Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Материальный баланс производства

Поиск

 

Производство осушённого попутного нефтяного газа. Газ поступает на установку под давлением Р = 5,6 МПа и с молекулярной массой М = 21,6368 в соответствии с производственными данными. Составом сырья задаемся также на основе производственных данных. Зная объемный расход, находим массовый расход по формуле

 

;

.      

 

Далее из массового расхода находим расход в кмолях

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
F = G/M = 338074, 5313/21, 6368 = 15625, 00 кмоль/час;

 

Очищенный и осушенный сырьевой газ, после охлаждения в рекуперативных теплообменниках, первым потоком (рисунок 1.9) поступает в сепаратор охлажденного газа С-1 с температурой минус 50 0С и давлении 5,6 МПа. В сепараторе происходит отделение несконденсированного газа от жидких продуктов охлаждения. Исходные данные для расчета сепаратора приведены в таблице 2.7. Результаты расчетов представлены в таблицах 2.8 – 2.12.

Рисунок 1.9 - Схема материальных потоков

 

Таблица 2.7 - Исходные данные для расчета сепаратора

Наименование потока Расход, тыс.м³/год Расход, т/год Доля, %

ПРИХОД

1 Попутный нефтяной газ 2 243 049,81   100,00
  ВСЕГО 2 243 049,81   100,00

РАСХОД

1 СОГ 1 933 288,8   86,65
2 ПБТ 214 757,4 470 835,86 9,63
3 БГС 52 423,7 114 934,25 2,35
4

ШФЛУ

30 649,2 67 195,61 1,37
5

Пропан

103,4 226,79 0,00
  ИТОГО 2 231 222,62   100,00
  Потери 11 827,19

0,53

  ВСЕГО 2 243 049,81    

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
Таблица 2.8 - Результаты расчетов

№ потока

I

II

Наименование

Очищенный сырьевой газ

Паровые продукты сепаратора охлажденного газа

Компонент мольная конц., % кмоль/ч кг/ч мольная конц., % кмоль/ч кг/ч
N2 0,74 115,6250 3239,3500 1,06 101,5880 2846,0905
CH4 80,64 12600,000 202129,200 94,04 9052,3051 145217,0779
CO2 0,53 82,8125 3644,5781 0,48 46,5523 2048,7688
C2Н6 5,01 782,8125 23537,6063 2,58 248,6144 7475,3379
С3Н8 7,66 1196,8750 52775,0063 1,51 145,1533 6400,3886
i-C4Н10 1,35 210,9375 12259,6875 0,13 12,7239 739,5148
н-С4Н10 2,68 418,7500 24337,7500 0,18 17,3910 1010,7654
i-С5Н12 0,53 82,8125 5974,5906 0,01 0,9200 66,3717
н-С5Н12 0,64 100,0000 7214,6000 0,01 1,0952 79,0145
С6Н12 и в 0,22 34,3750 2962,1625 0,00 0,2193 18,8937
Итого 100 15625,000 338074,5313 100,00 9626,5625 165902,2240

 

Таблица 2.9 - Результаты расчетов

№ потока

III

IV

Наименова-ние

Жидкие продукты сепаратора охлажденного газа

Несконденсированные продукты газоотделителя

Компонент мольная конц., % кмоль/ч кг/ч мольная конц., % кмоль/ч кг/ч
N2 0,23 14,0361 393,2346 0,63 11,6480 326,3295
CH4 59,14 3547,657 5691,5175 95,72 1763,8526 28295,236
CO2 0,60 36,2603 1595,8151 0,30 5,4625 240,4044
C2Н6 8,91 534,2049 16062,4737 2,03 37,4461 1125,2092
С3Н8 17,53 1051,7390 46375,3809 0,99 18,3292 808,2092
i-C4Н10 3,30 198,2170 11520,3718 0,09 1,7424 101,2683
н-С4Н10 6,69 401,3660 23327,3933 0,14 2,6519 154,1311
i-С5Н12 1,37 81,8940 5908,3246 0,06 1,0751 77,5636
н-С5Н12 1,65 98,9066 7135,7131 0,02 0,4366 31,5012
С6Н12 и в 0,57 34,1564 2943,3215 0,00 0,0756 6,5111
Итого 100,00 5998,4375 172173,5461 100,00 1842,7200 31167,5702

