Материал: Проект электрообессоливающей установки (ЭЛОУ)

Технологический расчет

Технологический расчет электродегидратора

Цель расчета определить необходимое количество стандартных электродегидраторов.

• 1 - сырая нефть
• 2 - обессоленная нефть
• 3 - водяной пар
• 4 - соленой раствор
• 5 - промывная вода

Назначение: для обессоливания сырой нефти.

Данные для расчета:

Производительность установки G_Н=170 м³/ч

Вязкость нефти ₂₀19,6 мм²/с; ₅₀=10,9 мм²/с

Плотность нефти при 100⁰С _Н=840 кг/м³

Плотность воды при 100⁰С _в=958 кг/м³

Кинематическая вязкость нефти при 100⁰С _Н=210^-6 м²/с

Диаметр наименьших капель воды, осаждающихся в отстойнике d=2,210^-4 м

Содержание воды в нефти, поступающей на ЭЛОУ С_в.н.=1% (масс.)

Содержание солей в нефти С_с.н.=1000 г/м³

Остаточное содержание воды в нефти =0,2%

Остаточное содержание солей в нефти =5 г/м³

По номограмме Семенидо определяется температура процесса.

Точка пересечения соответствует температуре процесса, равной 100⁰С.

Расход промывной воды

Рассчитывается содержание солей в пластовой воде и на выходе с ЭЛОУ. производство оборудование насос промысел

,

где С_С.Н. - содержание солей в нефти, г/м³;

С_С.В. - содержание воды в нефти, %(масс.);

_Н - плотность нефти, кг/м³.

С_С.В.=г/м³

г/м³

Расчет подачи промывной воды ведется по схеме №2, так как введеновская нефть легкая, относительно других нефтей.

Уравнение решается как обычное квадратное уравнение.

где а=1; в=С_В.С.=1.

Расход промывной воды

м³/с

Расчет электродегидратора

Принимается в качестве электродегидратора стандартный аппарат - горизонтальный цилиндрический отстойник типа 2ЭГ160, L=18 м, Д=3,4 м, максимальная поверхность осаждения 61,2 м².

Пусть Re меньше 0,4, тогда скорость осаждения капелек рассчитывается по формуле:

где d - диаметр наименьших капель воды, м;

_в,_Н - плотность воды и нефти, кг/м³;

- кинематическая вязкость нефти, м²/с;

g - ускорение силы тяжести, м/с².

м/с

Определяется значение критерия

где d - диаметр наименьших капель воды, осаждающихся в отстойнике, м.

Поскольку Re меньше 0,4 использование формулы Стокса - справедливо.

Определяется скорость движения нефти в электродегидраторе

м/с

Определяется необходимое поперечное сечение электродегидратора

м²

Если максимальная поверхность осаждения равна 61,2 м, то требуется 1,9 электродегидратора.

Принимается к установке 2 электродегидратора горизонтального типа 2ЭГ160.

Технологический расчет теплообменника

Цель расчета выбрать стандартный размер теплообменника

Назначение: для подогрева сырой нефти.

Данные для расчета:

Температура подогреваемой нефти t₁=90⁰С, t₂=50⁰С.

Температура холодной нефти t₃=20⁰C, t₄=70⁰С.

КПД теплообменника =0,95

Определяется тепловая нагрузка

Q=G(J₁-J₂)/3,6

Где Q - тепловая нагрузка аппарата, кДж/ч;

G - масса нефти, кг/ч;

J₁, J₂ - энтальпия нефти при температурах входа и выхода из аппарата, кДж/кг.

где - относительная плотность;

- средняя температурная поправка на один градус.

кДж/кг

кДж/ч

Q=143229,16(174,83-93,62)0,95/3,6=1163163,98 кДж/ч

Схема теплообмена

Определяется средняя разность температур по формуле

Коэффициент теплопередачи принимается

К=195 Вт/(м²К)

Определяется поверхность теплообмена

м²

Выбирается по ГОСТу 14246-79 теплообменник с плавающей головкой 4-х ходовой, длина труб 9000мм, диаметр кожуха 8000мм.

Технологический расчет насоса

Цель расчета определить необходимую мощность насоса, выбрать стандартный насос.

Назначение: для перекачки сырой нефти.

Данные для расчета:

Расход нефти Q=0,04 м³/с

Плотность нефти р=895 кг/м³

Давление в аппарате, из которого осуществляется перекачка Р₁=101000 Па

Давление в аппарате, в который осуществляется перекачка Р₂=150000 Па

Температура перекачиваемой нефти t=70⁰С

Геометрическая высота подъема нефти Н_Г=4,5 м

Длина всасывающего трубопровода L_всас=10 м

Длина нагнетательного трубопровода L_наг=30 м

Принимается скорость движения нефти в трубопроводе W=2 м/с

Определяется внутренний диаметр трубопровода

м

Потеря напора на всасывающем и нагнетательном трубопроводе

где l - длина всасывающего и нагнетательного трубопровода, м;

_М.С. - коэффициент местных сопротивлений;

g - ускорение силы тяжести, м²/с;

- коэффициент трения.

Критерий Рейнольдса

где - динамическая вязкость, Н_сек/м²

где k - абсолютная шероховатость трубопровода, мм.

По данным е находим =0,012

h_n=м

Полная потеря напора

м

2.3.3.5 Мощность насоса

где - КРД насоса, кВт.

кВт

Мощность электродвигателя

N_дв=1,25N_Н

N_дв=1,255,6=7 кВт

Выбираем насос марки НК200/120-70.

ЛИТЕРАТУРА

• 1. 1 Дытнерский Ю.И., Борисов Г.С., Брыков Г.С. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., Химия, 1991. 496с.
• 2. Кушелев В.П., Орлов Г.Г., Сорокин Ю.Г. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М., Химия, 1983. 471с.
• 3. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. М., Химия, 1967. 838с.
• 4. Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. М., Химия, 1980. 256с.
• 5. Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа. Л., Химия, 1985. 408с.