Het voorlopige ontwerp van het oliewinningsplatform D

Het voorlopige ontwerp van het oliewinnings platform - D. G.J. den Hoed. H.J. Kappelle. M.L. Salzerlevi. G - groep 1980.

TECHNISCHE HOGESCHOOL DELFT

AFDELING DER WERKTUIGBOUWKUNDE

AI'j ,,\·:ATgNhUU\~ Pl{ULES1NDlI'" Lceghwaterstraat 44

. Delft

"

Hierbij heb ik het genoegen u uit te nodigen voor de proefpresentatie van de G-opdracht 1980. De opdracht van dit jaar betrof "Aardolie- e~ aardgasverwerking off-shore". Dit próefcolloqu~um dient ~.er v~orbetei- , ding van de presentatie bij Shell. Het voorloplge programma Zlet

er

als volgt uitl , . PRESENTATIE T-GEDEELTE aB;nvang 9.00 uur I. Voorstudie -~---9.10- '9.30 9.30- 9.50 9.50-10.00 ~. §y~~~!~h~~g!2~2 J. Schiks. H. v.d. Knaap Discussie 10.00-10.25 - D.P.H. Huberts

10.25-10.35 - Discussie Procedures voot evenwichtsberekening

10.35-10.45 Koffie pauze

3.

QEQ~e_~L~~_g~~21~~ÉQE~~ 10.45-11.05 E. Kingma 11.05-J1.15 Discussie 11.15-11.35 A.R~ Punt • 11.35.-11.45 Discussie .!. 11.45-.12.15 R.-G. Braat 12.15""12.25 Discussie Procesroute en alternatievên

Berekening low temperature separator

Procesregeling; flowsheet, st orings-analyse, enthalpieberekening

en

di-mensionering gaskoelet 12.25-13.30 Lunch

4.

~!~~2_~l_~!!~el~~f~E~ 13.30-13.45 G.J. den Hoed 13.45-13.55 Discussie 13.55-14.05 M.L. Salzer Levi 14.05-14.15 Discussie 14.15-14.40 H.J. Kappelle 14.40-14.50 Discussie Evaluatie processchema

Computerprogrannna enthal pie-bereke.nin g

Flowsheet, regeling en storingsanalyse~ gaskoelers na COmpressoren 14.50-15.00 Theepauze

5.

QE2~2_9~~!E~~!!2g:S~~E!~~~!~_~il~2g

15.00-15.20 - H. v.d. Wal 15.20-15.30 w biscussie 15.30-15.50 - . W.P. Kooijman 15.50-16.00 Discussie 16.00-16.15 K.A.K: de Jong 16.15-16.25 Discussie 16.25-16.50 W.J.R. Muller 16.50-11.00 DiscusRie

Schema, stalilizer en aanbevel Î.np'cn Flash-trein en definitief flowflhef't

Chiller en gas/gas warmtewisselaRr

Flowsheet, regeling, storinr,Ann:t1 yrH~, energiehlll flhoud i 11/', vnll ('.01111' r"/III'I 1'1'11 "11

koclnggrcr,nllt. oandri . .iving

v

.

('''"lpn'III1'1

')tl III·tlt~r.III.·lqll\lItl1ttt1 villdl.: pl.l1lltll lil' tlolldt,,,tfllll Iï. .11111'1. 111

\1,

'

"

"011,.1',1'" ~111111 ,\ I' VIIII "111'11 .1"11 ('lIhPIIW.

IJ,

·

tI/lil V/lil!" I /I '}. 00 HIt I' I

f0rç.

~,

'

~

~

\-/

~

<-

~

~.-

f(1,-..1

~t.1

ft

~

.::-

~(U

ffiJ~~~1-.-- ~~.

_

•

Studenten: G.J. den Hoed. H.J. Kappelle. M.L. Salzerlevi •

Het voorlopige ontwerp van het

oliewinnings platform -D.

G - opdracht 1980.

Begelieders : Dr. S. J. J anci c

Ir. P.A.M. Grootscholten. Drs. F.A. Meijer.

/

De schrijvers van dit verslag danken de volgende personen van harte voor hun bereidwillige medewerking en hun

deskundige adviezen:

Prof. drs. G.W. van Oosterhout. Ir. H.J. van der Kooi.

W. van der Lek. A. de Bruin.

•

SAMENVATTING

In het eerste gedeelte van het verslag worden drie ontwerpen voor een oliewinningsplatform besproken. De olie komt met een druk van 1500 psia op

1

het platform aan; door de druk van de olie in flashvaten af te laten tot 15 psia en het zo onstane gas af', te voeren bereikt men een productstroom die aan een Reid Vapour Pressure eis van 12 psia voldoet zodat hij in tankers vervoerd

kan worden. Het eerste ontwerp stamt af van een ontwerp uit een voorstudie(/7/): 3

hier komen drie flashvaten met een totaal volume van 70 m aan te pas; de

druk in de flashvaten bedraagt respectiefelijk 250, 60 en 15 psia. In het tweede ontwerp, gebaseerd op2flashvaten Crespectiefelijk 150 psia en 15 psia), is dit

3

volume teruggebracht tot 47 m . In het derde ontwerp wordt gestreefd naar

minimale compressiekosten voor de diverse gasstromen; het eerste flashvat wordt dan op een druk van 1000 psia bedreven

perspectieven.

. Dit laatste ontwerp biedt de gunstigste

In het tweede gedeelte van het verslag worden de toegepaste_bel'ekeóingsmetnoden besproken. Het accent ligt hierbij op de ontwikkeling van een computerprogramma waarmee de enthalpiebalans van een flashvat kan worden opgesteld. Het

uiteindelijk ontwikkelde programma is gebaseerd op empirische vergelijkingen van campbell(/9A/). Het is alleen bruikbaar voor gas- en olie-fracties uit boorputten; het gemiddeld molecuulgewicht van de fracties moet tussen 10 en

180 liggen terwijl het toepassingsgebied zich uitstrekt van 50 tot 2000 psia en van 0 tot 700 oF. Een veel algemener programma, gebaseerd op de

Lee-Kesler enthalpieberekeningsmethode C/3/), bleek niet te voldoen; waarschijnlijk is deze procedure niet geschikt voor de berekening van de enthalpie van

paraffinen tussen n-C1S en n-C20. In beide programmas wordt voor de evenwicht-berekeningen gebrJk gemaakt van de peng-Pobinson toestandsvergelijking .

Inhoudsopgave.

Samenvatting. Inhouds op gave Inleiding

]I

Het voorlopige ontwerp van oliewinnings-platform D.

2. 1 Platform D met drie flashvaten ln serle. 2.2 Platform D met twee flashvaten ln serle. 2.3 Een alternatief processchema.

2.4 Conclusies.

xrr

Het opstellen van een computer programma voor de flashberekeningen.

3.1.1 Stroomschema voor de flashberekeningen. 3.1.2 Gedetailleerde bespreking van het

computer-progrannna.

3.1.2.1 De toestandsvergelijking.

3.1.2.2 De massa balans. 3.1.2.3 De enthalpie balans.

3.1.2.4 Het afbreekkriterium.

3.2 De berekening van de Reid Vapour Pressure van een oliefraktie.

3.3 De molbalans op platform D. 3.4 De flashvatvolume-berekening. 3.5 De berekening van het compressor

vermogen. Appendix. Symbolenlij st. Literatuurlijst. Bijlagen. blz. 2 5 9 9 9 14 20 21 21 21 21 25 26 32 35 35 37 39 42 43 46 47

•

I J

•

Errata.

