Расчет материального баланса дожимной насосной установки (стр. 6 из 7)
Сырая нефть имеет обводненность 35% масс. Количество безводной нефти в этом потоке составит
т/ч.Газ будет отделяться от нефти с производительностью:
т/ч. 
т/ч, 
т/ч.Правильность расчета материального баланса определится выполнением условия:
; 
т/ч; 
; 
т/ч.Уравнение выполняется.
Данные по расчету блока сепарации первой ступени сводим в табл. 3.7.
Таблица 3.7
Материальный баланс сепарации первой ступени
| Приход | Расход | ||||||
| % масс | т/ч | т/г | % масс | т/ч | т/г | ||
| Эмуль-сия | Эмуль-сия | 94,23 | |||||
| в том числе: | в том числе: | ||||||
| нефть | 65 | 123,8 | 1039920 | нефть | 62,85 | 112,8 | 947520 |
| вода | 35 | 66,66 | 560079 | вода | 37,15 | 66,66 | 560079 |
| Всего | 100 | 179,46 | 1507599 | ||||
| ИТОГО | 100 | 190,47 | 1600000 | Газ | 5,77 | 11 | 92400 |
| ИТОГО | 100 | 190,47 | 1600000 | ||||
3.2 Материальный баланс второй ступени сепарации
Термодинамические параметры работы рассматриваемого блока равны:
Р=0,5 МПа; t=20 ОС
Содержание углеводородов в нефтяной эмульсии и константы фазового равновесия (
) с учетом условий сепарации приведены в табл. 3.8.Таблица 3.8
Исходные данные для расчета
| № п/п | Компонент смеси | Мольная доля компонента в нефти (z  ), % мол. | Молекулярная масса (М  ), кг/кмоль | |
| 1 | Диоксид углерода (СО  ) | 0,03 | 44 | 42,5 |
| 2 | Азот (N2) | 0,03 | 28 | 105,2 |
| 3 | Метан (СН  ) | 3,63 | 16 | 46,56 |
| 4 | Этан (С Н  ) | 1,22 | 30 | 7,44 |
| 5 | Пропан (С  Н  ) | 5,41 | 44 | 1,67 |
| 6 | n-Бутан (n-С Н  ) | 6,23 | 58 | 0,56 |
| 7 | i-Бутан (i-С Н ) | 2,62 | 58 | 0,79 |
| 8 | n-Пентан (n-С  Н  ) | 3,55 | 72 | 0,11 |
| 9 | i-Пентан (i-С Н ) | 1,48 | 72 | 0,15 |
| 10 | Гексан и выше (С Н  +) | 74,42 | 86 | 0,032 |
 | 100 | - | - |
Составим уравнения мольных концентраций для каждого компонента в газовой фазе в расчете на 100 молей нефти:
Путем подбора определим такую величину
, при которой выполняется условие: 
Подбор величины
приводится в табл. 3.9Таблица 3.9
Определение мольной доли отгона N
| Компонент смеси | N'=2,859 | N'=2,5 |
Диоксид углерода (СО  ) | 0,0058 | 0,0063 |
| Азот (N2) | 0,0079 | 0,0087 |
Метан (СН  ) | 0,7340 | 0,7901 |
| Этан (С Н ) | 0,0766 | 0,0782 |
| Пропан (С Н ) | 0,0886 | 0,0889 |
| n-Бутан (n-С Н ) | 0,0353 | 0,0353 |
| i-Бутан (i-С Н ) | 0,0208 | 0,0208 |
| n-Пентан (n-С Н ) | 0,0040 | 0,0040 |
| i-Пентан (i-С Н ) | 0,0023 | 0,0023 |
| Гексан и выше (С Н +) | 0,0245 | 0,0244 |
| Σ Yi | 1,0000 | 1,0589 |
Расчеты показали, что из 100 молей сырой нефти в процессе сепарации выделяется 2,859молей газа. Составим материальный баланс сепарации в молях на 100 молей сырой нефти. Расчет приведён в табл. 3.10.
Таблица 3.10
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 | 0,03 | 0,006 | 0,02 | 0,01 | 0,01 |
| N2 | 0,03 | 0,008 | 0,02 | 0,007 | 0,007 |
| СН | 3,63 | 0,73 | 2,10 | 1,53 | 1,57 |
| С Н | 1,22 | 0,08 | 0,22 | 1,00 | 1,03 |
| С Н | 5,41 | 0,09 | 0,25 | 5,15 | 5,30 |
| n-С Н | 6,23 | 0,03 | 0,10 | 6,13 | 6,30 |
| i-С Н | 2,62 | 0,02 | 0,06 | 2,56 | 2,63 |
| n-С Н | 3,55 | 0,004 | 0,01 | 3,54 | 3,64 |
| i-С Н | 1,48 | 0,002 | 0,006 | 1,47 | 1,51 |
| С Н + | 74,42 | 0,02 | 0,07 | 74,35 | 76,54 |
| Итого | 100 | 1,000 | ΣNгоi =2,86 | 97,14 | 100 |
Баланс по массе в расчете на 100 молей сырой нефти приведен в табл. 3.11