WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

45,33 мл/с; плотность нефти равна 791 кг/м3.

Расход нефти = (объемный расход воды * К) *.

Массовый расход нефти составит 12,74 т/ч. Массовая доля воздуха в эксперименте равна 0,0164, массовая доля газа равна 0,0619.

Вязкость смеси определяется из следующего уравнения:

Итоговые результаты приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Массовая доля газовой фазы, плотность, вязкость и диаметр диффузора и конфузора для смеси «вода–воздух» и «газ-нефть»

Смесь

, кг/м3

,мПа. с

dd, мм

dk, мм

Вода–воздух

0,0164

71,1

0,087

24

8

Газ-нефть

0,0619

59,1

0,886

231

77

С учетом масштабирования для установки № 1 центральной станции месторождений Румайла рекомендуется использовать трубчатый турбулентный аппарат диффузор – конфузорной конструкции с диаметром диффузора 240 мм, диаметром конфузора 80 мм.

На месторождении Румайла установлены 5 станций, включающих от 3 до 5 параллельно работающих установок подготовки нефти. В зависимости от добычи нефти расход газа концевой ступени, направляемого на факел, различается. Соответственно, будут различаться геометрические размеры турбулентного аппарата.

По изложенному методу проведены расчеты геометрических параметров аппарата и минимально требуемый расход абсорбента, обеспечивающий турбулентный режим работы ( таблица 7).

Здесь dд/ dk=3.0; LС = 3 dд.

Таблица 7 – Расход нефти на абсорбцию, диаметр диффузора и конфузора в зависимости от расхода газа

Vг, т/ч

Vн, т/ч

dд, мм

dк, мм

0,4

6,1

163

54

0,6

9,1

197

66

0,84

12,7

231

77

1

15,2

251

84

1,2

18,2

273

91

1,4

21,3

294

98

Ниже приведены регрессионные уравнения, аппроксимирующие полученные данные:

dд= 88,87 + 203,12* Vг – 40,74*( Vг)2

dк = 28,56 + 70,43* Vг– 15,02*( Vг)2

Vн = 0,15 + 14,77 *(Vг) + 0,24* (Vг)2,

где dд - диаметр диффузора, мм; dк - диаметр конфузора, мм; Vг - расход газа т/ч, Vн - расход нефти т/ч.

Данные уравнения позволяют определить размеры аппарата для конкретной установки подготовки нефти.

Общий перепад давления равен сумме перепадов давлений в гладкой трубе, в диффузоре и в конфузоре (рисунок 10):

= (P1­- P2) +( P2- P3)+ (P3- P4),

где Pi – давление в i-й секции, Па.

(1-2)– диффузор; (2-3)– гладкая труба; (3-4)– конфузор

Рисунок 10 - Схема секции аппарата

Для расчета перепада давления в аппарате при турбулентном смешении газонефтяной смеси принят метод, изложенный в работе [Perry’s Chemical Engineer’s Handbook / R. H. Perry, D. W. Green, J. O. Maloney – New York, McGraw–Hill Book Company, 1999. –P.657]. Перепад давления при турбулентном смешении газожидкостной смеси определяется по уравнению

;

для гладкой трубы:

,

где Т - температура, К; R - газовая постоянная (8,31 Дж/мольК);

М - молекулярная масса.

Для диффузора : ; .

Если, то.

Для конфузора:.

Если, то для турбулентного потока:.

Здесь - сечение конфузора, м2; - сечение диффузора, м2; - угол раскрытия диффузора.

Сопоставление расчетных данных, полученных применительно к условиям абсорбции жирной углеводородной фракции попутного нефтяного газа нефтью, коррелируют с данными для перепада давления в аппарате модельной системы “вода-воздух” (рисунок 11, кривая 3).

Результаты свидетельствуют о том, что трубчатый турбулентный аппарат диффузор - конфузорной конструкции применительно к условиям абсорбции высококипящих компонентов попутного нефтяного газа стабильной нефтью имеет достаточно широкий диапазон устойчивой работы с малым перепадом давления (таблица 8).

Таким образом, турбулентный аппарат диффузор-конфузорной конструкции можно эффективно использовать при улавливании высококипящих компонентов из попутного нефтяного газа. Процесс характеризуется формированием однородной газожидкостной смеси при невысоких потерях напора на местных гидравлических сопротивлениях с приближением массообмена к состоянию равновесия.