1) Figuur 4, blz.17, moet worden vervangen door figuur 4

Sloom , '-H ~ VocrverN~rm ... (12)<l M 2 "",,"Qe~ M Pw1enQer S 4 Vl~istof~as s.cned~

S ~ V"'eistot-ç..;,rs Sctrder

S «5 VIOeisto1 ... ..,..u sc"'~r H 7 w.t"rnt~l.s.s el-.v-VLOEISTOFRECYCLE . , s ~ V1o~.toI-9'15 scnedOf" p 9 PrC>duktP<><rr> C Com",,~ H 11 ""'Ie~

S 12 'Jloe1.stor~S sche-odet"

C 0 Comp"~.sor H14 ~~

-

--,

•

I

•

~--{(pc Cl0 5 ~ ~"l.Cf-9'15 sched e.-C 16 Comçr~sor C 17 Comçres>Or S V1o=to~sche~ ...

01 ~at ~C"C)"Ce"lOelstOt P2 Pomp recy~\I'loe"1stof

Hl4 C16 Ct7 P9 GAS NAAR EILAND C J:;a 019 P20

r , ::--OLIE NAAR TANKER

J C

VOORLOPIG PROCES SCHEMA OLIE-GAS SCHE1DING OP EEN 800REILAND

J.SCHIKS EN .lY. D. KNAAP

,anu~rl 1980

()stroonvr. Q] Temp. ... "F

G°rult":

ps",-""F~,\:

1

.-Inleiding

De werkverdeling binnen de G-groep.

In het kader van de G-opdracht is dit jaar een complex van platforms op het Deense continentale plat doorgerekend.

Hiervoor werd de G-groep opgesplitst in V1er groepen .

Drie groepen kregen de opdracht om elk een type platform door te reke-nen , terwijl de vierde groep , de evenwichtsgroep, bestaande uit leden van de andere drie groepen, tot taak had een computerprogramma op te stellen voor de evenwichts-berekeningen. (Sc:.~ClW'lo..

1.)

De opdracht van de D-groep.

De opdracht van deze werkgroep viel in twee taken uiteen: (1) de verdere uitwerking van het stroomschema van een boorplatform voor oliewinning en (2) de ontwikkeling van een computer programma voor flash berekeningen. Bijd:e aspecten van de opdracht worden hieronder toegelicht.

Het stroomschema van een olieplatform.

De heren v.d. Knaap en Schiks maakten in het kader van hun fabrieks-voorontwerp een studie van het complex van boorplatforms voor gas- en

1. . . (f-=f-I) o 1e w1nn1ng.

Een van de oliewinnings platforms, voortaan aangeduid met de naam platform D , w~rd globaal doorgerekend.

Gegevens omtrent het oliereservoir en het platform D staan vermeld in tabel 1; het stroomschema van de scheidings-apparatuur op het plat-form staat afgebeeld in figuur 1.

In e·en serie flashvaten worden de lichte komponenten uit de aardolie verwijderd zodat uiteindelijk een condensaat met Reid Vapour Pressure van 12 psia. de tankers bereikt.

De gasfrakties worden samengebracht, gekomprimeerd en naar eiland C, een gas-verwerkings platform, gestuurd; eventueel kan een klein gedeelte van het gas voor energievopwekking op het eiland D zelf gebruikt worden.

o

De gasleiding naar eiland C loopt over de relatief koude zeebodem(4 C)\ daarom worden de componenten, die eventueel in deze leiding kunnen cohdenseren en daardoor een grote drukval veroorzaken, uit het gas verwijderd met behulp van een warmtewisselaar( H7) en een liquid knock-out vat (sI8). (~\.~1)

De, apparatuur op het eiland D moet worden berekend op een totale

5-D.?.\-\.

r\1.A.~Q.Q.\s.lT)

__ .. 'W.\>.

"OO~Mo.~ ~i) ~_.

E.

K·,V"\~"",Q.

(1)

'WJ.R.

ft",\.~Q.9.l'v\))

~.R.t>'"''''\:

CT)

t\.\l.d.\Jo.l.

CT)

j.

J.

d,-",

\-\o~j.

l

T)

b.~.

\1.

\\v.bQ..R.~:\.

Lr)

\-\. 'oJ.à.

'vJo..L.

CT)

...

_---_

...

..

~---

..

s.

j

.

aQ.V\

\\o~J

.

l')

~

.

J.

~o..

V

~'L"-\Q.

.

(\N

~

t'\.\..

.

~o.\.1..Q..'(I.\.Q."~. (1)

b

OLt.

.:l>. r _x.~ .XIlÏi. (o,""p. )(. )(. .

..

o""'~

.

\. ,

...

"".\.!. '3ewi. ,. _{ft\.l t} <!leW'. " (I S 3.

b

~ 10, 1 S'

Ca

'-t,3S' 5 _,~'l.

tl.

'1 , 13 I _I '1,8

(~

'f l _,

~

b

, 5' 2 : ,

c.

3 ',16 0, ~ 1. _(\0 3, 1 S S,~'1

~·L

'1 0,

1 5

0,

ss

C"

2,31

'1,

1 3

c.'1

J I 0 I 0,

bj

C. \

t

',1°

3

,

'1 ~ " , ~(~ 1,01 0,

el

Ll.

o IS-,Sl

:n,

~

b

c.S'

0,

41

0, 41

N1.

_0,

17

0, 10 c~ I,

rb

1,8 ,

CO

t 0, 10 0,0

s-C,

3,9

s

Ij,

]2.

HlS

0, 0 ti 0,02. D ('.~ 1/...",

't

11. - . pil.." a.. \""'''''... ..J .... ' " 411.-'IIcQ,.à.;",~ ,)0.'" Qj.\. ... ",à ..D.

'Plo..o..h

.

1) t\"" \c. .

-r.._

~. ~"o..

.

or.

R ..

SU."

°

ill '1.., 00 22.0 B ••

o~

A_

.101

_Isoa

I 60 \:.00" ?""~ op q,;,\.o._ à b .

stroom van 60 106scf / d . en een aardolie produktie van 7950 m3/d.

De berekening van een flashvat.

Op eiland D wordt aardolie in een ser~e flashvaten op specifikatie

gebracht. ( fig. 1. )

Elk flashvat wordt gedimensioneerd aan de hand van een massa balans

en een enthalpie balans.

De berekeningen van beide balansen is zeer tijdJrovend en moet voor

elk flashvat herhaaldelijk worden uitgevoerd; daarom werd gezocht

naar een methode om deze stappen te automatiseren.

Het uiteidelijk ontwikkelde computer programma wordt ~n 3.1 uitvoerig

besproken.

•

•

11. HET VOORLOPIGE ONTWERP VAN OLIEWINNINGSPLATFORM D

De voorstudie van de heren van der Knaap en Schiks (/

'1 /)

diende als

uit--gangspunt voor het ontwerp. Eerst werd het ontwerp van de voorstudie na--gerekend met nauwkeurige computerprogramma's, daarna werd gezocht naar enkele verbeteringen van dit voorontwerp en werden enkele alternatieven binnen het voorontwerp bestudeerd.

