5.5.4 Исходные данные для расчета вертикального сепаратора с-2
Состав и расход газопродуктовой смеси на входе в газосепаратор С-2 представлен в табл. 5.27.
Таблица 5.27. Состав и расход ГПС на входе в газосепаратор С-2
Компонент |
Молярная масса, кг/кмоль |
Расход, кг/ч |
Массовая доля |
Расход, кмоль/ч |
Мольная доля |
1. Водород |
2 |
4618 |
0,2260 |
2309 |
0,8239 |
2. Метан |
16 |
3582 |
0,1753 |
224 |
0,0799 |
3. Этан |
30 |
4070 |
0,1992 |
136 |
0,0484 |
4. Пропан |
44 |
2535 |
0,1241 |
58 |
0,0206 |
5. И-Бутан |
58 |
847 |
0,0415 |
15 |
0,0052 |
6. Н-Бутан |
58 |
835 |
0,0409 |
14 |
0,0051 |
7. Сероводород |
34 |
1004 |
0,0492 |
30 |
0,0105 |
8. Бензин — отгон |
104 |
687 |
0,0336 |
6 |
0,0023 |
9. Гидрогенизат |
207 |
2250 |
0,1102 |
11 |
0,0041 |
Итого |
|
20429 |
1,0000 |
2802 |
1,0000 |
5.5.5 Расчет материального баланса
В газосепараторе осуществляется процесс однократного испарения. Основные уравнения процесса однократного испарения:
для
жидкой фазы:
для паровой фазы:
где xi— мольная концентрация компонента жидкой фазы;
yi — мольная концентрация компонента паровой фазы;
- мольная концентрация компонента исходной смеси;
e — мольная доля отгона;
Ki — константа фазового равновесия компонента.
Константу фазового уравнения для углеводородов, сероводорода определяем с помощью диаграмм [1]. Длябензина — отгона и гидроочищенного дизельного топлива по формуле:
где Рi — давление насыщенных паров компонента, МПа;
Р — общее давление в системе, МПа.
Материальный баланс однократного испарения ГПС в холодном сепараторе высокого давления представлен в табл. 5.29.
Результат расчета состава фаз на выходе из газосепаратора представлен в табл. 5.28.
Таблица 5.28. Состав газовой и жидкой фаз на выходе из сепаратора С-2 при температуре 400С и давлении 4,5 МПа (мольная доля отгона 0,993)
Компонент |
Мольная доля () |
Константа фазового равновесия (Ki) |
Мольная доля компонента газопаровой фазы (yi) |
Мольная доля компонента жидкой фазы (xi) |
1. Водород |
0,8239 |
31,00 |
0,8295 |
0,0268 |
2. Метан |
0,0799 |
5,80 |
0,0803 |
0,0139 |
3. Этан |
0,0484 |
1,20 |
0,0485 |
0,0404 |
4. Пропан |
0,0206 |
0,45 |
0,0204 |
0,0453 |
5. И-Бутан |
0,0052 |
0,22 |
0,0051 |
0,0231 |
6. Н-Бутан |
0,0051 |
0,17 |
0,0050 |
0,0292 |
7. Сероводород |
0,0105 |
0,90 |
0,0105 |
0,0117 |
8. Бензин - отгон |
0,0023 |
0,0033 |
0,0007 |
0,2231 |
9. Гидрогенизат |
0,0041 |
0,000007 |
0,000004 |
0,5865 |
Итого |
1,0000 |
|
1,0000 |
1,0000 |