Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
257
(7.29) теңдеуінен көрініп тұрғандай, булардың қанығу
қысымы үлкейген сайын үлкен «тыныс алуы» кезіндегі
резервуардан шығатын газдың көлемі кішірейеді, ал мұнай өнімі
буларының концентрациясы өседі. Үлкен «тыныс алудағы»
шығындардың нақты мәндері
Р
у
кезінде максимумға дейін
жетеді.
мәнін
d
б.д
Р
у
= 0
шарты бойынша анықталады.
−
(Р − Р )
(Р
Р
у
)
= 0
(7.30)
Бұдан
=
∙ (1-
∙ (1 − ))
(7.31)
Резервуардың
толық
толуында
=
мынаны
қабылдаймыз. Онда
=
∙ (1 − 1 − (1 − ))
(7.32)
(7.32), (7,39) теңдеуінен Р
у
− мәнін үлкен «тыныс алу»
кезінде максимальды шығымды анықтайтын теңдеуді аламыз.
б.д
=
∙ (
− (
)) ∙
(7.33)
Үлкен «демалғанда» шығым болдырмайтын резервуарда
артық қысымның болуын (7.29) теңдеуін нөлге теңеп ала
аламыз:
(
−
(Р
Р )
(Р
Р
у
)
)
М
н
= 0
−
(Р
Р )
(Р
Р
у
)
= 0
=
(
∙
∙
)
(
)
.
(7.34)
Мысалды
қарастырайық.
Белгілі
бөлікке
дейін
толтырылған көлемі (V=2157м
3
) болат цилиндр тектес
вертикальді резервуарда, бір үлкен және бір кіші «тыныс алуда»
мұнайдың жойылуын есептеу. Орташа атмосфералық қысым
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
258
Р
а
=10
5
Па, мұнайдың қайнап бастау температурасы (t
вср
=19
0
С),
орташа
айлық
минимальды
температура
(t
b
min
=15
0
C),
резервуардағы газ кеңістігінің тәуліктік температураның ауытқу
амплитудасы
(∆
= 32
), мұнай тығыздығы ( = 0.85т/м ).
Шешуі: бір кіші «тыныс алуда» резервуардағы мұнай
шығымын формуламен анықтаймыз:
.л
=
×
× (
1 −
−
1 −
) ×
1 −
∙
М
н
Шығым Т
1
және Т
2
температураға тәуелді, сәйкесінше
резервуардағы
газ
кеңістігіндегі
К
max
және
min
температуралары:
=
= 15
+ 273 = 288
=
+ ∆ =15+32=47
0
C+273=320K
Мұнайдың беткі қабатының температурасын анықтаймыз,
0
С:
=
− 0.3 ∙
∆
2
= 19 − 0.3 ∙
32
2
= 14.2
=
+ 0.3 ∙
∆
2
= 19 + 0.3 ∙
32
2
= 23.8
Бұл температураларға, температурадан мұнай буының қанығу
қысымының графигін қолданып, қаныққан будың қысымын
анықтаймыз (7.6-сурет)
→ Р
у
= 0.01068Мпа, Р
у
= 0.019224МПа.
7.6-сурет. Тығыздықтың орташа температурасына, мұнай буының
қанығу қысымына тәуелділігі:
1-0.8т/м
3
, 2-0.87т/м
3
, 3-0.97т/м
3
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
259
Теңдеудің бастапқы параметрін анықтау: мұнай буының
концентрациясын:
С =
Р
у
Р
а
=
0.01068
0.1
= 0.10068 С =
Р
у
Р
а
=
0.019224
0.1
= 0.19224
С=
С
С
=
.
.
= 0.14952
мұнайдың молекулярлы массасын, кг/моль: М
н
=0.0043 (Т
ик
-61)
1.7
,
М
н
=0.0043[(46+273)-61]
1.7
=54.10
Кіші «тыныс алуда» параметрдің көрсетілген мәнін
формулаға қойып, мұнай шығымын анықтаймыз, кг:
G
м.л
=0.25
× 2157 × 10 ∙
.
−
.
×
×
0.14952
1 − 0.4952
∙
54.10
8314
= 35.595
мұндағы
R=8314
Дж/кмоль
∙ К – универсал г кіші
тұрақтысы. Тура сол шарттарда үлкен «тыныс алуда» мұнай
шығымын анықтаймыз.
G
бд
= (V1 − V2) ∙
×
∙
,
вс
=
в
= 19
t=19
0
C температурасында 7.6-суретті қолданып, қаныққан
бу (МПа) қысымын анықтаймыз
→ Р
у
= 0.0128
.
Резервуардың кіші кеңістігінде мұнай буының орташа
көлемдік концентрациясы:
С=
Р
у
Р
а
=
.
.
= 0.128
Газ кеңістігіндегі орташа температура:
г
ср
=
г
+
г
2
=
в
ср
+ (∆
г
− ∆
в
)/2,
∆
в
= 2 ∙
в
ср
−
г
= 2(19 − 15) = 8,
в
ср
= 19 +
32 − 8
2
= 31
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
260
Бір үлкен «тыныс алу» кезінде мұнай шығымы мынаны
құрайды, кг:
G
бд
= (V1 − V2) ∙
×
∙
=0.75× 2157 ∙
∙
0.128 ∙
.
= 443.2
Резервуардағы мұнай булану нәтижесінде КС айырылуды
кішірейтудің тәсілін шартты түрде үш топқа бөлуге болады:
мұнайдың булануын ескертетін тәсіл,
булануды кішірейтетін тәсіл;
мұнай булану нәтижесінен өнімді жинаудан қалыптасқан
тәсіл.
Герметизацияланбаған
резервуарларда
сақталатын
мұнайдың жойылуы көп жағдайда мұнайдың булануына тәуелді,
демек, олардың берілген температура мен қысымда газ тектес
күйге өту қабілеттілігі. Мұнайда жеңіл фракция көп болған
сайын, оның булануы көп және басқа да теңдей шарттар
кезінде жеңіл фракциялардың шығыны көп болады.
Шығынды төмендету үшін резервуардағы қысымды ұстап
тұру қажет, мұнайдың қаныққан буларының қысымынан асып
түсуі керек. Бұл шығынды төмендету тәсілін әрқашан қолдана
алмаймыз, себебі үлкен көлемді резервуарлар алғашқы қысымы
1962 Н/м
2
жоғары қысымға есептелмеген. Өзге әдісте өз
қолданысын тапты – резервуардың газды кеңістігін төмендету
немесе минимумға дейін жеткізу. Газды кеңістігін былай
төмендету әртүрлі понтондар, жүзбелі шатырлар (7.7-сурет)
көмегі арқылы жүзеге асады. Мұнайдың бетінде жүзіп жүрген
шатырлар шамамен резервуардағы газ кеңістігін толығымен
жояды, осылайша үлкен және кіші «тыныс алу» кезінде
мұнайдың жеңіл фракцияларының жоғалуын тоқтатады.
Оларды пластмас пен металдан дайындайды. Резервуардың
шатыры мен корпусының арасындағы кеңістікті тығындау және
жеңіл фракциялардың ағып кетуін тоқтату үшін арнайы асбест
матасынан немесе түрлі түсті металдан қақпақ жасалады.
Достарыңызбен бөлісу: |