- •Мазмұны
- •6.1 Мұнай эмульсияларына әсер ету әдістерінің жіктелуі ...................................................88
- •1 Мұнай, газ және қабат суының құрамы және физика-химиялық қасиеттері
- •1.1 Мұнайдың құрамы, жіктелуі және негізгі физикалық-химиялық қасиеттері
- •1.2. Мұнай газының құрамы мен қасиеті
- •Мұнайгазының тығыздығын көбінесе қалыпты жағдайға арнап, газдың компоненттік құрамынан шыға отырып мына формула бойынша анықтайды:
- •Қабат суының тығыздығы мен тұтқырлығы
- •2 Қоспалардың физика-химиялық қасиеттері
- •3 Мұнай эмульсиялары
- •3.1 Мұнай эмульсияларының түзілуі
- •3.2 Мұнай эмульсиясының жіктелуі
- •3.3 Мұнай эмульсиясының физикалық-химиялық қасиеттері
- •3.4 Мұнай эмульсияларының беріктігі
- •Бақылау сұрақтары:
- •Бақылау сұрақтары:
- •4 Мұнайдан газды бөлудің технологиялық есебі
- •4.1 Мұнайгаз айырғыштарының мiндетi және олардың жіктелуі
- •Айырғыштардың конструкциясы мен жұмысы
- •Айыру қондырғыларының түрлері
- •4.4 Айырғыштарды газ және сұйық бойынша өткiзу қабiлетiне есептеу
- •4.4.1 Айырғыштардың жұмысына әсер ететiн факторлар
- •4.5 Тік гравитациялық айырғышты газ бойынша өткізу қабілетіне есептеу
- •4.6 Тік гравитациялық айырғышты сұйық бойынша өткізу қабілетіне есептеу
- •4.7 Көлденең гравитациялық айырғышты есептеу
- •4.8 Табиғи газдарға арналған айырғыштар
- •4.8.1. Газды айырғыштардың негізгі түрлері және олардың мұнайгазды айырғыштардан айырмашылығы
- •4.8.2 Газды айырғыштарды газ бойынша өткізу қабілетіне есептеу
- •5 МұнаЙ-газ кәсіпшілік құбырлары
- •5.1 Құбырлардың жіктелуі
- •5.2 Құбырлардың гидравликалық есебі
- •5.2.1 Бір фазалы сұйықтардың құбырлар бойымен изотермиялық қозғалысы кезіндегі гидравликалық есебі
- •5.2.2 Құбырлар бойымен ньютондық емес сұйықтарды (тұтқырлығы жоғары және парафинді мұнайлар) тасымалдау
- •Шеңберлі құбырдағы сұйықтардың қозғалысы кезінде тұтқырлықты үйкеліс жөніндегі Ньютон заңына сәйкес жанама кернеуiнің теңдеуі мына түрде жазылады:
- •5.2.3 Сұйықтардың изотермиялық емес қозғалысы кезінде құбырларды есептеу
- •5.2.4 Мұнай газын жинау үшін газ құбырларын есептеу
- •Қарапайым құбырлардың гидравликалық есебінің негізгі теңдеулері:
- •Күрделі құбырлардың гидравликалық есебі
- •Төртінші бөлшектегі мұнай жылдамдығы
- •Бақылау сұрақтары:
- •6 Мұнай кәсіпшілігінде эмульсияларды бұзу әдісі
- •6.1 Мұнай эмульсияларына әсер ету әдістерінің жіктелуі
- •Деэмульсация процесінің негізгі үш кезеңіне байланысты мұнай эмульсияларына әсер ету әдістерінің жіктелуі 6.1-кестеде көрсетілген.
- •Мұнай эмульсияларын бұзуда қолданылатын деэмульгаторлар
- •6.2.1 Деэмульгаторлардың жіктемесі және оларға қойылатын талаптар
- •6.2.2 Негізгі деэмульгаторлардың қасиеттері
- •6.3 Мұнай эмульсияларын бұзудың негізгі әдістері
- •6.3.1 Мұнайды сусыздандыруға арналған тұндырғыштар
- •Диаметрлері белгілі тамшылардың шөгу жылдамдығын анықтау.
- •Бақылау сұрақтары
- •Мұнай резервуарлары, олардың міндеті және жіктелуі
- •7.1 Резервуарлардың атқаратын қызметi мен түрлерi
- •Мұнайды резервуарларда сақтау кезiнде шығынды болдырмау
- •7.3 Резервуарлардағы мұнайдың жеңiл фракцияларының шығынын анықтау
- •7.4 Резервуардағы тауарлық мұнайдың мөлшері мен сапасын өлшеу
- •7.5 Резервуарларды тазалау және жөндеу
- •Әдебиеттер тізімі
- •Энергетика және мұнайгаз индустриясы факультеті Мұнай-газ инженериясы кафедрасы
Мұнайгазының тығыздығын көбінесе қалыпты жағдайға арнап, газдың компоненттік құрамынан шыға отырып мына формула бойынша анықтайды:
=Мқос/22,41 ; (1.18)
мұнда - газ қоспасының тығыздығы, кг/м3;
Мқос - газ компоненттері қоспаларының молекулярлық массасы, әр компоненттің уі мольдік үлесін ескере отырып анықтайды:
Мқос=М1у1+ М2у2+ + Міуі (1.19)
Белгілі бір термобаралық жағдайда газдың тығыздығын анықтау үшін Клайперон-Менделеев теңдеуі қолданылады:
,
(1.20) бұдан
(1.21)
мұнда 0 және Р,Т – қалыпты жағдайдағы және берілген қысым мен температурадағы газдың тығыздығы; Р0 мен Т0 - қалыпты жағдайдағы қысым мен температура, МПа және К; Р мен Т - берілген қысым мен температура, МПа және К; z -газдың жоғары сығымдылық коэффициенті.
