Расчет материального баланса дожимной насосной установки (стр. 5 из 7)
Путем подбора определим такую величину
, при которой выполняется условие: 
Подбор величины
приводится в табл. 3.3Таблица 3.3
Определение мольной доли отгона N
| Компонент смеси | N'= 26,63 | N'=26,4 | N'=26 |
Диоксид углерода (СО  ) | 0,0069 | 0,0070 | 0,0071 |
| Азот (N2) | 0,0153 | 0,0154 | 0,0156 |
Метан (СН  ) | 0,8444 | 0,8507 | 0,8619 |
Этан (С Н  ) | 0,0453 | 0,0454 | 0,0457 |
Пропан (С  Н  ) | 0,0449 | 0,0449 | 0,0448 |
n-Бутан (n-С Н  ) | 0,0174 | 0,0174 | 0,0173 |
| i-Бутан (i-С Н ) | 0,0102 | 0,0102 | 0,0101 |
n-Пентан (n-С  Н  ) | 0,0021 | 0,0021 | 0,0021 |
| i-Пентан (i-С Н ) | 0,0011 | 0,0011 | 0,0011 |
Гексан и выше (С Н  +) | 0,0119 | 0,0118 | 0,0118 |
| Σ Yi | 1,0000 | 1,0064 | 1,0180 |
Расчеты показали, что из 100 молей сырой нефти в процессе сепарации выделяется 26,63 молей газа. Составим материальный баланс сепарации в молях на 100 молей сырой нефти. Расчет приведён в табл. 3.4.
Таблица 3.4
Мольный баланс процесса сепарации первой ступени
| Компонент смеси | Молярный состав сырой нефти zi' | Газ из сепаратора | Нефть из сепар. Nноi=zi'-Nгоi | Xi'=((zi'-Nгоi)/Σ(zi'-Nгоi))*100, % | |
| Молярная концентр. Yi' | Моли Nгоi=N'*Yi' | ||||
| СО | 0,21 | 0,007 | 0,18 | 0,024 | 0,03 |
| N2 | 0,43 | 0,015 | 0,41 | 0,021 | 0,03 |
| СН | 25,15 | 0,844 | 22,45 | 2,661 | 3,63 |
| С Н | 2,1 | 0,045 | 1,20 | 0,893 | 1,22 |
| С Н | 5,17 | 0,045 | 1,20 | 3,973 | 5,41 |
| n-С Н | 5,04 | 0,017 | 0,46 | 4,575 | 6,23 |
| i-С Н | 2,2 | 0,010 | 0,27 | 1,927 | 2,62 |
| n-С Н | 2,66 | 0,002 | 0,06 | 2,603 | 3,55 |
| i-С Н | 1,12 | 0,001 | 0,03 | 1,088 | 1,48 |
| С Н + | 54,92 | 0,011 | 0,32 | 54,603 | 74,42 |
| Итого | 100 | 1,000 | Σ Nгоi =26,63 | 73,370 | 100 |
Баланс по массе в расчете на 100 молей сырой нефти приведен в табл. 3.5
Таблица 3.5
Массовый баланс процесса сепарации первой ступени
| Компонент смеси | Молярный состав сырой нефти zi' % | Массовый состав сырой нефти Mci=zi'*Mi' | Массовый состав газа из сепаратора Mгi=Nгоi*Mi' | Массовый состав нефти из сепаратора Mнi=Mгсi-Mгi | Масса выде-ливщегося газа, относительно сырой нефти Rгi=(Mгi/Mci)*100, % |
| СО | 0,21 | 9,24 | 8,18 | 75,60 | 88,54 |
| N2 | 0,43 | 12,04 | 11,44 | 137,74 | 95,02 |
| СН | 25,15 | 402,4 | 359,81 | 144789,53 | 89,41 |
С Н  | 2,1 | 63 | 36,19 | 2280,17 | 57,45 |
С  Н  | 5,17 | 227,48 | 52,66 | 11979,68 | 23,15 |
| n-С Н | 5,04 | 292,32 | 26,97 | 7882,80 | 9,22 |
| i-С Н | 2,2 | 127,6 | 15,82 | 2018,88 | 12,41 |
n-С  Н | 2,66 | 191,52 | 4,08 | 781,74 | 2,13 |
| i-С Н | 1,12 | 80,64 | 2,27 | 183,48 | 2,82 |
| С Н + | 54,92 | 4723,12 | 27,27 | 128795,99 | 0,58 |
| Итого | 100 | ΣMci=6129,36 | ΣMгi=544,70 | Σ298925,63 | ΣRгi=8,88 |
- массовая доля отгона.Средняя молекулярная масса газа:
Плотность газа:
Плотность газа при нормальных условиях (атмосферном давлении и температуре 0 ОС):
Таблица 3.6
Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе
| Компонент смеси | Молярная концентрация  | Молекуляр-ная масса (Mi) | Массовый состав Мср | Содержание тяжелых углеводородов г/м3 |
| Диоксид углерода (СО ) | 0,0007 | 44 | 1,50 | - |
| Азот (N2) | 0,0153 | 28 | 2,10 | - |
| Метан (СН ) | 0,8444 | 16 | 66,07 | - |
| Этан (С Н ) | 0,0453 | 30 | 6,64 | - |
| Пропан (С Н ) | 0,0449 | 44 | 9,67 | 821,99 |
| n-Бутан (n-С Н ) | 0,0174 | 58 | 4,95 | 420,91 |
| i-Бутан (i-С Н ) | 0,0102 | 58 | 2,90 | 246,96 |
| n-Пентан (n-С Н ) | 0,0021 | 72 | 0,75 | 63,71 |
| i-Пентан (i-С Н ) | 0,0012 | 72 | 0,42 | 35,51 |
| Гексан и выше (С Н +) | 0,0120 | 86 | 5,00 | 425,64 |
| Итого | 1,0000 | - | 100,00 | 2014,73 |
В блоке сепарации от сырой нефти отделяется только газ. Исходя из этого составим материальный баланс блока сепарации с учетом обводненности нефти.