Трехфазный сепаратор
Одним из механических способов разрушения эмульсий является отстаивание. Отстаивание может быть осуществлено в трехфазном сепараторе, который служит для разделения потока на нефть, газ и воду.
Смоделировав процесс трехфазной сепарации, проследить, как влияет на качество сепарации:
Давление (1 МПа; 0,8 МПа; 0,6 МПа; 0,4 МПа; 0,2 МПа);
Температура (5 оС; 15оС; 25оС; 35оС)
Влияние температуры при минимальном давлении
Влияние давления при максимальной температуре
Влияние температуры при максимальном давлении
Влияние давления при минимальной температуре
Изменение состава при максимальной температуре и минимальном давлении
Изменение состава при минимальной температуре и максимальном давлении
Изменение состава при максимальной температуре и максимальном давлении
Изменение состава при минимальной температуре и минимальном давлении
О
качестве сепарации можно судить:
по количеству тяжелых компонентов в газовом потоке;
по количеству легких компонентов в нефтяном потоке;
по количеству воды оставшейся в нефти после сепарации.
Исходные данные к задаче
|
Состав смеси, % мольн. |
Варианты | |||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
|
СН4 |
32,55 |
24,42 |
17,26 |
27,37 |
27,45 |
36,01 |
38,30 |
39,58 |
50,35 |
17,26 |
|
С2H6 |
0,38 |
1,22 |
3,24 |
2,36 |
3,89 |
0,30 |
9,61 |
0,27 |
13,20 |
3,24 |
|
С3Н8 |
0,72 |
2,67 |
6,82 |
5,00 |
8,01 |
0,32 |
7,99 |
0,22 |
7,29 |
6,82 |
|
i-C4H10 |
1,16 |
1,68 |
1,36 |
2,01 |
1,78 |
0,64 |
0,86 |
0,62 |
1,35 |
1,36 |
|
n-C4H10 |
0,82 |
3,56 |
4,17 |
3,86 |
5,70 |
0,12 |
3,94 |
0,13 |
3,36 |
4,17 |
|
i-C5H12 |
1,29 |
1,96 |
1,65 |
1,98 |
2,09 |
0,22 |
1,27 |
0,27 |
1,22 |
1,65 |
|
n- C5H12 |
0,53 |
2,65 |
2,58 |
2,38 |
3,53 |
0,06 |
2,48 |
0,08 |
1,78 |
2,58 |
|
C6H14 |
3,47 |
5,22 |
4,42 |
5,27 |
5,66 |
1,56 |
3,20 |
0,76 |
2,48 |
4,42 |
|
C7+ ВЫСШИЕ (нелетучий остаток) |
59,08 |
56,62 |
58,50 |
49,77 |
41,89 |
60,77 |
32,35 |
58,07 |
18,97 |
58,50 |
|
Молекулярная масса остатка |
264 |
206 |
249 |
240 |
210 |
284 |
264 |
314 |
215 |
250 |
|
Плотн. остатка |
860 |
865 |
870 |
875 |
880 |
885 |
890 |
860 |
865 |
870 |
|
Расход сырья, т/сут |
5200 |
6500 |
5980 |
8000 |
6000 |
7600 |
6800 |
8400 |
10000 |
9200 |
|
Условия сепарации: |
| |||||||||
|
давление, МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
температ., оС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Состав смеси, % мольн. |
Варианты | |||||||||
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 | |
|
СН4 |
21,43 |
12,71 |
21,43 |
26,7 |
27,4 |
26,2 |
34 |
39,6 |
33,5 |
12,98 |
|
С2H6 |
0,66 |
3,35 |
0,66 |
1,5 |
2,36 |
2,17 |
0,84 |
0,3 |
8,2 |
3,35 |
|
С3Н8 |
3,46 |
8,48 |
3,46 |
1,9 |
5,99 |
