Массовый баланс процесса сепарации первой ступени

Компонент смеси	Молярный состав сырой нефти ( ), %	Массовый состав сырой нефти Mi^c= ^.Mi	Массовый состав газа из сепаратора Mi^г=N0^гi^. Mi	Массовый состав нефти из сепаратора Mi^н= Mi^c- Mi^г	Масса выделившегося газа, относительно сырой нефти Ri^г=100^.Mi^г/ Mi^c , %
N2	2,6	72,8	72,8	0	100,00
CH4	23,03	368,48	353,1	15,38	95,83
С2Н6	8,27	248,1	199,1	49	80,25
С3Н8	8,67	381,48	205,5	175,98	53,87
изо-С4Н10	2,52	146,16	45,0	101,16	30,79
н-С4Н10	9,9	574,2	143,6	430,6	25,01
изо-С5Н12	1,08	77,76	8,8	68,96	11,32
н-С5Н12	2,15	154,8	14,6	140,2	9,43
С6Н14+	41,78	3593,08	111,8	3481,28	3,11
Итого	100	Mi^c=5616,86	Mi^г =1154,3	Mi^н=4462,56	Rсм^г=20,55

R_см^г=0,2055 – массовая доля отгона.

Средняя молекулярная масса газа:

M_ср^г= M_i^г/ N₀^г_i (2.5)

M_ср^г = 1154,3 / 41 = 28,15.

Плотность газа:

кг/м³, (2.6)

Таблица 2.12

Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе

Компонент смеси	Молярная концентрация N0^гi/N0^гi	Молекулярная масса (Mi)	Массовый состав [N0^гi/N0^гi]^.Mi^.100 , % Mср^г	Содержание тяжёлых углеводородов [N0^гi/N0^гi]^.Mi^.ср^.10^3, г/м^3 Mср^г
N2	0,063	28	6,24	
CH4	0,539	16	30,59	
С2Н6	0,161	30	17,25	
С3Н8	0,115	44	17,80	1230,2
изо-С4Н10	0,020	58	3,90	269,4
н-С4Н10	0,061	58	12,44	859,9
изо-С5Н12	0,002	72	0,76	52,8
н-С5Н12	0,005	72	1,27	87,5
С6Н14+	0,032	86	9,68	669,2
Итого	1,0		99,94  100	3168,9

В блоке сепарации от сырой нефти отделяется только газ. Исходя из этого, составим материальный баланс блока сепарации с учётом обводненности нефти.

Сырая нефть имеет обводненность 65% масс. Производительность общего потока Q сырого продукта составляет 476190,5 кг/ч.

Количество безводной нефти в этом потоке составляет:

Q_н = 0,35^.Q = 0,35 ^. 476190,5 = 166666,68 кг/ч.

Газ будет отделяться от нефти с производительностью:

Q_г = R_см^{г .}Q_н (2.7)

Q_г = 0,2055 ^. 166666,68 = 34250 кг/ч.

Из сепаратора будет выходить поток жидкого продукта, с производительностью Q_н^сеп по нефти и общей производительностью Q^сеп, соответственно:

Q_н^сеп = Q_н - Q_г = 166666,68 – 34250 = 132416,68 кг/ч, (2.8)

Q^сеп = Q_н^сеп+ Q ^. 0,65 = 132416,68 + 476190,5 ^. 0,65 = 441940,5 кг/ч. (2.9)

Правильность расчёта материального баланса определится выполнени-

ем условия:

Q^{до сеп} = Q^{после сеп}; (2.10)

Q^{до сеп} = Q = 1190476,19 кг/ч;

Q^{после сеп} = Q^сеп+ Q_г; (2.11)

Q^сеп+ Q_г = 441940,5 + 34250 = 476190,5 кг/ч.

Условие выполняется.

Данные по расчету блока сепарации первой ступени сводим в таблицу 2.13.

Таблица 2.13.