Т. 327, № 7

Исследование сепарационных процессов углеводородных многокомпонентных систем в режимах функционирования оборудования предварительной подготовки нефти

Методики управления сепарацией в реологически сложных углеводородных средах, опирающиеся на современные многопараметрические модели, являются актуальными и составляют базу для получения ценной эмпирической информации о течениях многокомпонентных вязких сред. Поэтому исследования, связанные с прогнозированием явлений и закономерностей сепарации, является актуальным и практически значимым. Цель работы: выявление закономерностей процесса сепарации в углеводородных средах; рекомендации в практику прикладных расчетов компонентного состава сложных гомогенных систем в следующем диапазоне изменений термобарических условий - температуры Т=0-70 °C и давления P=50-700 кПа. Методы исследования: термодинамические модели в программном комплексе Aspen HYSYS: уравнение состояния Пенга-Робинсона, уравнение состояния Ли-Кеслера-Плокера, уравнение NRTL, полуэмпирическая модель Грейсона-Стрида; статистическая механика (метод Чепмена-Энскога); соответственные состояния (метод Голубева); теория подобия. Результаты. Проведены исследования особенностей моделирования процесса сепарации в углеводородных средах, в рамках термодинамики равновесных состояний. Обсуждены подходы к расчету фазового равновесия многокомпонентных систем. Изучены закономерности и особенности изменений состава смеси выходящего потока газа в отдельных режимах изменений поля температуры и давления, характерных для функционирования промышленных устройств. Показано, что для некоторых режимов сепарации формируются условия для немонотонного изменения состава с экстремальными значениями, которые заметно влияют на физические свойства и интенсивность обменных процессов переноса тепла и массы в многокомпонентных углеводородных средах. Произведен расчет теплофизических свойств смеси газа по различным методам, результаты которого сравнивались как с экспериментальными данными, так и с данными, полученными с помощью программного комплекса HYSYS.

Ключевые слова:

электронный ресурс, труды учёных ТПУ, многокомпонентные системы, углеводородные среды, сепарация, моделирование, термодинамика, теплофизические свойства,

Авторы:

Николаев Евгений Владимирович

Харламов Сергей Николаевич

Скачать PDF