол - толуол. Исходные данные:...
-
Металлургический расчет Расчет шихты для выплавки 45 %-ного ферросилиция Расчет ведется на 100кг кварцита. Принимаем следующие распределение элементов...
-
Характеристика сырья. Состав сырья. В одинаковых условиях крекинга скорость реакции растет с повышением температуры кипения сырья. Такая особенность...
-
Материальный баланс Для расчета необходимо концентрации исходной смеси, дистиллята и кубового остатка выразить в массовых долях по формуле (1) Где -...
-
Материальный баланс процесса жидкостной экстракции - Процесс экстракции
Однократная (одноступенчатая) экстракция. Рассмотрим одноступенчатую (однократную) экстракцию. Этот простейший метод заключается в том, что исходный...
-
МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛЛАНС ПРОЦЕССА ВЫПАРИВАНИЯ Основные уравнения материального баланса: (3.1) (3.2) Где, - соответственно массовые расходы начального и...
-
Материальный баланс Концентрации исходной смеси, дистиллята и кубового остатка выразим в массовых долях по формуле: , Где xA - массовая доля...
-
В зависимости от исходного состава нефти может варьироваться принципиальная схема установки. Обычно установки предлагаются комплексом ЭЛОУ + АВТ....
-
Таблица 5.1 - материальный баланс Поступило % вес. Кг/ч Пропановая фракция 80 8000 Водяной пар 20 2000 Итого 100 10000 Получено % вес. Кг/ч CH4 95,86...
-
Материальный баланс Массовый расход дистиллята GD=1.2 кг/с (см. задание) XD =95 мольн. XF=22 мольн. XW=5 мольн. Для дальнейших расчетов необходимо...
-
Тепло, уносимое корольками металла, запутавшимися в шлаке: Q8=MКорCКорTКор, Температура корольков принимается равной температуре шлака, т. е. 1660°С....
-
Материальный баланс процесса выпаривания Основные уравнения материального баланса: Где - массовые расходы начального и конечного раствора, кг/с; ХНач,...
-
Материальный и тепловой балансы - Технология переработки нефти
Основой материального баланса является закон сохранения материи, согласно которому количество материала, поступающего в процесс (приходные статьи...
-
Расчет теплового баланса - Расчет материального баланса в сталеплавильном производстве
Расчет ведем на 100 кг металлической завалки, основываясь на данных расчета материального баланса плавки, которые приведены в таблице 17. Таблица 17...
-
Расчет времени отжига Для расчета времени отжига нам необходимо знать верхнюю и нижнюю границу отжига, а также термостойкость стекла. Эти данные можно...
-
Расчет времени отжига Для расчета времени отжига нам необходимо знать верхнюю и нижнюю границу отжига, а также термостойкость стекла. Эти данные можно...
-
Материальный расчет. Приход 1. В абсорбер 2-й ступени поступает коксовый газ из абсорбера 1-й ступени в следующем количестве, кг/ч: Сухой коксовый газ...
-
Процесс пиролиза - это наиболее жесткая форма ТК нефтяного и газового сырья. Т=670-1200 С и атм. давлении и вр. реакции 0,4-1с. Цель: получение газов,...
-
I - сырье; II - конденсат; III - газы пиролиза; IV - бензиновая фракция (н. к. - 150 0С); V - легкая смола; VI - тяжелая смола; VII - водяной пар....
-
При замене секции подготовки сырья FCC методом гидроочистки на гидрокрекинг с частичной конверсией сырья плотность сырья FCC уменьшается. Таким образом,...
-
В конвертерном процессе раскисление и легирование всех марок стали производится в сталеразливочном ковше. Расчет необходимого количества раскислителей...
-
Расчет затрат на основные материалы Затраты на основные материалы См., руб., в зависимости от марки стали, массы деталей, входящих в изделие и стоимости...
-
Расчет материальных балансов входящих в поточную схему Таблица 19 Материальный баланс Электрообессоливающей установки (ЭЛОУ) № Наименование Выход, % %...
-
Планирование фонда заработной платы - Технологический процесс сборки и сварки кронштейна
Плановый общий фонд заработной платы определяется путем расчета для всех категорий работающих и делится на основной и дополнительный. В основной фонд...
-
Состав метала перед раскислснием: [С]К= 0,27%; [%Mn]К=0,275; [Si]К=следы; [%Р]К=0,015; [%S]К=0,022. Количество примесей, оставшихся в металле: Углерода -...
-
Общий КПД привода . Выбираем КПД ременной передачи =0,96; КПД червячной передачи =0,8; КПД муфты =0,99; Коэффициент, учитывающий потери пары подшипников...
-
Содержание элементов в готовой стали определено по формуле: , Где [%Э]Гот. ст. - содержание данного элемента в готовой стали после раскисления в ковше,...
-
Количество примесей, внесенных металлической шихтой, приведено в таблице 4. Таблица 4 Количество внесенных примесей Наименование материала Содержание...
-
При выборе баз будем руководствоваться общими правилами теории базирования: единства и постоянства баз. При установке осевых деталей в отверстия корпуса...
-
Мука пшеничная высшего сорта ГОСТ Р 52189-2003 Мука пшеничная вырабатывается в соответствии с ГОСТ Р 52189-2003 Мука поступает на хлебозавод, где...
-
Материальный расчет. Приход. 1. Коксовый газ. В абсорбер 1-й ступени поступают коксовый газ из нагнетателя и аммиачно-водяные пары из дефлегматора в...
-
Конвейер барабан натяжение линия Код задания: М242 По коду задания определяем: -вид применения устройства М (М-устройство относится к механическому...
-
В этом курсовом проекте подробно описаны основные технологические процессы изготовления лампы накаливания общего назначения Б-127-40-1. Даны необходимые...
-
Заварка ламп является основной сборочной операцией при изготовлении ламп. Она заключается в герметичном соединении собранной ножки с колбой. Процесс...
-
Технологическая операция, проводимая для ламп накаливания с целью улучшения вакуума в отпаянной лампе и формирования надлежащей кристаллической структуры...
-
Факторы процесса: Качество сырья - Сырье не должно содержать примесей ядов кат-ра, S-, N-, O - - кислородсодержащих соед-ий и мех. примесей. Сырье должно...
-
Лампа накаливания общего назначения БК_220 - 75 подвергается автоматической или полуавтоматической откачки. Вакуумной обработкой обеспечивается удаление...
Материальный баланс второй ступени, Общий материальный баланс установки - Технологические процессы сбора и подготовки углеводородного сырья