Сабақ №11. Э лектродегидраторларды есептеу Методикалық нұсқау
жүктеу/скачать 69,06 Kb.
|
практика 11
|
Практикалық сабақ №11. Электродегидраторларды есептеу Методикалық нұсқау Есептеудің мақсаты мұнай эмульсиясын тұзсыздандыру және сусыздандыру процессін қамтамасыз ететін таңдалынып алынған электродегидраторлар санын анықтау болып табылады. Мұнай эмульсиясын бұзудың ең тиімді әдісі болып оған электр өрісімен әсер ету табылады. Бұндай процесс жүргізілетін аппараттар электродегидраторлар деп аталады. Электродегидраторларды қолдану мұнайды кен басында дайындауда да, МӨЗ-дер де дайындауда да жоғары техника-экономикалық көрсеткіштерге жетуге мүмкіндік береді. Кен басында электродегидраторлар ауыр және тұтқыр мұнайлардың тұрақтылығы жоғары эмульсияларын бұзуға мүмкіндік береді, ал МӨЗ-де мұнайдағы су мөлшерін 0,1% масс.-қа дейін және хлорлы тұздар мөлшерін 3 -5 мг/л-ге дейін жеткізуге мүмкіндік береді. Электродегидраторлар вертикальды және горизонталды болып бөлінеді. Горизонталды электродегидраторлардың тиімділіктері және экономдылығы жоғары болғандықтан өндірістерде негізінен солар қолданылады. 1 – штуцер ввода эмульсии; 2 – коллектор ввода эмульсии; 3 – электроды; 4 – коллектор сбора нефти; 5 – штуцер вывода нефти; 6 – коллектор сбора воды; 7 – штуцер вывода воды; 8 – штуцер вывода шлама Эмульсия подается в электродегидратор через штуцер 1 в коллектор 2, обеспечивающий равномерное поступление ее по всему горизонтальному сечению аппарата. Для этого в коллекторе предусмотрены отводы с отверсиями. Выходя из отверстий коллектора 2, эмульсия попадает в водяную подушку, уровень которой поддерживается автоматически на 20 -30 см выше коллектора 2 (но ниже нижнего электрода). В этой зоне эмульсия подвергается водной промывке, в результате которой она теряет основную массу пластовой воды. Затем эмульсия поднимается вверх с небольшой скоростью и поступает во вторую зону – между уровнем отстоявшейся воды и нижним электродом 3, где эмульсия обрабатывается электрическим полем слабой напряженности. В этой зоне коагулируют наиболее крупные глобулы воды. После чего в третьей зоне – между двумя электродами 3 эмульсия испытывает воздействие электрического поля высокой напряженности. В результате даже самые мелкие капельки воды быстро коалесцируют и оседают в нижнюю часть аппарата, откуда вода забирается коллектором 6 и отводится через штуцер 7. Обезвоженная и обессоленная нефть поднимается в верхнюю часть электродегидратора, собирается коллектором 4 и отводится через штуцер 5. Шлам по мере накопления удаляется через штуцеры 8. Основным фактором, лимитирующим производительность электродегидраторов, является линейная скорость подъема нефти. Скорость движения нефти вверх не должна превышать скорость оседания диспергированных в ней капель, поскольку в противном случае они будут увлекаться потоком нефти и вместе с ней уходить в верхнюю часть электродегидратора. Обычно линейная скорость движения нефти в токе электродов составляет 7—8 м/ч Скорость свободного осаждения капель воды wо при ламинарном режиме движения этих капель рассчитывается по уравнению Стокса (м/с): где ρв и ρн – соответственно плотность воды и нефти, кг/м3; μн – динамическая вязкость нефти, Па·с. Диаметр капель воды принимается равным d = 300 мкм. Проверяется режим движения капель: Определяющий размер в критерии Рейнольдса в данном случае – это диаметр капель воды d. Если критерий Re < 2, то движение капель воды происходит в ламинарном режиме, т.е. в области действия уравнения Стокса. В расчетах линейную скорость подъема эмульсии wэм в аппарате принимается минимум в два раза меньше скорости свободного осаждения капель воды wо (м/с): Тогда фактическая скорость осаждения капель воды wос в поднимающемся потоке эмульсии (м/с): Время, необходимое для осаждения капель воды в аппарате (с): где hэм – высота слоя эмульсии в электродегидраторе, м. Высота слоя эмульсии определяется из выражения: где R – радиус электродегидратора, м; hв – высота водяной подушки, м. В электродегидраторах ЭГ-160 и ЭГ-200 диаметр составляет D = 3,4 м (радиус R = 1,7 м), высота водяной подушки hв = 1 м. Время пребывания эмульсии в аппарате (с): Для эффективного расслоения эмульсии в электродегидраторе должно соблюдаться условие: Максимальная производительность электродегидратора по эмульсии (м3/с): где Sэл – площадь поперечного сечения электродегидратора, м2. где D и L – соответственно диаметр и длина электродегидратора, м. Эти конструктивные размеры зависят от типа выбранного стандартного аппарата. Необходимое количество электродегидраторов: где Vобщ – общий объемный расход эмульсии, поступающей на стадию электрообезвоживания, м3/с. Полученное значение n округляется в большую сторону до целого числа. Это и будет рабочее число аппаратов. Пример. Определить максимальную производительность и число электродегидраторов для обессоливания нефти. Исходные данные: Производительность установки G =900м3/ч, температура в аппарате t = 1000С, плотность нефти при этой температуре ρн = 800 кг/м3, а плотность воды ρв =958 кг/м3, кинематическая вязкость нефти при 1000С υн =2.9∙10-6 м2/с, диаметр наименьших капель воды, осаждающихся в аппарате d =2.2∙10-4 м. В качестве электродегидратора принят стандартный аппарат- горизонтальный цилиндрический аппарат типа 2ЭГ160 следующих размеров: L=18 м, D =3,4 м. Максимальная поверхность осаждения в таком аппарате равна S = 18∙3,4 = 61,2м2. Пусть Re ≤ 0,4 жүктеу/скачать 69,06 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|