2.1. Platform D met drie flashvaten in serie.

Het ontwerp van de voorstudie (fig. ~ ,blz. 4 ) werd nagerekend,

waarbij de nadruk lag op de berekening van de flashvaten. De gegevens die hierbij vrijkwamen zijn verzameld in de tabellen

~ tlm

4

(blz.' 0 tlm // ); de hierbij gebruikte symbolen

voor de stromen zijn afkomstig van figuur ~ (blz.

12).

Hierbij valt op dat zonder voorverwarming van de olie in

I

flashvat 3, deze ook ruimschoots op specificatie gebracht kan worden

( Reid Vapour Pressure

<

10 ): het totaal benodigde

flashvat-3

volume bedraagt 70 m.

2.1.

Platform D met twee flashvaten in serie.

Het bleek interessant om na te gaan of hetzelfde proces ook met twee flashvaten uitgevoerd kan worden; dit bespaart namelijk veel ruimte op het oliewinningsplatform en vereenvoudigt het proces .

Als eerste aanzet werd uitgegaan van een drukaflaat van 1500 ps ia

naar 150 psia 1n het eerste flashvat en in het tweede flashvat van

I (

•

To.\'~~·. 1

'B ....

\.O""'~11.~ \...!.\~

..-na\..

t\9.0_Q.", 0

T'

<l.\la.",.\ 1:)

.

'1.\t. 1. 1 5lMO~. \-\ot."u.\."'t..~

J

T

p

~mol/cl~]

L"

F] [PS.<l)

T

fl/ll

lbo

I 500

Li

31S"SS- /33.9 lSO

V

1 ~052

7

r 33.9 l. S" 0

LI.

~j27

j

r

19

.

8

bo

Vi

l3

Ob

_{/ 19}

_·

&

ho

L3

ze

40

I r 1&.

7

IS"

V

₃

al

a

I

AS

.

7

/J Cl"'5I.,v",\ .. ", ... ;Q. t.i..

V~~o.,o\..

J).ft\;". [~A] [V\o\]

~\v"l

1

_2lf·'11 1.

IS-~CV)~

"0.\

'1 14. Ol

o.

l7

~OJ\

' " 'IQ \ .3 12.08 o. lS

. Co ... ~o "'t. ... ~

x.:.

~~

..

~ ~~ ?t~ ~~

'y\

L1 ~ '" \j 1 ;'" I I _{i ..}

"1

;~

l3

i.l'\

"l

.

C. H'f • 0

{,~

13

• ~ 00 so .0 I '1 ~o

.

1 bs s,

.00 I ~ · Li S"O 'j

c"

. 0 I ~

'1'3

.0 s8 33 .0 I1 13 • 12 ~10 · 00 Lf

9

· 'l 22 ~O C~ .011 13 .0' 1 31 .0 0~:l.1 .03S'

S1

.00

&1

.0

S

'i 30

~

c'Lf

.0 1094 .0 os 53 .0 10 '11 .0 Ij S3 .oo,go .os(,

p

eLf

.0/5'3'

.005"91

.011' 08 _{.0 '~}

21

_{. 013}

1

.. 0[,1

33

~ (S" .ol&SLi .0031_{fS .o,~ ijS}

.0 I1

'7

.0' &8 _.03

35"'

r

tr-

.0 o~ Ol .001 33

.

0°3

38 .0 a'i 31

·

OOj~ .0 1'10.1

l.1:,

.O313~

.0 011

b

_{.0 3~}

18

.

oob7'

.0403 .Oll

10

C1

.0 liq ~9 .0 0'2 Ol .0 ~3

30

.

ooho!

.

09 b,

.0

'j

r&

ts

.0 ~s 03 .0 0051 I

or rb

.ool

rb

. 10 &S .00800

L~

.0 ~ b (,1 .000

31

., 0411 .0 00 ~1

./07"

. 0 03 2,0

e.,o

.0Jlba .000 11 .0

₁

13

2 _.0001

9

.

071

iJ

.0009

'

Cl

.0 53 g~ .00004 .os81'i .0000,3 .0

boo

·000

1.9

LI'I.

. 036

1S'

.000 Ol .041 81 .000 03 .0 I.J 31 • &> 00

oa

l

~o

.

3b

o1'1 .00000 _{. ~ 8~"} .000 00 .400

S

.00000

I\h .000 I

b

.00''11,8 . 0 0001 _.001

_3]

.0000 .000 S'3 tOl .000 l3 .0 Ol P~ .00008 _{. 0011}

7

· 0000 .0 ol 'lS

H,.s

.000 )1 .000

bS

.0001.1 .0 Ol

to

_{· bOO I .0 ol}

_7j

]2.

SJ,.t._... ~ OO~ ~ ~~<t '''' \<t.~\Q.

~L 't\.-"\S\t. ~~C)A~"Q,\

... ",.

VI

l.3

...-:I

!

:r- ti ~

~

:r -' (7

'"

d

_~

-.lrt\

!

-d

~ ?

1

lil ') _~

"

~

rl J ~

.;

~ó1

t1

~ $ ~ 0

.,

cS ~ .-> d _'j d rt ol ::::>

...

-"

...

"

? cC ..; "7

"

~ ~

•

terwijl de relevante grootheden vermeld staan Ln de tabellen

5

t/m.3 (blz. 15 t/m 1

b).

Het totaal benodigde

flashvat--volume bij deze bedrijfsvoering bedraagt 47 m3

De verwerking van de condensaatstromen van de Liquid Knock Outs kan op verschillende manieren geschieden:

(1) de condensaatstromen worden benut voor de

energie--voorziening van het oliewinningsplatform. Hierbij wordt circa 50% van de totale condensaatstroom verbruikt (40000

kg/dag). Het overschot aan condensaat wordt verbrand of naar eiland C gestuurd; dit laatste vraagt echter grote

investeringen voor de aanleg van de pijpleiding (45 km

lang) naar dat eiland.

(2) de condensaatstromen worden teruggevoerd naar flashvat 1: de vloeistofstroom van Liquid Knock Out 3 kan direct teruggevoerd worden, de vloeistofstroom van Liquid Knock Out 4 wordt eerst over een smoorklep op 150 psia gebracht.

Er treedt geen ophoping op omdat enig condensaat in de leiding naar eiland C toegestaan is. Wegens tijdgebrek

is niet nagegaan of de Reid Vapour Pressure in het laatste flashvat gehaald wordt; eventueel zal toch voor dit

flashvat een warmtewisselaar geplaatst moeten worden.

Van de gasleiding wordt direct het gas afgetapt voor energieopwekking op het platform.

De keuze is op de tweede mogelijkheid gevallen. Het gehele poces staat afgebeeld in figuur 4 (blz.

17 ).

Als nadeel van dit proces ten opzichte van het proces met drie flashvaten geldt: Ln de hier berekende situatie vraagt de hoofdkompressor meer energie om het gas van flashvat 1 op de gewenste druk van 1000 psia te brengen

2.3. Een alternatief pr6cesschema

Aan het eind van hoofdstuk 2.2. wordt het probleem van de kompressi -kosten aangestipt. Omdat de kompregsoren de duurste procesapparate

van het eiland zijn, werd getracht deze kosten te drukken. Hierbij moet men in gedachte houden dat platform D op den duur een

gas-winningsplatform wordt waarop, gezien de resultaten ui~het verslag van groep A/B (/

& /)

..

•

S b9.oo~ 1-\ 0

,""I.L.L

1:) ... \..

h,,~ [kt\.,lI~~l

[P~iQ.l

ruJ.

