Первичная подготовка нефти
При составлении энергетического и, в частности, теплового баланса особое внимание должно быть обращено:
· на возможный переход одного вида энергии в другой;
· на изменение агрегатного состояния тела, которое сопровождается выделением или поглощением тепла (скрытая теплота испарения или конденсации, плавления, затвердевания, адсорбции и т. д.);
· на тепловой эффект химической реакции (эндотермической или экзотермической).
Иногда необходимо учитывать потери тепла в окружающую среду. Как тепловой, так и материальный баланс удобно представлять в виде таблиц или схем с указанием всех приходных и расходных статей.
Проведем расчет теплового баланса относительно 0°. Рассчитаем теплосодержание нефти приходящей на установку подготовки нефти:
Gпечь – расход нефти через печь кг/час; Снефть – теплоемкость нефти кг/Дж×К; (tкон – tнач) – разность между начальной и конечной температурами нефти.
Определение теплоемкости нефти в зависимости от температуры и давления можно определить по формуле [5, с. 517]
Нефть приходит с температурой 293К, плотности при этой температуре составит 887,6 кг/м3 [6, с. 65]:
,
Теплоемкость попутных газов рассчитаем по правилу смешения средних теплоемкостей компонентов, приведенных в таб. 15 [7]:
Средние теплоемкости газов. Таблица 15
CO2 |
N2 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
н-C4H10 |
и-C4H10 | |
Средняя теплоемкость, кДж/(кг×К) |
0,843 |
1,036 |
2,226 |
1,751 |
1,667 |
1,682 |
1,666 |
Содержание, % |
0,2 |
1,2 |
92,0 |
1,5 |
2,0 |
1,0 |
1,5 |
Теплоемкость воды с содержанием различных солей, кислот и оснований рассчитываем аналогичным образом таб. 16 [7]:
Средние теплоемкости солей. Таблица 16
H2CO3 |
H2SO4 |
HCl |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Na(OH)+K(OH) | |
Средняя теплоемкость, кДж/(кг×К) |
0,576 |
1,416 |
0,766 |
1,181 |
1,320 |
1,332 |
Содержание, % |
0,635 |
0,003 |
8,0 |
0,2 |
0,04 |
4,5 |
Так как нефть приходит с 20%-ой обводненостью и содержит 11,4% попутного газа, поэтому рассчитаем теплоемкость приходящей нефти по правилу смешения:
Тогда теплосодержание нефти приходящей на установку будет равно:
Рассчитаем тепло, которое передается в печи, если температура нефти на выходе 333К:
Рассчитаем теплосодержание нефти на выходе с установки:
Рассчитаем теплосодержание воды и газа, уходящих с установки с температурами соответственно 273К и 323К:
Расчет теплового баланса произвели полностью. Теперь все результаты расчета сводим в таблицу см. таб. 14.
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 на Сургутском месторождении;
· изложены основные принципы разделения эмульсии нефть-вода;
· приведена и описана основная аппаратура, используемая для обезвоживания нефти;
· приведена технологическая схема цеха первичной подготовки нефти на «Быстринском» НГДУ;
· приведен регламент работы установки подготовки нефти и ее экологическая опасность;
· изображен принцип расчета электродегидратора и приняты его основные размеры;
· произведен расчет теплового и материального баланса.
Все эти цели достигнуты с положительным результатом. Можно сделать вывод, что данная установка подготовки нефти работает удовлетворительно в условиях крайнего севера. На этом объекте окружающей среде наносится минимальный ущерб.
Список сокращений
1. |
БЕ – буферная емкость. |
2. |
БР – блок подготовки и закачки реагента. |
3. |
БРХ – блок реагентного хозяйства. |
4. |
ГС – газосепаратор. |
5. |
ДНС – дожимнонапорная станция. |
6. |
ЕП – емкость подземная. |
7. |
КИПиА – контрольно-измерительные приборы и автоматика. |
8. |
НГДУ – нефтегазодобывающее управление. |
9. |
НД – насос дозировочный. |
10. |
ПТБ – печь трубчатая. |
11. |
РВС – резервуар вертикальный стальной. |
12. |
С – сепаратор. |
13. |
УПН – установка подготовки нефти. |
14. |
УПСВ – установка предварительного сброса воды. |
15. |
УУН – узел учета нефти. |
16. |
ФВД – факел высокого давления. |
17. |
ФНД – факел низкого давления. |
18. |
ЦДНГ – цех добычи нефти и газа. |
19. |
ЦКПН – цех контрольной проверки нефти. |
20. |
ЦППН – цех первичной подготовки нефти. |
21. |
ЭГ – электродегидратор. |