трів компаундування західно-сибірської і Арлан-чекмагушевской нафт
Метою розрахунку є визначення можливого обсягу підкачки високосірчаної Арлан-чекмагушевской нафти (вміст сірки якої 3,5%) в західно-сибірську нафту (1,1%) для забезпечення показників якості нафти (ГОСТ Р 51858-2002. Нафта. Загальні технічні умови), що надходить в подальшому на експорт на нафтоналивні термінали Приморська і Новоросійська.
3.1 Технологічний розрахунок параметрів компаундування західно-сибірської і Арлан-чекмагушевской нафти
Дані, необхідні для виконання технологічного розрахунку, наведеного в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 - Вихідні дані до розрахунку.
ПараметрЗападно-сибірська нафта (НКК) Арлан-чекмагушевская Нафта (ТУ - 3) Витрата, Q, млн.т/год506 Щільність,?, кг/м 3 855886Кінематіческая в'язкість,?, сСт2035Наружний діаметр труби, D, мм1200500Толщіна стінки труби, мм814Содержаніе сірки% 1,13,5Давленіе у нафтопроводі, МПа59,5
3.2 Розрахунок обсягу підкачки високосірчистої нафти
Рівняння матеріального балансу руху рідини визначається рівнянням нерозривності. При цьому необхідно мати на увазі, що рівняння нерозривності має бути записано для масових витрат, а не для об'ємних, як це зазвичай прийнято для нестискуваних рідин. Це пояснюється тим, що змішуються нафти мають різні щільності.
Для цього запишемо рівняння нерозривності потоку:
(3.1)
Помноживши обидві частини рівняння на час t, отримуємо:
(3.2)
Де M, M 1 , M 2 - маса нафт.
Q m1 - масова витрата західно-сибірської нафти;
Q m2 - масова витрата Арлан-чекмагушевевской нафти;
Q m - масова витрата отриманої суміші;
Формулу масової витрати можемо записати в такій формі:
(3.4)
Де?,? 1,? 2 - щільності кінцевої, західно-сибірської, Арлан-чекмагуской нафт, кг/м 3,
Q, Q 1, Q 2 - об'ємний витрата відповідно кінцевої, західно-сибірської і Арлан-чекмагушевкой нафт, м 3/ч.
Підставивши формулу (3.2) у формулу (3.1):
(3.5)
Дані по плотностям наведені у вихідних даних. Масовий вміст сірки в кінцевому підсумку не повинно перевищувати 1,35% відповідно до ГОСТ, [20].
Маса сірки в компаундують нафти дорівнює:
Маса сірки в західно-сибірської нафти:
Маса сірки в Арлан-чекмагушевская нафти:
З рівняння матеріального балансу:
(3.5)
(3.6)
(3.7)
Значення М 1 ми можемо знайти з вихідних даних, тому нам задана річна продуктивність магістрального трубопроводу малосірчистої нафти, яка становить НКК 50 млн т/рік.
Масовий часово ї витрата західній-сибіру нафти становить:
Визначимо об'ємну витрату західно-сибірської нафти:
Тепер, підставивши дане значення у формулу (3.7), ми можемо знайти необхідну кількість Арлан-Чекмагушевской нафти для досягнення необхідної концентрації сірки в суміші:
Таким чином, підкачка Арлан-чекмагушевской нафти в кількості 780 м 3/год, забезпечує вміст сірки в компаундують нафти в межах вимог Держстандарту. Тоді річна підкачка:
Розрахуємо фізичні властивості компаундують нафти для перевірки їх відповідності ГОСТ.
Щільність нафти вважається аддитивной величиною, тобто середня щільність декількох нафт і буде обчислена за формулою:
(3.8)
Тоді щільність компаундирования нафти:
Порівнюючи отриману величину з показниками ГОСТ, можна зробити висновок про те, що щільність компаундіванной нафти відповідає встановленим параметрам.
В'язкість нафт не є адитивним властивістю, тому її не можна обчислити як якусь середню величину. Формула Вальтера для визначення в'язкості суміші вуглеводневих рідин:
(3.9)
a, b - концентрації змішуються рідин;
k - параметр, що залежить від концентрації полімеру.
...