_T

_I

~

_'47

IS" 00

l1

~o 1 ~o I!O \{1. 'il 3'i

1

1$0

Ll

la 1 ~o IS \(1 ₁

"bO

IS

l

~ 1'1

s-

i SO '{'f> J ~ I

s-

15"0 I

4

lil

(,9

\f

1 i 5"'0

~

.

417

48 1000

L

15"1'1

1000 '1 T.\ .... \....,

f:.

D·,Mt.\I\\io\l\t. ... ~"'~ \J"'" ó. ~l-\.. "\10.\... ~ic. "1 ').

V~.2~\.

.D ....

;I\. [~1] _[~1 :

.

rlG*~'Io.t

1

1.'f.tj

t.~1

.

~lM\.-J"\:

1

'1:t.08

o.

S" 'f

J5

T~_~.

(oF)

lbo

129.8 119,8 I

,.,.S

I l

b.s

I

119 .

119-Il8. f '-10 '10 To.."' ... \ ·.

1

HCla\ cl.,...~1 .... "' ... \ .... ~'-sc:l ... ·. 'Zie. '1 ,. \JD..CI.. .... ~'- w~~U .. \..~1 Hc:~\,·

clv.:

\.~

,

~'tl&\\]

.

'W'W

' .',

.

1..

~ Lj

b

'

(h

\J.\).

2 5'3 • b'-... '-\. ... d "00," 5"" \4a\. .... \ \ ... - t· " .... .... 0 0 F. ( 11 UOM .... \. V, ~o 0 F:)

Io..\o ... \....: B

BCL~'"\..

...

"';~

c:o-?tl.A.1.'-09.CI....

p\.o..\

~o

.. _ ):)

"Z.CI.' , 22

\<0 M

pat

S\OR Ti ..

T ....

,~

_'Pi"

l' ... \: _{. '8""'0} ~~ _{cl ....}

rF]

["F) p\i~ rpf,.) 'IIt.."",o.!,,_ fiç,,) ..

"1l:1 I 2 B. 8 350 ISO 1000 bl33

I,

Lo ""

fO

1\""- \. ~.: ';:\i. lt~ 'j~ x~ ~; 'X~ ~~ _~~

; .. L 1 _{i ..}

"1

;" Ll. i .. \f1 ; .. L ~

;"

V~ ; .. L '1 _{; '" \} '1}

;" Vl'

t Kif .0 ~1S6 _{• t\} a~

b4

.00150 .5

<)\

S \ ,0 ~ 5&2 · LI

92

go

.3 b3J3 .83tt~lt

.81

633

_•

C"

. 0 /3 30 .0

bi

32 .0 oHo .\ 5" 003 .0 f l

39

.1 3S ijb .1 ol SI • 0 I)

b

43

. 0

bs b1

l~

.ooe

b

,

.0 1'1 o~ 00 Y (,0 .o~3rj .0

bOs/'

_{· 03 L}

~/,

.0

b

l g8 _{.0 0/} ~ .0 /

b

rl>

~ ['1 .00jY' .0 Ob 62 .001 00 .0 41 ,,0 .0

7

3

~4

.0

rr

42 .0SI I(~ .0 DO

hl

.0

b710

\'1

,0/3

n

.0 075'4 .0 1 I 10 .0 'i& 411 _{./ 02} ~3

.

orB

:zb

_.0

1

8 01 _{.0 00}

b3

.003

4D

~

Cr

.0 I &

oa

· 0 o~sb .0 1630 _{. 0141}

1

,/ IS

Ij .03302 ~o1bja ,000 3S ,0 0

beo

Cr

.1>081j ,001

11

.0 08:)0 .0 11 ~t .0 S' 32'0 .0 11 I Lf . 0

:ubs

,000 12 .00130

[L

.01'al3 · 0 02-90 .0 39'10 .0,2.0 B

· /

Lf31~

.0 Il 0 I .0

1

b1

t

,001> IJ .0 03]0

(1

.0~tlj'1 ,002

"

7 .09

blO .01&

b3

.

/ ~b7b

.

oob

'3

. 0 ~Y~I .0 DO OS .0 o~40

C8

• J Dl

b3

,0 0/

'h

.1

°960

.ool

b3

.OjlP

· OOI )./ _{. oLiD}

3

2 .000 Ol .0 Ol

sv

~~

,/olU.l .ooo'iS' ./olqo .oo30Lf • 0

~~

b8

.0001/

.0/1 8b

.00000 _.00070

(100

.

0

1

S31 .0 00 /3

.oaolo

.oo08b .0

/2

LtS' .00003 _.0018

1

.0 00 00 .00010

C,

.OS{,-,4 .0 000S' _.0

6°3

0 .000

la

· Dolf 11 .000 00 _.001]'-1 .0 00 00 .oooo/'

('1

.0"1°71

.0 00 Ol .0 Y

lfo

.

000°7

.001 Li / .0 (Jo OD _{.0 Do}

Ä3

' D 00 ot> .0000/ C to

,31j

14 .0 0000 .4obso .0 0000 .00014 .00000 . () 00 00 .00000 ,0 0000

~t .000

Dj

.oo4 11 .0 0000 ,001 ~4 .0

oe

0/ .0 00 5~ .0 00

h,

.004 S3 .0 o4LfO

lOt .000 IS .0 Ol

b,

.0 0000 ,00/ ~a .0 002./ .00 l ~f .001

13

.ootbl .0 0160

•

\

/.(

_\ \ '\

\

.~.\.

FIGUUR

4)

SfrCXJmscherrxJ a/ferratJet

de kompressoren geheel overbodig worden.

De door groep D gevonden oplosssing staat afgebeeld in figuur 5 (blz. 13); er bleek helaas geen tijd te zijn om het ontwerp te

•

optimaliseren, maar de belangrijkste kenmerken volgen hieronder . •

Men probeerde de druk in het oliereservoir te benutten om het gas, dat uit de olie ontwijkt, op druk naar eiland C te sturen. Het eerste flashvat wordt op een druk van 1000 psia ingesteld: het gas wordt zonder verdere kompressie naar de hoofdwarmtewissel~

geleid; uit de computerberekeningen blijkt datde gasstroom VI aanzienlijk ~s (zie vr, tabel

'0,

blz. 1

B ).

Voor flashvat 2 werden de mogelijkheden voor een werkdruk van 250 psia en 125 psia onderzocht: het bleek, dat bij deze twee drukken de vapour ratio's weinig veranderen, zodat in eerste instantie de werkdruk van 250 psia gunstiger lijkt (zie tabel 10, blz. J

19 ).

De druk in het derde flashvat bedraagt wederom IS psia.

Het is duidelijk, dat dit processchema interessante perspectieven biedt.

T o.\'OLl

.

.

10

S

~ ~

...

,,:k~;Cl. ''''

à. ...

~~OA\.

\ ... "'\.)

-z. ,,- "l. ~

FlQA\,."",b

DI\\o.

'k T,-_~ \Ir.

W

si .]

