5.5.3 Определение размеров горизонтального газосепаратора

Рассчитываем сечение горизонтального газосепаратора по формуле:

где V_п — объемный расход газовой (паровой) фазы, м³/с;

- коэффициент заполнения горизонтального газосепаратора, принимаем равным 0,5[1];

W_доп- допустимая линейная скорость газовой фазы в газосепараторе, м/с.

Объемный расход определяем по формуле:

где N^гф— число кмолей газов и паров ГПС, кмоль/ч;

z — коэффициент сжимаемости;

Р — давление, МПа.

Коэффициент сжимаемости для паров сырья и продуктов реакции находим по формуле [6]:

Для определения коэффициента сжимаемости предварительно определяем критические, псевдокритические и приведенные параметры компонентов ГПС по формулам.

Расчет псевдокритических температур и давлений компонентов ГПС приведен в табл. 5.26.

Таблица 5.26. Расчет псевдокритических температур и давлений газопаровой фазы

Компонент		Критические параметры
		Температура, К	Давление, МПа
1. Водород	0,8239	33	1,82		27,4		1,50
2. Метан	0,0799	191	4,68		15,2		0,37
3. Этан	0,0484	305	4,92		14,8		0,24
4. Пропан	0,0206	370	4,28		7,6		0,09
5. И-Бутан	0,0052	407	3,76		2,1		0,02
6. Н-Бутан	0,0051	426	3,67		2,2		0,02
7. Сероводород	0,0105	373	8,89		3,9		0,09
8. Бензин-отгон	0,0023	546	27,95		1,2		0,06
9. Гидрогенизат	0,0041	721	42,88		2,9		0,17
Итого	1,0000				77		2,57

По формулам приведенные параметры равны:

Коэффициент сжимаемости принимаем по литературным данным [7]:

Объемный расход по формуле :

Допустимую линейную скорость газового потока определяем по формуле:

где — плотность жидкой фазы при температуре в сепараторе, кг/м³;

- плотность газовой фазы в сепараторе, кг/м³.

Плотность жидкой фазы рассчитываем по формуле:

где G_i — массовый расход компонента жидкой фазы, кг/ч;

- плотность компонента жидкой фазы, кг/м³.

Плотность жидкой фазы при температуре свыше 50 ⁰С определяем по формуле [25]:

Для гидроочищенного дизельного топлива:

Для бензин-отгона:

Подставляем данные в формулу и получаем:

Плотность газовой (паровой) фазы находим из соотношения:

где G^гф— массовый расход газовой (паровой) фазы, кг/ч.

Тогда допустимая линейная скорость газового потока по формуле :

Рассчитываем сечение горизонтального газосепаратора :

Рассчитываем диаметр горизонтального газосепаратора по формуле:

Диаметр типового сепаратора (d_тип) выбираем по нормали [6]; d_тип = 2400 мм.Диаметр типового сепаратора принят больше расчетного (d), поэтому не рассчитываем фактическую линейную скорость паров.

где - время пребывания жидкой фазы в газосепараторе, принимаем 10 минут [9];

W_жф — линейная скорость движения жидкой фазы в газосепараторе, м/мин.

Объемный расход жидкой фазы в газосепараторе определяем из соотношения:

где g_жф – массовый расход жидкой фазы, кг/ч;

- плотность жидкой фазы, кг/м³.

Тогда линейная скорость движения жидкой фазы определяем по формуле:

По формуле определяем длину горизонтального сепаратора: