油气集输课程设计 - 分离器设计计算（两相及旋风式） - 图文(2)

重庆科技学本科课程设计 计算说明书

工艺设计。低温集气站分离器的设计，通过节流降压的方法，是天然气中的含水量降低，从而达到脱水的目的。

1.2.2课题总工艺流程简介

多口气井 节流降温 分离 多次节流 凝液回收 外输

2 计算说明书

2.1设计的基本参数

设计的基本参数见表2.1

表2.1 井口的产量、进站压力及温度

井号 1 2 3 4 5 6 7 产量（104 m3/d） 18 22 20 16 7 14 19 进站压力（MPa） 16 16 16 16 16 10 10 进站温度（℃） 31 30 32 32 30 31 30

出站压力：6MPa；天然气露点：＜-5 ℃

进站气体组成（%）：C1-85.33 C2-2.2 C3-2.0 C4-1.7 C5-1.23 C6-0.9 H2S-6.3 CO2=0.78 凝析油含量：20g/m3； S=0.78

2.2需要计算的参数

天然气的相对分子质量、压缩因子、天然气节流后的比拟压力及温度、天然气的总流量、液体的沉降速度、分离器内直径、分离器气体出入口管径。

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重庆科技学院本科课程设计 立式两相分离器的工艺

3 立式两相分离器的工艺设计

3.1天然气的相对分子质量

人们把0℃、101325Pa时体积为22.4dm天然气所具有的质量认为是天然气的相对分子质量。天然气的相对分子质量是一种人们假想的相对分子质量。

其计算方法为：

M3

=ΣyiMi （3.1）

式中： M——天然气的相对分子质量； yi——组分i的摩尔分数； Mi——组分i的相对分子质量。

根据有进站气体组成（%）：C1-85.33 C2-2.2 C3-1.7 C4-1.56 C5-1.23 C6-0.9 H2S-6.3 CO2=0.78

用上述（3.1）公式可计算出天然气的相对分子质量为：

M=16×0.8533＋30×0.022＋44×0.017＋58×0.0156＋72×0.0123＋86×0.009＋34×0.063＋44×0.0078=20.115

3.2天然气的相对密度

天然气相对密度是在相同压力和温度下天然气的密度与空气密度之比，这是一个无量纲。天然气的相对密度用符号S表示。且一般情况下计算，得到干燥空气的分子量约为28.97，则有：

ρ天M天20.115S====0.696

ρ空M空28.97

3.3压缩因子的计算

在某压力P和某温度T时n摩尔气体的实际体积除以在相同压力P和温度T时n摩尔气体的理想（计算）体积之商，即为该气体的压缩因子。压缩因子主要有两种计算方法：计算法、查图法。本文用的是查图法计算出天然气的压缩因子。

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重庆科技学本科课程设计 旋风分离器工艺设计

天然气的相对密度S=0.696＜0.7，所以对于凝析气田气，通过查数据公式中的公式：

ppc=4.778-0.248S （3.2）

Tpc=106.1+152.21S

所以根据上述（3.2）公式可得：

ppc=4.778-0.248×0.696=4.605MPa

Tpc=106.1+152.21×0.696=212.038K

因为气体组分中含较多硫化氢和二氧化碳，需对拟临界压力、温度进行修正，则根据校正系数：

0.91.60.54.0()() （3.3） ε3=120A-A+15B-B

式中: A——H2S和CO2气体的总摩尔分数； B——H2S气体的摩尔分数。

根据上述（3.3）公式可以通过带入已知数值计算得到：

0.91.6)+(0.0630.5-0.0634.0)=13.102ε3=120×(0.0708-0.0708

再代入校正公式：

ppcTpc'Tpc+B(1-B)ε3 （3.4） Tpc'=Tpc-ε3ppc'=

将已知的校正系数代入上述（3.4）公式中，可以得到ppc'和Tpc'为校正后的压力、温度，分别为：

4.605×198.936=4.305MPa()212.038+0.63×1-0.063×13.102

Tpc'=212.038-13.102=198.936Kppc'=

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重庆科技学本科课程设计 旋风分离器工艺设计

根据节流阀4、5号节流之后的压力和温度P= 6MPa，T=(12.67+273.15)K=285.82K可以得到其比拟压力、比拟温度。

天然气的压力、温度、密度与其拟临界压力、拟临界温度和拟临界密度之比分别称为天然气的拟对比压力、拟对比温度、拟对比密度。 …… 此处隐藏：83字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……