[of]

~Q. :1 1000 I S 1. 0 O. Lf 1

Y\tt:l. ~ 5'0 1 ~ 0.0 o. ",

2.4. Conclusies

, d h h ' d d' (/7/) bI' 'k

U~tgaan e van et process erna u~t e voorstu ~e ,~J t dat de

•

olie in een 2-flashvaten systeem op dezelfde specificaties kan worden gebracht als in een 3-flashvaten systeem. Uit de berekening van het

3 3

totaal benodigde flashvat-volume ( 47 m versus 70 m ) en de besparing

van een kompressor, blijkt dat het 2-flashvaten systeem compacter van bouw is dan het 3-flashvaten systeem. Hiermee wordt de mogelijkheid

geboden om de olieplatform kleiner en dus goedkoper te maken. Het blijft

echter de vraag of een ontwerp met twee flashvaten technisch haalbaar

is, gezien de grote drukvallen die bij deze bedrijfsvoering optreden;

z~J veroorzaken namelijk een grote turbulentie in het gas dat de

flash--vaten binnenstroomt waardoor de vloeistof-gas scheiding in zo een

flashvat verre van optimaal is. Anderzijds wordt in een 2-flashvaten

systeem het gas eerst geëxpandeerd van 1500 psia naar 150 psia om

daarna weer naar 1000 psia gecomprimeerd te worden.

1.

Het lijkt dus verstandiger om toch een 3-flashvaten systeem te ontwerpen,

waarbij het eerste flashvat op een druk van 1000 ps ia wordt ingesteld.

Berekeningen hebben aangetoond dat een aanzienlijk deel van de olie al in dat eerste flashvat vervluchtigt ( vr = 0.44 ). Deze gas fractie

is dan reeds op de gewenste uitgangsdruk gebracht, hetgeen de compressie--kosten sterk terugdringt.

De condensaatstromen die in de liquid knock outs onstaan, worden naar de flashvaten teruggevoerd. Eventuele condensaatophoping ~n de gasleidin

naar eiland C moet door periodieke schoonmaakbeurten van de gasleiding

tegengegaan worden.

Voorts is een een procesvoering met drie flashvaten flexiebel en makkelij om te bouwen tot een gaswinningsplatform: hiervoor is alleen een

injectiepunt voor inhibitor in de gaslleiding naar eiland C nodig (de inhibitor regelt de pH van het wate~ waarin CO

2 opgelost is en

•

11

111 DE BEREKENINGSPROCEDUREN

3.1. Het opstellen van een computerprogramma voor de flashberekening

Aardolie mel hoge druk en temperatuur wordt via een smoorilep in een

flashvat op lagere druk gebracht: (fig.

6

,blz. 1 1 ). In principe verloopt deze smoring adiabatisch, hetgeen gepaard gaat met een temperatuurdaling. Bij deze nieuwe condities komt de aardolie in het flashvat in

thermo--dynamisch evenwicht, waarbij een gedeelte van de in de aardolie opgeloste lichte componenten verdampen.

De berekening van een flashvat valt dus in twee gedeelten uiteen. Bij gegeven Pf en geschatte T

f worden met een vrij te kiezen

toestands--vergelijking de K-waarden berekend (evenwichtssituatie); aan de hand van deze waarden kan de massabalans opgesteld worden. In tweede instantie kan nu een enthalpiebalans opgesteld worden: indien T

f goed gekozen is, zal de ingaande enthalpie gelijk zijn aan de uitgaande enthalpie; zo niet , dan moet T

f opnieuw geschat worden waarna bij dezelfde Pf de gehele berekeningsprocedure alsnog doorlopen wordt (zie fig.

1

,blz. 21 ).

3.1.2.1.De toestandsvergelijking

Er werd gezocht naar een toestandsvergelijking waarmee de K-waarden van koolwaterstoffen met redelijke nauwkeurigheid voorspeld worden

in een drukgebied van 15 PSIA tot 3600 PSIA en een temperatuur--gebied van -30 F tot 200 F.

Hv ,V, ~~, ?~ . T~. H _F) 1= _, z· _,. .. _I 1') T. B ~~t..\.t..", ""' .... \ \:0 .... \0.. ... ~ 'u ... ~ .

à ...

't::: ... W ~o.",àt."'. L

1 ..

~

....

".~. C\&. \<.. i.." w , ... c\ .. "") c\.t.. ""'o.S50.. \ ....

\0.."""

0 ~: \";t.t.v.; t ""~'" c.\ft \/1\. .

13

,

100 • ,80 " 0

2-140 ~

..

_/20 ~

5

~r

100

1-

_

.

Cf

·C

90

.

7·

':JO

~() 50

.

'5·

40

20 ..

lO

210

10 10

o

.1:;~

:

El

.

V4t ..

JJ~"j)"_;~-r_

IC"

~

"

~

f

I"

.Tl

ol,""

0\ -

""/b....

<'"

~U'.z.

k.,,,/,,,.:J-"I?b.

~~

....

',J..dll.

5q.,) /

,,!",.;.,."-e .

\WZ.W~p"b.

~.

(,,) c

1'>\01~.u..;.

"""'

J"",

bMf~.... W ~~j"(

...

l,':':..J ..

n

1

10

'

I

10

.. ~

•

.

C,.

.

0· .. ··•

. ~ .

5

.

.

...

'.

2.

.. I ···· 10 .. ;' ... . "-" ~t.

'0

1

., .. -'[, .' 10 , ' ". ,

• "5'0

...

•. • . j

.

:.

:.·~.~=-1

·

·_··_·--l

_...

_'''i

tOo

·

..

·l

. .

·

.. 4

- 1.00

I

~

:

j

1

Cl'c.~p>pCU\.,it\9

"0."

\,ehr~kocl.

'.

.

j

Wo.rQ..\?rof~ ~ Cl."kJ~

Cv.6c.t'Q..o

soo

l

.,Iool.~löW-.

.

.1

".

,tl,\':

b~ \JQr~ (~J.o)

4.)

~~

'T.

\OÓ

~:

' . .,..

/i00 ..

~

•

De evenwic~tsgroep vergeleek de resultaten van een

evenwichts--berekeningsproramma gebaseerd op de Peng-Robinson

toestands--vergelijking (/1 /) met door de Shell verstrekte data berekend

met het Shamrock-programma (/ 1/) • Daar de resultaten uitstekend overeenkwamen besloot de D-groep de evenwichtsberekeningen m.b.v. het Peng-Robinson progranuna uit te voeren. Hierbij deed

zich echter het probleem voor dat dit programma niet geschikt is voor evenwichtsberekeningen bij atmosferische druk. Onder deze omstandigheden blijken de K-waarden het best voorspeld te kunnen worden met de wet van Raoult:

K-waarden tot n-CIO kunnen worden bepaald uit figuur

8

(blz. '1 l),

Pk-waarden uit figuur

j

(blz.

1'1 ).

Het is duidelijk dat in dit

laatste geval op handberekeningen moet worden overgeschakeld.

3. 1 .2.2. De massabalans

UÎltgaande van-figuur

b

(blz. 1 2.) kan men opschrijven:

F.z. = V.y. + L.x.

₍₁₎

1 1 1 Zi = vr.y i + (l-vr) .x. 1

(3 )

Verder geldt y./x. K.

