Расчет материального баланса установки подготовки нефти

 

Баланс по массе, в  расчете на 100 молей сырой нефти  приведён в табл. 3.13.

 

Таблица 3.13

Массовый баланс процесса сепарации второй ступени

Компонент смеси	Молярный состав сырой нефти (z’i), %	Массовый состав сырой нефти Mic= z’i.Mi	Массовый состав газа из сепаратора Miг=N0гi. Mi	Массовый состав нефти из сепаратора Miн= Mic- Miг	Масса выделившегося  газа, относительно сырой нефти Riг=100.Miг/ Mic , %
CO2	0,02	0,88	0,88	0,00	100,00
N2	0,02	0,56	0,56	0,00	100,00
CH4	2,42	38,72	38,06	0,66	98,30
С2Н6	1,02	30,60	27,63	2,97	90,29
С3Н8	5,13	225,72	152,28	73,44	67,46
n-С4Н10	5,22	302,76	150,28	152,48	49,64
i-С4Н10	2,19	127,02	52,14	74,88	41,05
n-С5Н12	3,56	256,32	40,46	215,86	15,78
i-С5Н12	2,60	187,20	22,46	164,74	12,00
С6Н14+	77,82	6692,52	253,87	6438,65	3,79
Итого	100,00	7862,3	738,62	7123,68	Rсмг=9,39

 

R_см^г=0,0939 – массовая доля отгона.

Средняя молекулярная масса  газа:

M_ср^г=å M_i^г/ åN₀^г_i

 

M_ср^г = 738,62 / 14,11 = 52,32

Плотность газа:

 кг/м³,

Плотность газа при н.у:

 кг/м³

 

 

Таблица 3.14

Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе

Компонент смеси	Молярная концентрация N0гi/åN0гi	Молекулярная масса (Mi)	Массовый состав [N0гi/åN0гi].Mi.100 , % Mсрг	Содержание тяжёлых  углеводородов [N0гi/åN0гi].Mi.rср.103, г/м3 Mсрг
CO2	0,0014	44	0,12	~
N2	0,0014	28	0,08	~
CH4	0,1685	16	5,15	~
С2Н6	0,0652	30	3,74	~
С3Н8	0,2452	44	20,62	296,90
n-С4Н10	0,1835	58	20,35	292,99
i-С4Н10	0,0637	58	7,06	101,66
n-С5Н12	0,0398	72	5,48	78,89
i-С5Н12	0,0221	72	3,04	43,80
С6Н14+	0,2091	86	34,37	494,96
Итого	1,0000	~	100,00	1309,18

 

В блоке второй ступени сепарации от обезвоженной нефти отделяется остаточный газ низкого давления.

Q_н = 124,2659 т/ч.

Газ будет отделяться от нефти с производительностью:

Q_г = R_см^{г .}Q_н

 Q_г = 0,0939 ^. 124,2659 = 11,6686 т/ч.

Q_н^сеп = Q_н - Q_г = 124,2659 – 11,6686 = 112,5973 т/ч,

Q^сеп = Q_н^сеп+ Q _н2О = 112,5973 + 0,6245 = 113,2218 т/ч.

Правильность расчёта  материального баланса определится выполнением условия:                                        åQ^{до сеп} = åQ^{после сеп};

åQ^{до сеп} = Q_н = 124,2659 т/ч;

åQ^{после сеп} = Q^сеп+ Q_г;

Q_н^сеп+ Q_г = 112,5973 + 11,6686 = 124,2659 т/ч.

Условие выполняется.

Данные по расчету  блока сепарации первой ступени сводим в табл. 3.15.

Таблица 3.15

Материальный баланс сепарации второй ступени

Приход				Расход
	% масс	т/ч	т/г		% масс	т/ч	т/г
				Эмульсия,	90,66
Эмульсия,				в том числе
в том числе				нефть	99,45	112,5973	945818
нефть	99,5	124,2659	1043834	вода	0,55	0,6245	5245
вода	0,5	0,6245	5245	Всего	100,00	113,2218	951063
Итого	100,0	124,8904	1049079	Газ	9,34	11,6686	98016
				Итого	100,00	124,8904	1049079

 

3.5. Общий материальный баланс установки

 

На основе материальных балансов отдельных стадий составляем общий материальный баланс установки подготовки нефти, представленный в табл. 3.16.

Таблица 3.16

Общий материальный баланс установки

Приход				Расход
	% масс	т/ч	т/г			% масс	т/ч	т/г
					Подготовлен-	52,84
Эмульсия,					ная нефть,
в том числе:					в том числе:
нефть	65	139,2857	1170000		нефть	99,45	112,5973	945818
вода	35	75,0000	630000		вода	0,55	0,6245	5245
					Всего	100,00	113,2218	951063
					Газ	12,42	26,6139	223557
					Пластовая	34,74
					вода,
					в том числе:
					вода	99,90	74,3755	624755
					нефть	0,10	0,0744	625
					Всего	100,00	74,4500	625380
Итого	100	214,2857	1800000		Итого	100,00	214,2857	1800000

 

 

 

 

Список литературы:

 

1. Леонтьев С.А., Галикеев Р.М., Фоминых О.В. Расчет технологических установок системы сбора и подготовки скважиной продукции: Учеб. пособие. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2010. -150 с.

2. Лутошкин Г.С. Сборник задач по сбору и подготовке нефти, газа и воды на промыслах / Лутошкин Г.С., Дунюшкин И.И. // Учеб. пособие для вузов. – М.: Недра, 1985. – 135 с.