Расчёт сепаратора конечной ступени сепарации
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Из материального баланса конечной ступени сепарации следует, что в сепаратор поступает нестабильная нефть в количестве , из сепаратора отходит газ в количестве .

Рабочая температура в сепараторе 38оС. Рассчитаем плотность нефти при этой температуре:

 

 

 

Таким образом, абсолютная плотность безводной нефти при температуре 38оС . В нефти, поступающей в сепаратор, содержится 0,2 % масс. воды. С учётом этого, плотность нефти составляет:

 

 

Объёмный расход нефти на входе в сепаратор:

 

 

Объёмный расход газа (при нормальных условиях):

 

 

где  = 1,62 кг/м3 – плотность газа конечной ступени сепарации при нормальных условиях (см. п. 12.6).

По объёмным расходам жидкости и газа выбираем сепаратор типа НГС – 0,6 – 2000, со следующими характеристиками:

- объем V = 25 м3;

- внутренний диаметр D в. = 2 м;

- длина L = 7,96 м;

- производительность по жидкости 86–430 м3/ч;

- производительность по газу 62200 м3/ч.

Площадь зеркала нефти в сепараторе:

 

 

Плотность газа при рабочих условиях в сепараторе (см. п.14.6):

 

 

Динамическую вязкость нефти при 38оС определяем из выражения:

 

 

 

 

Динамическая вязкость нефти с содержанием 0,2% масс. воды:

 

 

Максимальная пропускная способность сепаратора по жидкости:

 

 

 

Таким образом, расчёт показал, что максимальная пропускная способность выбранного сепаратора по жидкости превосходит реальный расход нефти:

 

9839,64 м3/ч > 418 м3

 

Следовательно, выбранный сепаратор обеспечит необходимые условия конечной ступени сепарации нефти.

Расчёт вспомогательного оборудования

Расчёт трубчатой печи

 

В трубчатую печь поступает эмульсия из отстойников, где нагревается от 25оС до 50оС. Из материального баланса процесса предварительного обезвоживания нефти следует, что массовый расход эмульсии составляет .

Примем для установки печь типа ПТБ-10, техническая характеристика которой приведена в табл. 12.29.

Необходимая площадь поверхности нагрева поступающей эмульсии:

 

 

где Q – количество тепла, которое необходимое передать потоку эмульсии для её нагрева, Вт;

К – коэффициент теплопередачи, ;

средний температурный напор, град.

Количество передаваемого тепла эмульсии рассчитывается по уравнению:

 

где G эм – массовый расход эмульсии, кг/с;

конечная и начальная энтальпии эмульсии, Дж/кг.

Таблица 12.29

Техническая характеристика печи ПТБ-10

 

Параметр Единица измерения Значения параметра
Площадь поверхности нагрева м2 1150
Коэффициент теплопередачи Вт/(м2·гр) 20
Дина труб м 18
Диаметр труб мм 152×8
Число труб - 10
Число ходов - 4
Максимальная производительность по сырью м3 800
Максимальное абсолютное давление жидкости на входе МПа 1,0
Максимальная температура нагрева оС 50
Температура отходящих дымовых газов, не более оС 600
Коэффициент полезного действия, не ниже % 75
Номинальная теплотворная способность МВт 11,7

 

 

Энтальпию нефтяной эмульсии можно рассчитать по формуле:

 

 

где относительная плотность нефтяной эмульсии;

Т – температура эмульсии, К

Абсолютная плотность эмульсии при 20оС составляет  (см. п. 12.8.2). Относительная плотность эмульсии .

 

 

Энтальпия эмульсии на входе в печь:

 

 

 

Энтальпия эмульсии на выходе из печи:

 

 

 

Полезная тепловая нагрузка печи:

 

 

Коэффициент теплопередачи известен из характеристики печи:

 

 

Средний температурный напор упрощённо можно рассчитать как разность между средней температурой дымовых газов и средней температурой эмульсии:

 

За среднюю температуру дымовых газов можно принять 600оС – температуру уходящих газов (из характеристики печи).

 

 

Тогда необходимая площадь поверхности нагрева составит:

 

 

Сравниваем полученное значение с площадью поверхности стандартной печи. Так как 453,3 м2 < 1150 м2, следовательно, для нагрева эмульсии достаточно одной печи типа ПТБ-10.

Дата: 2019-02-19, просмотров: 239.