1.4 -кесте. Табиғи газдар компоненттерінің анықтамалық көрсеткіштері
Газ компоненттері |
Молекулярлық масса, М, кмоль |
Критикалық параметрлер |
|
қысым, Ркр,МПа |
температура, Ткр,К |
||
СН4 С2Н6 С3Н8 n-С4Н10 і-С4Н10 n-С5Н12 і-С5Н12 С6Н14 N2 CO2 H2S H2O |
16,04 30,07 44,09 58,12 58,12 72,15 72,15 86,17 28,02 44,01 34,08 18,02 |
4,58 4,86 4,34 3,72 3,57 3,28 3,30 2,96 3,46 7,496 8,89 22,565 |
190,7 306 369,8 407,2 425,2 461 470,4 508 126,1 304,2 373,6 647,45 |
Жоғары сығымдылық коэффициент - газды есептеу барысында қолданылатын ең маңызды параметр. Ол реалды (нақты) газдың идеалды газдан ауытқуын сипаттайды және Браун-Катц графигі [23] (1.1 сурет) бойынша немесе А.З.Истоминнің формуласы бойынша [9] келтірілген қысым Ркел мен температура Ткел негізінде анықталады (келтірілген параметрлер - газдың нақты параметрлерінің критикалықтан қаншалықты есе ерекшеленетіндігін көрсететін өлшемсіз шама).
z=1-0,01·(0,76Tкел-9,36Ткел+13) ·(8-Ркел) Ркел (1.22)
Практикада ауа бойынша газдың салыстырмалы тығыздығы жөнінде түсінік кең қолданылады, яғни қалыпты жағдай кезіндегі газ тығыздығының ауа тығыздығына қатынасы:
∆=/1,293, (1.23)
мұнда 1,293 кг/м3- қалыпты жағдайдағы ауа тығыздығы
Келтірілген қысым мен температураны есептеу үшін табиғи газдар компоненттерінің анықтамалық көрсеткіштері 1.4- кестесінде келтірілген.
1.1-сурет. Табиғи газдың жоғары сығымдылық коэффициенті
Газдардың тұтқырлығы - газдың құрамына, температурасына және қысымына байланысты болады.
Мұнайгазы үшін меншікті жылусыйымдылығы мұнайдікіне ұқсас (1,7-2,1 кДж/кгК) аралығында болады. Метандық газ үшін ең жоғарғы меншікті жылусыйымдылық 2,48 кДж/кгК. Пропан мен бутанның болуы жалпы жылусыйымдылықты төмендетеді. Көмірсутек емес газдардың меншікті жылусыйымдылығы 1,0 аралығында болады.
Мұнайгазының жылуөткізгіштік коэффициенті 0,01-0,03 Вт/мК аралығында болады.
Мұнайгазындағы су буының құрамы - қысым мен температураға, сондай-ақ газдың молекулярлық массасы мен қабат суының минерализациясына байланысты болады. Берілген температура кезіндегі газдағы су буының шектік құрамы шықтану нүктесі (точкой росы) деп аталады. (Практикада шықтану нүктесі деп конденсацияның басталу температурасын айтады).
1.2.-Сурет. Газдағы су буының ылғалдылық құрамын анықтау үшін қолданылатын номограмма.
Егерде су буының құрамы бұл шектен асқан болса, онда олардың конденсациясы басталады, яғни сұйық күйге өтеді.
Берілген температура мен қысым кезінде, газдың бірлік көлемінде нақты болатын су буының мөлшерін ылғалдылық құрамы деп атаймыз. Газдағы су буының массалық мөлшері г/м3 немесе кг/1000м3 көрсетіледі.
Газдың ылғалдылығын абсолюттік және салыстырмалы ылғалдылық деп екіге бөліп қарастыруға болады.
Абсолюттік ылғалдылық деп қалыпты жағдай кезіндегі 1м3 газдың құрамында болатын су буының массалық құрамын айтамыз.
Салыстырмалы ылғалдылық деп ығалдылық құрамының ылғалды сыйымдылыққа қаты-насын айтамыз. Салыстырма-лы ылғалдылықты - газ құрамындағы су буының парциалды қысымының-р берілген температура кезіндегі су буының қанығу қысымына-Р қатынасымен анықтайды.
Газ жинау тораптары арқылы мұнай және табиғи газдардың қозғалысы кезінде температура мен қысым төмендеп, осының әсерінен көмірсутекті және сулы конденсаттардың бөлінуі жүреді, бұл кейбір тұстарда (төменгі жерлерде) сұйық тығындарының түзіліп пайда болуына әкеледі. Бұдан басқа белгілі бір термодинамикалық жағдайда газдар сумен байланыса отырып газ гидраттарын түзуі мүмкін. Олар өз кезегінде құбыр қабырғаларына жабысып, олардың қимасын азайтады, ал кейде құбырларды бітеп тастайды.
Газ гидраттары - бұл көмірсутектерінің сумен қатты кристалды тұрақсыз қосылыстары. Сыртқы түріне қарағанда олар сарғылт түсті жұмсақ қарға ұқсас келеді. Гидраттар қысым артқан кезде қандай да болмасын температурада пайда болады. Температура өскен кезде және қысым төмендегенде олар газ бен суға бөлінеді.
