концентрація компонента рідкої фази;
yi - мольна концентрація компонента парової фази;
- мольна концентрація компонента вихідної суміші;
e - мольна частка відгону;
K i - константа фазового рівноваги компонента.
Константу фазового рівняння для вуглеводнів, сірководню визначаємо за допомогою діаграм [6]. Длябензін - відгону і гідроочищених дизельного палива за формулою:
де Р i - тиск насичених парів компонента, МПа;
Р - загальний тиск в системі, МПа.
Матеріальний баланс одноразового випаровування ГПС в холодному сепараторі високого тиску представлений в табл. 5.25.
Результат розрахунку складу фаз на виході з газосепаратора представлений в табл. 5.24.
Таблиця 5.24. Склад газової і рідкої фаз на виході з сепаратора С - 1 при температурі 200 0 С і тиску 4,6 МПа (мольна частка відгону 0,821).
КомпонентМольная частка () Константа фазового рівноваги (K i) Мольна частка компонента газопарової фази (yi) Мольна частка компонента рідкої фази (xi) 1. Водород0, 685316,000,82390,05152. Метан0, 06796,100,07990,01313. Етан0, 04253,100,04840,01564. Пропан0, 01881,900,02060,01085. І-Бутан0, 00491,400,00520,00376. Н-Бутан0, 00501,250,00510,00417. Сероводород0, 00932,800,01050,00388. Бензин - отгон0, 00400,190,00230,01199. Гідрогенізат0, 16220,0050,00410,8855 Ітого1, 00001,00001,0000
5.5.3 Визначення розмірів горизонтального газосепаратора
Розраховуємо перетин горизонтального газосепаратора за формулою:
де V п - об'ємний витрата газової (парової) фази, м 3 / с;
- коефіцієнт заповнення горизонтального газосепаратора, приймаємо рівним 0,5 [1];
W доп - допустима лінійна швидкість газової фази в газосепараторе, м / с.
Об'ємна витрата визначаємо за формулою:
де N ГФ - число кмоль газів і парів ГПС, кмоль / год;
z - коефіцієнт стисливості;
Р - тиск, МПа.
Коефіцієнт стисливості для парів сировини і продуктів реакції знаходимо за формулою [6]:
Для визначення коефіцієнта стисливості попередньо визначаємо критичні, псевдокрітіческіе і наведені параметри компонентів ГПС за формулами.
Розрахунок псевдокрітіческіх температур і тисків компонентів ГПС наведено в табл. 5.26.
Таблиця 5.26. Розрахунок псевдокрітіческіх температур і тисків газопарової фази
Компонент Критичні параметри Температура, КДавленіе, МПа1. Водород0, 8239331,8227,41,502. Метан0, 07991914,6815,20,373. Етан0, 04843054,9214,80,244. Пропан0, 02063704,287,60,095. І-Бутан0, 00524073,762,10,026. Н-Бутан0, 00514263,672,20,027. Сероводород0, 01053738,893,90,098. Бензин-отгон0, 002354627,951,20,069. Гідрогенізат0, 004172142,882,90,17 Ітого1, 0000772,57
За формулами наведені параметри дорівнюють:
Коефіцієнт стисливості приймаємо за літературними даними [7]:
