Расчет электродегидратора




 

В основе расчета элетродегидратора лежит выражение определяющее скорость движения капель в электрическом поле

, где

x - электрическая постоянная определяющая заряд движущейся капли; Е – градиент электрического поля, В/м; Dп – диэлектрическая проницаемость среды; n - кинематическая вязкость, м2/с.

Для лучшего отстаивания нефти в эмульсию нефть-вода добавляют деэмульгатор, который способствует более быстрому укрупнению капель и, тем самым ускоряет процесс отстаивания. На УПН «Быстринскнефть» используется дипроксамин, как импортного, так и российского производства. Количество ПАВ рассчитывают по следующей формуле [8, с. 148]

, где

Предельную концентрацию молекул ПАВ определяют на основе уравнения Лэнгмюра [8, с. 117]

, где

с0 – начальная концентрация осаждаемого вещества (вода); a - постоянная Лэнгмюра.

Величину Г находят по уравнению Гиббса [8, с. 86]

, где

R – удельная газовая постоянная, Дж/(кг×К); Т – температура; Ds/Dс – градиент изменения поверхностного натяжения на изменение концентрации реагента. Постоянная Лэнгмюра a, определяется по изотерме поверхностного натяжения (пример расчета изотермы даны в работе [8, с. 84]) или по формуле

, где

d - толщина поверхностного слоя, м; W – работа адсорбции, Дж/кг; R0 – удельная газовая постоянная; Т – температура.

Величину Гm можно найти по формуле

, где

Sm – поперечное сечение частицы ПАВ, м2.

Коэффициент распределения вещества равен

, где

N0 – мольная доля ПАВ; Nв – мольная доля воды.

Следующие величины обозначают

Sl – поперечное сечение капель эмульсии, м2; cl – предельная концентрация эмульсии; Vнепр – объем в котором идет непрерывный процесс деэмулгирования; Vдист – объем дисперсной среды.

Процесс электрообезвоживания и обессоливания существует уже не один десяток лет, и все основные аппараты стандартизованы. Если еще учесть то, что в имеющейся литературе отсутствуют данные по расчету различных коэффициентов, необходимых для расчета электродегидратора. Условно принимаем элетродегидратор, как стандартизованный аппарат.

В таб. 1 приведены характеристики дегидраторов горизонтального типа в основном используемы в Казахстане.

Характеристики горизонтальных электродегидраторов.

 

Таблица 1

Показатель  
Емкость, м3        
Диаметр, м     3,4 3,4
Длина, м 11,6 14,2 17,6 21,0
Производительность, кг/ч        

Для обоснования выбора именно горизонтального электродегидратора приведена таб. 2. и таб. 3. Можно с уверенностью сказать, что горизонтальный дегидратор легче и дешевле стоит, а по производительности не отстает от своих конкурентов.

Сравнительные показатели работы ЭГ.

 

Таблица 2

Показатель Вертикальный Шаровой Горизонтальный Горизонтальный-цилиндрический
Сечение в месте установки электрода, м2 8,14   33,2 33,2
Площадь электродов, м2 6,6 31,2 29,8 19,6
Для сечения аппарата зона электродов, % 81,0 52,5 90,0 59,0
Время пребывания, с:        
в межэлектродном пространстве 0,023 0,008 0,084 0,023
в аппарате 0,163 - 0,013 0,013
Скорость подачи нефти, м/ч - 10-15 3-3,4 3-3,4
         

Показатели работы электродегидраторов различных типов. Таблица 3

Наименование величины Вертикальный Шаровой Горизонтальный
Производительность, м3      
Объем, м3      
Сечение, м2      
Линейная скорость, м/ч 4,3   2,7
Размеры, м:      
диаметр   10,5 3,4
длина (высота)   - 17,6
Рабочее давление, МПа 0,4 0,7 1,0
Масса аппарата, кг - 1×105 0,37×105

 

Все основные параметры работы электродегидратора принимаются следующие [9]:

· производительность по жидкости 350 кг/час;

· рабочее давление 0,8 МПа;

· расход реагента-деэмульгатора (дипроксамин), 20-25 г/т;

· оптимальную температуру нагрева нефти, 45-50°С;

· ток внешней фазы электродегидратора 240А.

Основные размеры электродегидратора:

· длина области отстаивания 21000 мм;

· общая длина аппарата 23720 мм;

· внутренний диаметр 3400 мм;

· толщина стенки 46 мм;

· ввод сырья Æ300 мм;

· вывод нефти Æ250´2;

· вывод соленой воды Æ200´1;

· удаление шлама Æ300´3;

· откачка нефти Æ150´1;


3. Заключение.

В заключение курсового проекта можно сказать, что в процессе его создания были выполнены следующие цели:

· изложены основные концепции появления и развития добычи подготовки нефти;

· изложены основные понятия об автоматике в целом и автоматизации технологических процессов в нефтегазовой отрасли в частности;

· изложены основные принципы разделения эмульсии нефть-вода;

· приведена и описана основная аппаратура, используемая для обезвоживания нефти;

· приведена технологическая схема электрообессоливающей установки Атырауского НПЗ;

· изображен принцип расчета электродегидратора и приняты его основные размеры;

Все эти цели достигнуты с положительным результатом. За время проделывания курсовой работы овладели новыми знаниями в области первичной подготовки нефти, и получили навыки при разработке схемы автоматизации технологических процессов.


4. Список использованной литературы

 

1. Левинтер М.Е., Ахметов С.А. Глубокая переработка нефти. М., 1992.

2. https://www.ngfr.ru/

3. Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. "Химия и технология нефти и газа". Ленинград, "Химия", 1972.

4. Скобло А.И., Трегубова И.А., Егоров Н.Н. "Процессы и аппараты, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности". Москва, Государственное научно-техническое изд., 1962.

5. Нестеров И.И., Рябухин Г.Е. "Тайны нефтяной колыбели". Свердловск, Средне-Уральское книжное издательство, 1984.

6. Судо М. М. "Нефть и горючие газы в современном мире". Москва, Недра, 1984.

7. Рабинович Г. П., Рябых П.М., Хохряков П.А., под ред. Судакова Е.Н. «Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки». Справочник. Москва, «Химия», 1979.

8. Дриацкая З.В., Мхчиян М.А., Жмыхова Н.М. и другие «Нефти СССР. Том 4». Москва, «Химия», 1974.

9. Рабинович В.А., Хавин З.Я. «Краткий химический справочник». Санкт-Петербург, «Химия», 1994.

10. Под ред. Е.Г. Дудникова. Автоматическое управление в химической промышленности: Учебник для ВУЗов. - М.: Химия, 1987. 168 с., ил.

11. Стефани Е.П. Основы построения АСУ ТП: - М.: Энергия,1982. -352 с, ил.

12. Т. П.Сериков, Б.Б.Оразбаев, К.М.Джигитчеева. Технологические схемы переработки нефти и газа в Казахстане: - Москва, 1994.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: