Материальный баланс процесса сепарации

Материальный баланс процесса сепарации основан на том, что расчёт разгазирования нефти при небольших давлениях (0,4…0,9 МПа) с достаточной для практических целей точностью можно производить по известному закону Рауля-Дальтона:

где Р – абсолютное давлении в сепараторе;

Р_i – давление насыщенных паров i-го компонента над жидкостью в чистом виде;

- мольная доля i-го компонента в газовой фазе после сепарации;

- мольная доля i-го компонента в нефти после сепарации.

Это уравнение можно представить следующим образом:

где К_i – константа фазового равновесия i-го компонента при температуре и давлении сепарации.

Для определения покомпонентного состава образовавшейся газовой фазы в результате сепарации используется уравнение:

где - мольная доля i-го компонента в нефти на входе в сепаратор;

- мольная доля отгона – это отношение количества молей образовавшейся газовой фазы в сепараторе к количеству молей нефти на входе в сепаратор.

При заданном составе исходной смеси , давлении и температуре сепарации расчёт состава газовой фазы ведётся методом последовательного приближения путём подбора такого значения мольной доли отгона , при котором сумма мольных долей будет равна единице:

Константы фазового равновесия К_i определяются по специальным таблицам или графикам или рассчитываются через давления насыщенных паров соответствующих компонентов.

Состав жидкой нефти после сепарации рассчитывается по уравнению:

При верном решении выполняется условие:

Массовая доля отгона – отношение массы образовавшихся паров к массе исходной нефти – рассчитывается следующим образом:

где е – массовая доля отгона;

М_y – средняя молекулярная масса газовой фазы;

М_z – молекулярная масса нефти на входе в сепаратор.

где M_i – молекулярная масса i-го компонента.