5,3 |
2,53 |
0,2 |
10,6 |
8,48 |
|
i-C4H10 |
1,80 |
2,24 |
1,8 |
1,6 |
2,01 |
1,6 |
1,41 |
0,6 |
2,1 |
2,24 |
|
n-C4H10 |
5,50 |
6,39 |
5,5 |
1,9 |
3,88 |
4,2 |
2,56 |
0,6 |
6,8 |
6,39 |
|
i-C5H12 |
2,94 |
2,33 |
2,94 |
5,1 |
7,23 |
6,5 |
6,12 |
1,0 |
7,0 |
2,33 |
|
n- C5H12 |
4,65 |
3,69 |
4,65 |
4,9 |
7,68 |
7,4 |
5,72 |
4,1 |
6,3 |
3,69 |
|
C6H14 |
- |
0,27 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
C7+ ВЫСШИЕ (нелетучий остаток) |
59,55 |
60,54 |
59,56 |
56,4 |
43,45 |
46,63 |
46,82 |
53,6 |
25,5 |
60,54 |
|
Молекулярная масса остатка |
223,6 |
222,6 |
223,6 |
240 |
235 |
175 |
275 |
220 |
180 |
222,6 |
|
Плотн. остатка |
860 |
865 |
870 |
875 |
880 |
885 |
890 |
860 |
865 |
870 |
|
Расход сырья, т/сут |
2600 |
10000 |
5450 |
20000 |
1500 |
4000 |
1000 |
10000 |
5500 |
6300 |
|
Условия сепарации: |
| |||||||||
|
давление, МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
температ., оС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Состав смеси, % мольн. |
Варианты | |||||||||
|
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 | |
|
СН4 |
21,44 |
28,72 |
33,14 |
34,45 |
28,37 |
28,48 |
24,75 |
26,8 |
34,49 |
36,32 |
|
С2H6 |
0,66 |
2,72 |
0,38 |
0,84 |
2,36 |
3,89 |
1,22 |
1,71 |
8,24 |
0,3 |
|
С3Н8 |
3,46 |
6,37 |
0,72 |
2,08 |
5,0 |
8,21 |
2,67 |
5,33 |
10,57 |
0,32 |
|
i-C4H10 |
1,80 |
1,65 |
1,16 |
1,41 |
2,01 |
1,78 |
1,68 |
1,55 |
2,12 |
0,64 |
|
n-C4H10 |
5,50 |
4,9 |
0,82 |
2,56 |
3,88 |
5,7 |
3,56 |
4,15 |
6,77 |
0,12 |
|
i-C5H12 |
2,94 |
1,84 |
1,29 |
1,72 |
1,98 |
2,09 |
1,96 |
1,73 |
1,9 |
0,22 |
|
n- C5H12 |
4,65 |
2,83 |
0,53 |
1,78 |
2,38 |
3,53 |
2,65 |
2,46 |
2,94 |
0,06 |
|
C6H14 |
- |
8,42 |
3,47 |
4,4 |
5,27 |
5,66 |
5,22 |
4,74 |
4,13 |
1,56 |
|
C7+ ВЫСШИЕ (нелетучий остаток) |
59,58 |
42,56 |
58,49 |
50,76 |
48,75 |
40,66 |
56,29 |
51,53 |
28,84 |
60,46 |
|
Молекулярная масса остатка |
238 |
238 |
264 |
270 |
239 |
210 |
206 |
229 |
187 |
284 |
|
Плотн. остатка |
860 |
865 |
870 |
875 |
880 |
885 |
890 |
860 |
865 |
870 |
|
Расход сырья, т/сут |
150 |
140 |
90 |
100 |
120 |
180 |
200 |
160 |
190 |
110 |
|
Условия сепарации: |
| |||||||||
|
давление, МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
температ., оС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример оформления таблицы с результатами
Компонентный состав (мольные доли) нефти после трехфазной сепарации при различных температурах и давлении 0,1 МПа
|
Компоненты |
Температура, оС | |||
|
35 |
25 |
15 |
5 | |
|
СН4 |
|
|
|
|
|
С2H6 |
|
|
|
|
|
С3Н8 |
|
|
|
|
|
i-C4H10 |
|
|
|
|
|
n-C4H10 |
|
|
|
|
|
i-C5H12 |
|
|
|
|
|
n- C5H12 |
|
|
|
|
|
C6H14 |
|
|
|
|
|
C7+ ВЫСШИЕ (нелетучий остаток) |
|
|
|
|
|
Вода |
|
|
|
|