 

Таблица 2.10 - Результаты расчетов

№ потока

V

VI

Наименова-ние

Жидкие продукты сепаратора- газоотделителя

Верхний продукт деметанизатора

Компонент мольная конц., % кмоль/ч кг/ч мольная конц., % кмоль/ч кг/ч
N2 0,06 2,3881 66,9041 0,96 96,5470 2704,8601
CH4 42,92 1783,8010 28615,7362 96,26 9675,4108 155212,9397
CO2 0,74 30,7978 1355,4120 0,32 31,7327 1396,5564
C2Н6 11,95 496,7595 14936,5658 2,10 210,8089 6338,6011
С3Н8 24,87 1033,4114 45567,2434 0,36 36,5602 1612,0836
i-C4Н10 4,73 196,4749 11419,1218 0,00 0,0243 1,4137

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
Окончание таблицы 2.10

№ потока

V

VI

Наименова-ние

Жидкие продукты сепаратора- газоотделителя

Верхний продукт деметанизатора

Компонент мольная конц., % кмоль/ч Компонент мольная конц., % кмоль/ч Компонент
н-С4Н10 9,59 398,7147 23173,2996 0,00 0,0067 0,3870
i-С5Н12 1,94 80,8190 5830,7702 0,00 0,0000 0,0000
н-С5Н12 2,37 98,4701 7104,2234 0,00 0,0000 0,0000
С6Н12 и в 0,82 34,0809 2936,8152 0,00 0,0000 0,0000
Итого 100,00 4155,7175 141006,0917 100,00 10051,0905 1672666,8416

 

Таблица 2.11 - Результаты расчетов

№ потока

VII

VIII

Наименова-ние

Жидкие продукты деметанизатора

Остаточный газ, верхний продукт деэтанизатора

Компонент мольная конц., % кмоль/ч кг/ч мольная конц., % кмоль/ч кг/ч
N2 0,00 0,0000 0,0000 0,00 0,0000 0,0000
CH4 31,17 160,6890 18619,7730 66,59 1160,6890 18619,7730
CO2 1,23 45,6178 2007,6380 2,62 45,6178 2007,6380
C2Н6 14,36 534,5680 16073,3910 28,83 502,4939 15108,9876
С3Н8 30,67 1142,007 50355,6625 1,97 34,2602 1510,6699
i-C4Н10 5,62 209,1747 12157,2362 0,00 0,0000 0,0000
н-С4Н10 11,17 416,0994 24183,6962 0,00 0,0000 0,0000
i-С5Н12 2,20 81,7390 5897,1431 0,00 0,0000 0,0000
н-С5Н12 2,67 99,5653 7183,2393 0,00 0,0000 0,0000
С6Н12 и в 0,92 34,3001 2955,7093 0,00 0,0000 0,0000
Итого 100,00 3723,760 139433,4886 100,00 1743,061 37247,0684

 

Таблица 2.12 - Результаты расчетов

№ потока

IX

X

Наименова-ние

Сухой отбензиненный газ

Жидкие продукты деэтанизатора, ШФЛУ

Компонент мольная конц., % кмоль/ч кг/ч мольная конц., % кмоль/ч кг/ч
N2 0,79 108,1949 3031,1895 0,00 0,0000 0,0000
CH4 92,40 12599,9524 202128,4363 0,00 0,0000 0,0000
CO2 0,61 82,8130 3644,5988 0,00 0,0000 0,0000
C2Н6 5,51 750,7489 22573,5169 1,62 32,0741 964,4035
С3Н8 0,65 89,1496 3930,9627 55,93 1107,746 48844,9926
i-C4Н10 0,01 1,7667 102,6820 1056 209,1747 12157,2362
н-С4Н10 0,02 2,6586 154,5181 2101 416,0994 24183,6962
i-С5Н12 0,01 1,0751 77,5636 4,13 81,7390 5897,1431
н-С5Н12 0,00 0,4366 31,5012 5,03 99,5653 7183,2393
С6Н12 и в 0,00 0,0756 6,5111 1,73 34,3001 2955,7093
Итого 100,00 13636,8714 235681,480 100,00 1980,699 102186,4201

