
- •3 Характеристика сировини, допоміжних матеріалів і продуктів процесу
- •4 Розрахунок матеріального балансу установки
- •4.1 Розрахунок загального матеріального балансу
- •4.2 Розрахунок матеріального балансу першої ступені
- •4.3 Розрахунок матеріального балансу другої ступені
- •5 Укрупнений технологічний розрахунок
- •5.1 Норми технологічного режиму.
- •5.2 Розрахунок електродегідратора першої ступені
- •5.3 Розрахунок теплообмінника
- •5.4 Вибір насосів
4.3 Розрахунок матеріального балансу другої ступені
Втрата води на промивку на другій ступені іде в кількості 5% на нафту і визначається за формулою:
,
т/рік (4.11)
т/рік
На другій ступені втрати вилучаються на 50% від загальної кількості втрат:
,
т/рік (4.12)
т/рік
Солі вилучаються на 35% від загальної кількості солей:
,
т/рік (4.13)
т/рік
Вода вилучається на 50% від загальної кількості води:
,
т/рік (4.14)
т/рік
В статті «Одержано» масову витрату води розраховують за формулою:
,т/рік (4.15)
т/рік
Всі розрахунки другої ступені зводяться в таблицю 4.3
Таблиця 4.3 − Розрахунок матеріального балансу другої ступені
Назва статей |
% мас. |
т/рік |
т/добу |
кг/год. |
Взято: Частково обезсолена нафта Свіжа вода |
95,00 5,00 |
995824,15 52411,79 |
2886,44 151,92 |
120268 6330 |
Всього: |
100,00 |
1048235,94 |
3038,36 |
126598 |
Одержано: Очищена нафта Вода Солі Втрати |
94,65 5,19 0,01 0,15 |
992183,30 54411,79 40,85 1600,00 |
2875,89 157,71 0,12 4,64 |
119829 6571 5 193 |
Всього: |
100,00 |
1048235,94 |
3038,36 |
127128 |
5 Укрупнений технологічний розрахунок
І ВИБІР АПАРАТІВ
5.1 Норми технологічного режиму.
Норми технологічного режиму представлені в таблиці 5.1
Таблиця 5.1 − Норми технологічного режиму
Показники режиму |
Одиниці виміру |
Допустимі границі технологічних параметрів |
Вибрані технологічні параметри |
Температура нафти на установці |
°С |
10 − 30 |
30 |
Вихід з теплообмінника |
°С |
90 − 120 |
90 |
Тиск в електродигідраторі |
МПа |
1,2 − 1,4 |
1,3 |
Витрата: Деемульгатора Соди Лугу |
м3/год. |
не > 0,034 не > 0,03 не > 0,02 |
0,034 0,03 0,02 |
Концентрація: Лугу Соди Деемульгатора |
%мас. |
1 − 4 1 − 2 1 − 4 |
4 2 3 |
5.2 Розрахунок електродегідратора першої ступені
Розрахунок електродигідратора зводиться до визначення кількості паралельно працюючих стандартних апаратів.
Розміри електродигідратора виписуються з [7, с. 236]
Д − діаметр, м; L − довжина, м.
Д = 3,4 L = 18,6
Оскільки діаметр осаджувальних краплин води менший 0,1 мм., то розрахунок ведеться по закону Стокса, а потім перевіряється значення за критерієм Рейнольдса.
Швидкість осадження найменших крапель води визначається за формулою:
,
м/с (5.1)
де,
υнафти − в’язкість нафти при температурі в апараті, м2/с;
g − прискорення сили тяжіння, м/с2; g = 9,81 м/с2;
dос.кр. − діаметр осаджувальних крапель, м; dос.кр= 90,0 ∙ 10-6 м.;
ρводи = 1000 кг/м3;
ρtнафти − густина нафти при робочій температурі, кг/м3.
Визначається густина нафти при робочій температурі:
,
кг/м3 (5.2)
де,
α − температурна поправка на густину, виписується з [5, с. 214]
α = 0.000738
,
кг/м3
Розраховується в’язкість нафти за формулою Гроса:
(5.3)
де,
− в’язкість
нафти при
20°С,
сСт;
− в’язкість нафти при
50°С,
сСт;
к − коефіцієнт пропорційності.
Визначається коефіцієнт пропорційності за формулою:
(5.4)
Визначається в’язкість нафти при робочій температурі в апараті за формулою:
,
м2/с
(5.5)
де,
− робоча температура нафти в апараті,
°С.
,
м2/с
м/с
Перевіряється число Рейнольда, щоб переконатися, що осадження проходить в ламінарному режимі:
(5.6)
10-4 ≤ Re ≤ 0.4
Оскільки число Рейнольда знаходиться в допустимих межах, то використання формули Стокса для визначення WОС є вірним.
Визначається висота поверхні розділу фаз від дна електродигідратора:
,
м (5.7)
де,
D − діаметр електродегідратора, м
м
Визначається ширина поверхні розділу фаз − хорда АВ
,
м (5.8)
м
Визначається поверхня розділу фаз:
,
м2
(5.9)
м2
Визначається продуктивність електродегідратора:
,
м3/год. (5.10)
м3/год.
Визначається кількість електродегідраторів на першій ступені:
,
шт. (5.11)
де,
− час перебування нафти в
електродегідраторі, сек → год.;
− годинна продуктивність одного
електродегідратора, м3;
− продуктивність електродегідратора,
м3/год.
Визначається час перебування нафти в електродегідраторі:
,
сек. → год. (5.12)
де,
he − висота шару емульсії, м.
,
м (5.13)
м
Лінійна швидкість в електродегідраторі повинна бути у два рази менша від WОС , тобто:
WОС = 2WН, м/с (5.14)
м/с
год.
Годинна продуктивність електродегідратора І ступені розраховується за формулою:
,
м3 (5.15)
,
м3/год. (5.16)
де,
− витрата нафти на першій ступені,
кг/год.
− густина нафти при робочій температурі,
кг/м3.
м3/год.
,м3/год. (5.17)
де,
− витрата води на першій ступені, кг/год.
м3
м3
шт. ≈ 2
шт.
Згідно розрахунку на першій ступені приймається два електродегідратора.
Виписується характеристика стандартного електродегідратора з [7, с. 236] і приводиться в таблиці 5.2
Таблиця 5.2 − Характеристика електродегідратора
Електро-дегідратор |
Об’єм, м3. |
ø, мм. |
Товщина стінки корпуса, мм. |
Розрахун- ковий тиск, кг/м3. |
довжина апарату, мм. |
робоча темпе- ратура, °С |
маса, кг |
2ЭГ − 160 |
160 |
3400 |
26 |
18 |
18658 |
160 |
55000 |