( Y )

1 1 1

en dus door combineren van ( 3 ) en (

'f )

~(

zi

I

(5)

vr .. vrofYi

.~vroYi

.. i ·1 + (1.-vr)

vroKi

vr is iteratief uit (

5 )

Op te lossen waarna voor y. geldt

1

x. volgt uit (

'f )

1

3.1.2.3. De enthalpiebalans

Daar aan het begin van de werkzaamheden van de G-groep geen

draaiend evenwichtsprogramma bestond, zocht de D-groep naar een

zelfstandig, universeel werkend enthalpieprogramma. Achteraf

bezie~

het thermodynamisch misschien konsekwenter geweest om de enthalpiën

rechtstreeks uit de Peng-Robinson toestandsvergelijking af te

leiden volgens de formule:

o H - H = J \ f - pJdv + E ~ n. ~ RTs(Z - I)

Een universele'enthalpie-berekeningsmethode werd gevonden in de

vorm van het Lee-Kesler enthalpieprogramma(/ 3 /) dat gebaseerd

is op een gemodificeerde Benedict-Webb-Rubin vergelijking (/

Lf

I).

z.P\f.

_~

1 B +

~

c 4 Y Y

~3~2 (8

+

~2)

exp (-

~2)

'

C D + - + - + ~2 ~5

(a)

met:

~

-

'V pip ;

?j •

I.Jp

TIT ;

p - c \'],10,\1) S C c

RT

c B - b b 2 b3 b4 _{(\ 1)}

- --

_{1<2 - ~3} I

_~

C -c 2 c3 cl - - + ';f3

(\

~)

1<

D • d I d 2 ( \ L\) +

-~

De constanten uit deze vergelijking zijn getabelleerd in tabel

11.

Simple Refercnce Simpi!' Rd!'rI'lll'C Constant nuid nllid Coml.,"1 /luid /llIid

b, 0.11111193 0.2026:;i9 c, 0.0 o.n 1f;~"J I

b. 0.2657211 0.331511 c. O.0·12i2·1 0.0·11 :,ii

b, 0.154i90 0.027655 d, x 10' 0.1;;"d88 OAl'li:11i

b. 0.mO~23 O.203·18H ", x \0" 0.li2:\6R!l 0.07·10:1:\6 c, 0.0236744 0.031338:, ~ O.653!J2 1.221; c. 0.01116984 0.050:IIi1R y O.OljO)(ii n.O:li;;·1

•

In de literatuur(/

'S /)

-wordt dit programma hoog aangeprezen;

voorts kan men, gebruikmakend van tabellen, de at:wijkingsenthalpie (/.:3/)

van een medium volgens Lee-Kesler eenvoudig berekenen volgens ;:

met

(R" -

H)/(R.T)

=

(HO - ~.H:l)

c

-N

HO: constante getabelleerd als functie van

p

,en T

(zie tabel I -1 ~blz. 11&)

Hl: constante getabel1ee.rd als functie van

p

'en

T

(zie tabel /3 , blz. '].

j )

(t S)

Voor mengsels moet men mengregels in acht nemen waarmede de

pseudokritische grootheden T en c.,) berekend worden:

cm m T v c m C m v C. -1 I _ • - 8 1: 1: Q.Q. V -. . 1 J C 1 J m • .!.1: 1: Q .Q . '(vil

/3

8 . . 1 J C. 1 J 1 :t- v I/J )3, C. J

(lP

• (0,2905 - 0,,085 .1il.)'RT

lp ,

1 C. C. 1 1 • (0,2905 - 0,085 lil )RT

Iv •

m 'C c (lO) m m

indien Q.

=

x. wordt de afwijkingsenthalpi-e van de

vloeistof-1 1

-fase berekend, indien Q. = y. wordt de afwijkinp,senthalpie van

1 1

de gasfase berekend. Verder staat in (/ ~ Jl /) H~ in

1

polynoomvorm als functie van de ~emperatuur voor een zeer groot

aantal stoffen getabelleerd (zie tabel '/ '1 ., blz. 30 ),:

Ir.=Tr.+A

• ( T ) ( T )"

--- +B - +CI

(T)

- - I +D

('100)

- +E

L 100' 100 100 T (1 , )

Wher/.':

,Ir. = ideal gas enlhalpy at T. referred la Ihe base enlhalpy of 0 Btu per lb for tbe '- saturated liquid at

-200

F (except liS noted under Special Comments). m

=

base enthalpy

=

0 Btu ,per lb.

T = temperature. in degrees Rankine.

A. B. C. D = constanis tabul'ated in Table 7A1.2 for 89 substanecs.

I :

\a\.·.

11.

VALUES Ol'

HO

...

_p '"

,.

