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,

υ_нафти − в’язкість нафти при температурі в апараті, м²/с;

g − прискорення сили тяжіння, м/с²; g = 9,81 м/с²;

d_ос.кр. − діаметр осаджувальних крапель, м; d_ос.кр= 90,0 ∙ 10^-6 м.;

ρ_води = 1000 кг/м³;

ρ^t_нафти − 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 W_ОС 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,

h_e − висота шару емульсії, м.

, м (5.13)

м

Лінійна швидкість в електродегідраторі повинна бути у два рази менша від W_ОС , тобто:

W_ОС = 2W_Н, 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