Симуляция и оптимизация системы стабилизации сырой нефти многоступенчатым газоразделением

Ссылка: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2021UOGT....700039A/abstract

Задача: стабилизация сырой нефти путем удаления легких газов (C1-C3) для достижения истинного давления паров (TVP) в диапазоне 68.9-82.7 кПа (10-12 psia). Проблема вызвана добавлением легкой нефти с высоким газомасляным отношением (GOR > 900 против проектного ≤ 500).

Инженерная проблема:

Существующая трехступенчатая сепарация не обеспечивала целевой TVP. Требовалось добавить и оптимизировать четвертую ступень.

Программное обеспечение:

Aspen HYSYS V9.0 с пакетом Peng-Robinson.

Методология:

1. Описание установки: 1-я ступень (HP): 13.03 кг/см², 2-я (MP): 4.58 кг/см², 3-я (LP), обезвоживатель, обессоливатель.

2. Валидация: Сравнение с заводскими данными показало хорошее совпадение по расходам.

3. Расчет 4-го сепаратора: Использованы классические уравнения для газожидкостного разделения. Определены скорость осаждения капель (Dp = 150 мкм), объем зоны седиментации (время удержания 3 мин), длина и диаметр сосуда.

Результаты расчета 4-го сосуда:

Длина = 9200 мм, Диаметр = 2600 мм, L/D = 3.54. Сопла: входное=415 мм, газовое=82 мм, жидкостное=312 мм.

Оптимальные условия работы 4-й ступени:

Сухой расход питания: 26.4-105.6 тыс. барр./день, содержание воды (BS&W) ≤ 4 об.%, температура питания: 40-55°C, разница температур через нагреватель: 16-24°C.

Влияние параметров на TVP:

Увеличение расхода или температуры повышает TVP. Высокое содержание воды ухудшает разделение.

Выводы по валидации:

Модель HYSYS пригодна для предсказания производительности. Отклонения в температурах объясняются различиями в составе питания.

Практические рекомендации:

Пакет PR обоснован для углеводородов. Отношение L/D=3.54 находится в рекомендуемом диапазоне (2.5-5). Размер капель 150 мкм и время удержания 3 мин – стандартные значения.

Теги

• #СтабилизацияНефти
• #Сепарация
• #TVP
• #РасчетОборудования
• #HYSYS