_{0.010 0.050 0.100} 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.500 2.000 3.000 5.000 7.000 10.000 0.30', 6.045 6.043 6.040 6.034 6.022 6.011 5.999 5.987 5.975 5.957 5.927 5.868 5.748 5.628 5.446 0.35.- 5.906 5.904 5.901 5.895 5.882 5.670 5.858 5.B45 5.833 5.814 5.7B3 5.721 5.595 5.469 5.278 0.40 5.763 5.761 5.757 5.751 5.738 5.726 5.713 5.700 5.687 5.668 5.636 5.572 5.442 5.311 5.113 0.45 5.615 5.612 5.609 5.6'03 5.590 5.577 5.564 5.551 5.538 5.5.19 5.486 5.421 5.288 5.154 4.950 0.50 5.465 5.463 5.459 5.453 5.440 5.427 5.414 5.401 5.388 5.36~ 5.336 5.270 5.135 4.999 4.791 0.55 0.032 5.312 5.309 5.303 5.290 5.271:1 5.265 5.252 5.239 5.220 5.187 5.121 4.986 4.849 4.638 0.60 0.027 5.11.2 5.159 5.153 5.141 5.129 5.116 5.104 5.091 5.073 5.041 4.~76 4.842 4.704 4.492 0.65 0.023 0.118 5.008 5.002 4.991 4.980 4.968 4.956 4.94S 4.927 4.896 4.833 _{10.702 4.565 4.353} 0.70 0.020 0.101 0.213 4.84t! 4.838 4.828 4.818 4.808 4.797 4.781 4.752 4.693 4.566 4.432 4.221 0.7.5 0.017 0.088 0.183 4.687 4.679 4.e,72 4.664 4.655 4.646 4.63l 4.607 4.554 4.434 4.303 4.095 0.80 0.015 0.078 0.160 0.345 4.507 4.504 4.499 4.494 4.488 4.478 4.459 4.413 _{10.303 4.178 3.974} 0.85 0.90 0.012 0.014 0.062 0.069 0.141 0.126 0.264 0.300 4.309 0.596 4.074 4.313 4.094 4.316 4.316 4.108 4.316 4.118 4.31~ 4.127 4.302 4.132 4.2b9 4.119 4.043 4.173 3.935 4.05b 3.857 3.744 0.93 0.011 0.058 0.118 0.246 0.545 0.960 3.920 3.953 3.976 4.000 4.020 4.024 3.9e,3 3.863 3.678 0.95 0.011 0.056 0.113 0.235 0.516 0.885 3.763 3.825 3.865 3.904 3.940 3.958 3.910 3.815 3.634 0.97 0.011 0.05 4 0.109 0.225 0.490 0.824 1.356 3.b58 3.732 3.796 3.853 3.890 3.85b 3.7b7 3.591 0.98 .0.010 0.053 0.107 0.221 0.478 0.797 1.273 3.544 3.652 3.736 3.806 3.85/_ _{3.829 3.743 3.569} 0.99 0.010 0.052 0.105 0.216 0.466 0.773 1.206 3.376 3.558 3.670 3.758 3.818 3.801 3.719 3.5108 1.00 0.010 0.051 0.103 0.212 0.455 0.750 1.151 2.584 3.441 3.598 3.70'" 3.782 3.774 3.695 3.526 1.01 0.010 0.050 0.101 0.208 0.445 0.728 1.102 1.796 3.283 3.516 3.652 3.744 3.746 3.671 3.505 1.02 0.010 0.049 0.099 0.203 0.434 0.108 1.060 1.627 3.039 3.422 3.595 3.705 3.718 3.647 3.484 1.05 0.009 0.046 0.094 0.192 0.407 0.654 0.955 1.359 2.034 3.030 3.398 3.583 3.632 3.575 3.420 1.10 0.008 0.042 0.08b 0.175 0.367 0.581 0.827 1.120 1.487 2.203 2.965 3.353 3.484 3.453 3.315 1.15 O.OOB 0.039 0.079 0.160 0.334 0.523 0.732 _{0.9b8 1.239 1.719 2.479 3.091} 3.329 3.329 3.211 1.20 0.007 0.036 0.073 0.148 0.305 0.474 0.b57 0.857 1.076 1.443 2. 079 2.807 _{3.1bb 3.202 3.107} 1.30 0.006 0.031 0.063 0.127 0.259 0.3<;9 0.545 0.698 0.860 1.11e, 1.560 2.274 2.825 2.942 2.899 1.40 0.005 0.027 0.055 0.110 0.224 0.341 0.463 0.588 0.716 0.915 1.253 1.857 2.486 2.b79 2.692 1.50 0.005 0.02 4 0.048 0.097 0.196 0.297 0.400 0.505 0.611 0.774 1.046 1.549 2.175 2.421 2.486 1.60 0.004 0.021 0.043 0.086 0.173 0.261 0.350 0.440 0.531 0.b67 0.894 1.318 1.904 2.177 2.285 1.70 0.004 0.019 0.038 0.076 0.153 0.231 0.309 0.387 0.466 0.583 0.777 1.139 1.672 1.953 2.091 1.BO 0.003 0.017 0~034 0.068 0.137 0.206 0.275 0.344 0.413 0.515 0.683 0.996 1.476 1.751 1.908 1.90 0.u03 0.01~ 0.031 0.062 0.123 0.185 0.~46 0.307 0.368 0.45/l 0.606 0.880 1.309 1.571 1.736 2.00 0.003 0.01 4 0.028 0.056 0.111 0.167 0.222 0.276 0.330 0.411 0.541 0.782 1.167 _{1. 4 11 1.577} 2.20 0.002 0.012 0.023 0.046 0.092 0.137 0.182 0.226 0.269 0.334 0.437 0.629 0.937 1.143 1.295 2.40 0.002 0.010 0.019 0.038 0.076 0.114 0.150 0.187 0.222 0.275 0.359 0.513 0.761 0.929 1.058 2.60 0.002 0.008 0.016 0.032 0.064 0.095 0.125 0.155 0.185 0.228 0.297 0.422 0.621 0.156 0.858 2.80 O.Oul 0.007 0.014 0.027 0.054 0.080 0.105 0.130 0.154 0.190 0.246 0.348 0.508 0.6110 0.6!l9 3.UO 0.001 0.006 0.011 0.023 0.045 0.067 0.0'88 0.109 0.129 0.159 0.205 0.288 0.1015 0.495 1).545 3.50 0.001 0.00" 0.007 0.015 0.029 0.043 0.056 0.069 0.01:11 0.09~ _{00127 0.174 0.239 0.270} 0.26" 40·00 0.000 0.00 2 0.005 0.009 0.017 0.026 0.033 0.041 0.048 0.058 0.072 0.095 0.116 0.110 0.061 ~

l:~,\.""

\3 VALUES Ol

\-\1

'

,., • p

'"

T 0.010 0.050 0.100 0.200 0.400 U.600 0.800 1.000 1.200 1.50~\ 2.000 3.000 5~OOO 7.000 10.000 0.30 11.098 11.096 11.095 11.091 11.083 11.076 11.069 11.062 11.055 11.0410 11.027 10.992 10.935 10.872 10.781 0.J5 10.656 10.65~ 10 .• 654 10.653 10.650 10.64ó 10.643 10.640 10.637 10.632 10.624 10.609 10.581 10.554 10.529 0.40 10.121 10.121 lO.121 10.120 10.121 10.121 10.121 10.121 10.121 10.121 10.122 10.123 10.128 10.135 10.150 0.45 9.515 9.515 9.516 9.511 9.519 9.521 9.523 9.525 9.527 9.531 9.537 9.~49 9.516 9.611 9.663 0.50 8.868 8.869 8.870 8.812 8.816 a.880 8.884 8.888 8.892 8.899 8.909 8.932 8.978 9.030 Q.111 0.55 0'.080 8.211 8.212 8.215 8.221 8.226 8.232 8.238 8.243 8.252 8.267 8.298 8;360 8.425 8.531 0.60 0.U59 7.568 1.570 7.513 7.579 1.585 7.591 7.596 1.603 1.614 7.632 7.669 7.145 7.824 7.950 0.65 0.045 0.241 6.949 6.952 6.959 6.966 6.'>173 6.980 6.987 6.991 7.017 7.059 7.147 7.239 7.381 0.10 0.034 0.185 0.415 6.360 6.361 6.J13 6.381 6.388 6.395 6.401 6.429 6.475 6.574 6.677 6.837 0.75 0.027 0.142 0.306 5.796 5.802 5.809 5.816 5.~24 5.832 5.845 5.868 ~.918 6.027 6.142 6.318 0.80 0.021 0.110 " 0.234 0.542 '5.266 5.271 5,278 5.285 5.293 5.306 5.330 5.385 5.506 5.632 5.824 0.85 0.U11 0.081 0.182 0.401 4.753 4.1510 (t.158 4.163 4.171 4.7810 4~810 4~872 5.008 5.149 5.358 0.90 0.014 0.070 0".144 0.308 0.751 4.254 '4.248 4.249 4.255 4.268 4.298 4.371 4.530 4.688 4.916 0.93 0.012 0.061 0.126 0.265 0.612 1.236 3.942 3.934 3.931 3.951 3.987 4.013 ' 4.251 4.422 4.662 0.95 0.011 0.056 0.115 0.241 0.542 0.994 3.737 3.712 3.713 3.13~ 3 .. 173 3.813 4.06A 4.248 4.497 0.97 0.010 0.052 0.105 0.219 0.483 0.837 1.616 3.470 3.467 3.492 3.551 3.610 3.885 4.071 4.336 0.98 0.010 0.050 0.101 0.209 0.457 0.776 1.324 3.332 3.327 3.363 3.434 3.568 3.195 3.992 4.251 0.99 0.009 0.048 0.091 0.200 0.433 0.722 1.154 3.164 3.164 3.22J 3.313 3.1064 3.705 3.909 4.178 1.00 0.009 0.046 0.093 0.191 0.410 0.615 1.034 2.471 2.952 3.065 "3.186 3.358 3.615 3.825 4.100 1.01 0.009 0.044 0.089 0.183 0.389 0.632 0.940 1.375 2.595 2.880 3.051 3.251 3.525 3.142 4.023 1.02 0.008 0.042 0.08S. 0.175 0.370 ,0.594 0.~63 1.180 1.723 2.650 a.906 3.~42 3.435 3.661 3.9.47 1.05 0.007 0.037 0.075 0.153 0.318 0.498 0.691' 0.817 0'.878 1.49e, 2.381 2.800 3.161 3.418 3.722 1.10 O.OOb 0.030 0.061 0.123 0.251 o .38.l 0.507 0.617 0.673 0.617 1.261 2.167 2.720 3.023 3.362 1.15 0.005 0.025 0.050 0.099 0.199 0.l9t! ' 0.385 0."59 0.503 0.481 0.604 1.1097 2.275 2.641 3.019 1.2~ 0.004 0.020 0.04U 0.080 0.158 0.232 0.297 0.349 0.381 0.381 0.361 0.934 1.840 2.273 2.692 1.30 II,OOJ 0.013 0.026 0.052 0.10p Q.14~ 0.177 0.203 0.218 1).218 0.178 0.300 1.066 1.592 2.086

