Типовые задачи

Типовая задача 1.21

Рассчитать равновесные составы нефти и газа в газожидкостной смеси, поступающей в сепаратор при давлении 0,3 МПа и температуре 38 ⁰С, если известен состав пластовой нефти (молярные доли): азот – 0,001, метан – 0,3298, этан – 0,0345, пропан – 0,0702, изобутан – 0,019, бутан – 0,0467, изопентан – 0,0166, пентан – 0,0249, гексан + высшие – 0,083 и нелетучая часть – 0,3743.

Решение:

По таблицам из Приложения определить константы фазового равновесия при давлении 0,3 МПа и температуре 38 ^оС.

Для заданного состав смеси при известных константах фазового равновесия по уравнению (1.89) найти молярную долю N_V газообразной фазы в смеси, а по уравнениям (1.86) и (1.87) рассчитать, соответственно, составы равновесных жидкости (N_iV) и газа (N_iL).

Для этого задаемсяпроизвольными молярными долями газообразной фазы в смеси. Например, первое приближение N_V = 0,5. Затем, используя данные о составе смеси, рассчитывают значение левой части уравнения (1.89). В результате вычислений, при молярных долях газообразной фазы в смеси N_V = 0,5; 0,4 ;0,475; 0,47; 0,46; 0,465; 0,4655; 0,467; 0,466 получены соответственно следующие значения левой части уравнения 0,0;

-0,1074; 0, 2151; -0,0284; -0,0126; 0,0191; 0,0032; 0,0017; -0,0042; 0,000077.

Принимаем как окончательное значение N_V = 0,466.

Так как исходный состав пластовой нефти, как правило, содержит погрешность, то при решении (1.89) вполне можно ограничиться приближением, при котором абсолютная величина значения правой части уравнения (1.89) отличается от нуля не более, чем на 0.003, что позволяет сократить объем вычислительной работы.

Результаты расчета равновесных составов газообразной и жидкой фаз по (1.86) и (1.87) представлены в таблице 1.18.

Расчет количества образовавшихся фаз показан в типовой задаче 1.23

Таблица1.18

Равновесные составы смеси нефти и газа при 0,3 МПа и 38 оС

Таблица1.19

Пример оформления решения задачи на расчет фазового равновесия нефть-газ в EXCEL:

Продолжение таблицы расчетов1.19