Типовая задача 1.23

Газ концевых ступеней сепарации в количестве 143,82 т/сут сжимается до давления первой ступени сепарации 0,5 МПа и охлаждается в воздушном холодильнике до 10 ⁰С, затем поступает в сепаратор для отделения конденсата от газообразной фазы.

Молярный состав газа концевых ступеней сепарации принять следующим (%): метан 47,3, этан 9,03, пропан 18,81, изобутан 11,11, бутан 8,0, изопентан 1,95, пентан 2,1, гексан 1,7.

Определить составы газа и конденсата после компримирования и охлаждения. Найти количество получающегося конденсата.

Решение:

Решение задачи сводится к решению уравнения фазовых равновесий (1.89) и затем уравнений (1.86), (1.87). Константы фазового равновесия определяют по номограммам или таблицам.

Решения уравнения (1.89) при последовательных приближениях молярных долей газообразной фазы смеси N_V = 0,5; 0,99; 0,9; 0,9; 0,92; 0,91; 0,917 равны соответственно значениям левой части этого уравнения: 0,7998; -0,5308; 0,0553; -0,1440; -0,01010; 0,0243; 0,00059.

Если значение левой части уравнения (1.89) по абсолютной величине меньше 0,003, то поиски решения заканчиваются, а молярная доля газообразной фазы, при которой получено такое отличие левой части от нуля, используется в дальнейших расчетах.

Всего в сепаратор поступает 143,82 т/сут смеси углеводородов, молярная масса которых равна:

=0,473∙16,04+…+0,017∙86,17= 34,1 кг/моль,

где r - число углеводородов в смеси.

Из всего количества молей смеси углеводородов

m/M_см = 143,82/34,1∙10 ³ = 4217,6 кмоль/сут

0,917 составляет газ и 0,083 – соответственно, конденсат.