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14
БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
2.5 Расчёт модернизированного насоса

 

Определение потребного напора

Среднюю скорость течения жидкости во всасывающем трубопроводе σвсас, м/с вычисляем по формуле

            ,                                           (2.1)

где Q – подача через всасывающий трубопровод, Q =315 м3/ч;

d1 внутренний диаметр всасывающего трубопровода, d1= 0,3 м.

.

Среднюю скорость течения жидкости в напорном трубопроводе σнагн, м/с вычисляем по формуле

            ,                                        (2.2)

где d2 внутренний диаметр напорного трубопровода, d2= 0,2 м.

.

Среднюю скорость течения жидкости в напорном трубопроводе, идущем в колонну К-302 σнагн.1, м/с вычисляем по формуле

            ;                                            (2.3)

.

Среднюю скорость течения жидкости в напорном трубопроводе σнагн.2, м/с вычисляем по формуле

.

Критерий Рейнольдса Re, вычисляем по формуле

                       ,                                                (2.4)

где ν – кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости, ν = 1,3∙10-6 м2/с.

;

;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
15
БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
;

.

Во всех трубопроводах устанавливается турбулентный режим течения жидкости, т.к. на всех участках Re >2300.

Коэффициент трения по длине трубопровода λ, вычисляем по формуле

,                                      (2.5)

где Δ – шероховатость стенок, Δ=0,014 мм.

;

;

; ;

.

Потери напора на трение ∑ hтр., м вычисляем по формуле

    ,                                       (2.6)

где L – длина участка трубопровода, Lвсас . =30 м, Lнаг . =30 м, Lнагн .1=87 м, Lнагн .2=48 м.

;

;

;

;

.

Потери на преодоление местных сопротивлений ∑ hмп, м вычисляем по формуле

,                                 (2.7)

где ζ – коэффициент местного сопротивления.


Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
16
БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
Потери напора h1-2, м вычисляем по формуле

.                                    (2.8)

.

Потребный напор Hн, м вычисляем по формуле

    ,                               (2.9)

где h1 – геометрическая высота всасывания, h1=10 м;

h2 – геометрическая высота нагнетания, h2=42 м;

ρ – плотность перекачиваемой жидкости, ρ=680 кг/м3.

 

 

Расчет подтверждает обоснованность выбора насоса на установке БЭН-1234 ДМС, т.к. он удовлетворяет требованиям технологического режима.

Для сравнения произведем расчет неэффективности энергетической и технологической составляющей показана ниже. Мощность, потребляемая насосом, рассчитывается по формуле

 

,                                         (2.10)

 

где Pп – полезная мощность, кВт;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
17
БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
Q – gодача, м3/с;

g – eскорение свободного падения, м3/с;

𝜌 – плотность жидкой среды, кг/м3;

 – КПД насоса.

Мощность, потребляемая НА (2.12), определяется по формуле

 

,                                          (2.11)

 

где эд – КПД электродвигателя;

пр – КПД преобразующего устройства (ПЧ и т.д.).

Количество электроэнергии, используемой НА за время t, при работе с определенным расходом и давлением, рассчитывается по формуле

 

W=Pt,                                          (2.12)

 

где t – время работы, ч.

При подаче Q = 2000 м3/ч=0,556 м3/с при полностью открытой дроссельной задвижке напор составит H=32 м, что не соответствует необходимому напору для колонны, а, следовательно, говорит о необходимости замены. Полезная мощность насоса

 

Nп = =174540 Вт = 174, 5 кВт;

N = Nп/ =174, 5/0, 85=205, 3 кВт;

Nэд= N/  =205, 3/0,945=217, 2 кВт.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2022-09-03; просмотров: 103; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.218.63.176 (0.01 с.)