Таблица 8 – Расходы потоков и перепад давления в аппарате при турбулентном смешении смеси “нефть-газ”

Расход газа, т/ч

0,56

0,84

1,12

Расход стабильной нефти, т/ч

14,61

18,00

22,00

12,74

16,00

20,00

12,16

16,00

18,00

Перепад давления, МПа

0,0080

0,0110

0,0130

0,0108

0,0140

0,0173

0,0132

0,0186

0,0207

1 – экспериментальные данные (вода-воздух), 2 – расчетные данные (вода-воздух), 3 – расчетные данные (нефть-газ)

Рисунок 11 – Перепад давления в трубчатом турбулентном аппарате при движении однородной газожидкостной смеси

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Использование процесса однократной абсорбции при извлечении высококипящих компонентов из газа концевой ступени сепарации УПН месторождения Румайла Юга Ирака и охлаждение газожидкостной смеси с 55 до 25 оС позволяет уменьшить потери углеводородов до 40%.

2 Показано, что режим движения однородной газожидкостной смеси в турбулентном аппарате можно осуществляться в соотношении расходов газ/жидкость от 5 до 15. При глубине профилирования канала диффузор-конфузор (dд/d/к), равной 3,0, перепад давления в турбулентном аппарате не превышает 0,02 МПа.

3 Показано, что для больших отношений расходов “газ-жидкость” при фиксированном расходе жидкой фазы незначительные колебания газовой фазы не влияют на турбулентный режим работы аппарата.

4 С учетом масштабирования для условий подготовки нефти месторождения Румайла рекомендуется использовать пятисекционный трубчатый турбулентный аппарат диффузор-конфузорной конструкции с глубиной профилирования канала, равной 3,0.

5 На основе экспериментальных данных получены регрессионные уравнения для определения геометрических размеров турбулентного аппарата и минимального расхода стабильной нефти на абсорбцию в зависимости от расхода попутного нефтяного газа концевой ступени сепарации нефти.

Основное содержание работы изложено в публикациях

1 Шевляков Ф. Б. Совершенствование процесса доизвлечения высококипящих углеводородов попутного нефтяного газа в турбулентных аппаратах диффузор конфузорной конструкции / Ф. Б. Шевляков, В.П.Захаров, Д. Х. Каеем (Дураид Хазим Каеем), Т. Г. Умергалин // Вестник Баш. гос. ун-та. – Уфа, 2008. – Т. 13, № 4. – С. 916-918.

2 Каеем Д. Х. (Дураид Хазим Каеем). Аппарат однократной абсорбции высококипящих компонентов из попутного нефтяного газа / Д. Х. Каеем, Т. Г. Умергалин,

В. П. Захаров, Ф. Б. Шевляков // Известия вузов. Нефть и газ. – 2009.– № 1.– С. 32-34.

3 Umergalin T.G. Absorption of high-boiling hydrocarbons from associated petroleum gas at tubular devices with converging-diverging construction / T.G. Umergalin, F.B. Shevlyakov, V.P. Zakharov, D.H. Kaem (Дураид Хазим Каеем), G.E. Zaikov // In book “Handbook of Chemistry, Biochemistry and Biology: New Frontiers”.Ed by Ludmila N. Shishkina, Gennady E. Zaikov and Alexander N. Goloschapov..- 2009.- Nova Sci. Publ. Inc.

4 Каеем Д. Х. (Дураид Хазим Каеем). Моделирование процесса стабилизации нефти месторождения Юга Ирака / Д. Х. Каеем // Материалы 58-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. –Кн. 2. -С. 59.

5 Каеем Д. Х. (Дураид Хазим Каеем). Моделирование процесса отбензинивания нефтяного газа абсорбцией с использованием трубчатого турбулентного аппарата / Д. Х. Каеем, Ф. Б. Шевляков, З. М. Искакова // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: материалы IX Международной научно-практической конференции.– Новочеркасск, 2008.– С. 11-13.

6 Каеем Д. Х. (Дураид Хазим Каеем). Турбулентный аппарат для абсорбционного извлечения высококипящих компонентов из попутного нефтяного газа / Д. Х. Каеем // Материалы 59-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. – Кн. 2. -С. 100.

7 Каеем Д. Х. (Дураид Хазим Каеем). К устройству абсорбционного извлечения высококипящих компонентов из попутного нефтяного газа / Д. Х. Каеем // Химия и химическая технология в ХХI веке: материалы IX Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов. – Томск, 2008.–С. 212.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»