T. 329, №3 , 2018 г.

Особенности сепарации многокомпонентных углеводородных сред в режимах работы аппаратов подготовки нефти

При проектировании и эксплуатации аппаратов и устройств нефтегазового комплекса важным является оптимизация параметров работы оборудования. При этом эффективное прогнозирование механизмов сепарации, обусловленных фазовыми переходами и структурной нестабильностью компонентного состава, и переменностью теплофизических свойств, является немаловажным. В силу дороговизны проведения экспериментальных работ по предсказанию таких явлений и процессов теоретический подход в решении данных вопросов является актуальным, ценным и практически значимым. Цель работы: выявление закономерностей эволюции многокомпонентных углеводородных сред в режимах сепарации в аппаратах подготовки нефти в рабочем диапазоне температуры Т~0…70 °C и давления P~0,1…3,5 МПа. Методы исследования: термодинамические модели в программном комплексе Aspen HYSYS: уравнения состояния Пенга-Робинсона, Ли-Кеслера-Плокера, уравнение NRTL (non;random two;liquid), полуэмпирическая модель Грейсона-Стрида; теория подобия. Результаты. Представлены сведения об особенностях изменений критериев подобия в газообразных сплошных средах, характеризующих процессы переноса импульса, тепла и массы. Изучены особенности изменений состава смеси и теплофизических свойств выходящего потока газа в отдельных режимах изменений поля температуры и давления, характерных для функционирования промышленных аппаратов подготовки нефти. Установлено, что данные расчета изменений критериев успешны для прогноза процессов в реальных газах. Отмечается, что рассчитанные значения чисел Прандтля, Шмидта и Льюиса для однокомпонентных химически однородных систем достаточно хорошо коррелируют с экспериментальной информацией. Обсуждаемая математическая модель по определению параметров процессов переноса, в частности, числа Шмидта, для смеси может быть верифицирована данными экспериментальных исследований явлений самодиффузии в газообразных системах.

Ключевые слова:

моделирование, углеводородная среда, многокомпонентная система, теплофизические свойства, сепарация, углеводородные среды, многокомпонентные системы, электронный ресурс, труды учёных ТПУ

Авторы:

Николаев Евгений Владимирович

Харламов Сергей Николаевич

Скачать PDF