1 •• 0 0.U02 0.Q08 0.016 0.OJ2 0.060 0.083 0.100 0.111 0.115 0.108 . 0.070 O.O •• 0.504 1.0.12 1.547

1.50 0.001 0.005 11.009 0.018 0.032 0.U42 0.048 0.049 0.-046 0.032 -0.008 -0.0-78 0.142 0.556 1.080

1.60 0.000 0.002 0.004 0.007 0.012 O.Oll 0.011 0.005 ~0.004 -0.023 -0.065 -0.151 -0.082 0.217 0.689

1.10 . 0.000 0.000 0.000 -0.000' -0.003 -0.00'" -0.017 -0.027 -0.040 -0.063 -0.109 -0.~02 -0.22l -0.028 0.369

1.80 -0.000 -0.001 -0.003 -0.006 -0.Q15 -o.oz!» -0.037 -0.051 .. 0.0e,1 -0.094 -0.143 -O.l.1 -0.317 -0.203 0.112

i.lio -0.\101 -0.003 -0.005 -0.011 -0.OZ3 -0.OJ7 ... 0.053 -0.070 -0.088 -0.117 ~0.169 -0.271 -0.381 -0.J30 -0.092

2.00 -0.001 -0.003 -0.007 -O.OlS -0.030 -0.041 -0.065 -0.085 -0.105 -0.13b -0.190 -0.l95 -0.428 .. 0.424 -0.255 2.20 -0.001 -0.005 -0.010 -0.020 -0.040 -0.062 -0.083 -0.106 -0.128 -0.163 .. 0.221 -0.331 -0.493 .. 0.551 -0.489 2.ltO -0.001 -O.OOb -0.012 -0.023 -0.047 -0.071 -0.095 -0.120 -0.144 -0.181 -0.242 -0.356 -0.535 -0.631 -0.645 2.60 -0.OU1 -0.006 -0.013 ,-0.026 -0.052 -0.078 -0.104 -0.130 -0.156 -0.194 -0.257 -0.316 -0.567 -0.687 .. 0.754 2.80 -0.001 -0.001 -0.0110 -0.028 -0.055 -0.082 -0.11 0 -0.137 -0.164 -0.204 -0~269 -0.391 -0.591 -0.129 -0.836 3.00 -0.001 -0.001 -0.0110 -0.029 -0.058 -0.086 -0.114 -Q.142 -0.110 -0.211 -0.278 -0.403 -0.611 -0.763 -0.899 3.50 -0.002 -0.008 -0·.016 -O.OJI -0.062 -0.092 -0.122 -0.152 -0.181 -0.2210 -0.294 -0,425 -0.650 -0.827 -1.015 4.00 -0.002 -0.008 -0.016 -0.032 -0.064 -0.09b -0.127 -0.158 -0. usa -0.233 -0.306 -0.442 -0.680 -0.874 -1.097 )-ol L..D

TABLE

1

lof

IDEAL GAS ENTHALPIES COEFFICIENTS TO EQUATION COEFFICIENTSO AVC CPO HD.

---

---~-;-î~i---ö---

,

:~~~: T ~~~ 1 NON~IIIIDCl~,dNS 2 OXYGEN" HYOROGEN" WATER"

MYOlOGEN SUl F I OE"

NI TROGfN" 3 ~

,

6 7 ft 'I 10 A~"'ONI AU CARBON" CUBON "'ONDXIOE" CU80~ 0 10x lOE'. SULFUR DIOXIDE" 'AUF .. /IS 11 "EnU~e E ll-lANE PROPANE N-BUfAtlE '--JlltETt-fYLPRorANE 12 IJ 14 U 16 17 I" 1'1 20 21 2l 2J H H 26 27 28 29 JO I I 32 J1 3~ JS 36 J7 1. 39 N-PENTANE 2:'HE 'tlYlBUTANE I,Z-Otrn: fllYlPROf'~NE N-HEXANE Z-MfTtH'1 PENTMoIE ;\-HETIt't'lPrNTANE N-IIFP'ANE Z-HfTHYLIIElIANE

'-MI TIlVl.WI!!: UNE

N-OC TAN!

ZooM! TH'" HEPTANE

'.'.~"flII, I"E TH VLPENTANE' N-NONANE tl-DECANE N-UNOHANE N-UOOECANE N- TR I 0 ECA.NE N-TETRAOECANE N-PENTAOECANE N-HEXAOec.ANE N-HEPTAOECANE N-QCTAOECANE N-NQNAOECANE N-E ICQSANE NAPHTHENES 40 CYClOPENrANE

"E THH cye LrJP ENT ANE

ETHYlCYC lUPE NTANE

tt t .. OI"ETHYlC ye lOPE NTANE

41 42 H 19.15583 lttl.14548 40.A3t?3 ZO.84H6 23.699'59 38.3)146 -1.~1186 13. )9.4) 14.00137 11.10611 16.~t7')3 14.01)9'54 R.01820 8.2Q)48 ~.S2586 'I. Ol. '14 ".31520 '5.11l!2 1.617'17 2.111'31 '5.367.B 1.507?9 1..031 n 1.20120 1."'3Q44 2.I'''e64 -0. "ir)t;'04 1.5,IJ989 1. 'jij 166 7.50166 ·r. 44 ]95 7.45S29 1.41820 1.41313 7.39211. 1.388')'5 7.31618 7.3524Q 7.JllAO -4.24t.'i9 -1.09174 -O.09f11S -1).Q49&4

4/t CIS .. l,2-DIMHHYlCVClOPENTANE "'0.S'1124

.,., TPAIrfS"'J,2-0IMETHYlCYClOPENTANE -0.4o;?08 46 CI$-1.3-0IMenfHCYClOPENTANE -0.45901:'1 ,.., tRANS-l,1-0rMeTHYlCVClOPENTlINE -0.4S9'J8 48

'"

50 CY(LOHEXANE -6.09313 HETttYlCYClUHEJl:ANE -l, 12 894 ETHYlCYClUtlEXflNE -1.99122 51 52

1.1-0IME THYlCYCLOHE XANE -J. 92148

Cl S"1.2-0IMETHYlCYClUHE xflNE "'2.899-'2

53 TRAHS-l,2-DfMEfHYlCVClOHBANE

~It· C (~"1tl-D(HEHiYlC vClOHE UNE ~, T.A~S-I.l-DIMETHYlCYClOHE"NE

56 t 1S-1.4-0IMETHYlt YClOHE "NE

57 UANS-I.4-DIMETHYlCYClOHfXANE nt EPINS 50 5? ha 61 62 E THENE PR.OPE NE l-aUTPlE Cl S-/-8t1TENE tRANS-2-tHHfNE 2- ME TtIYl PRor~ NE loOPENTENE l-HEXEHE I-nE PTENE l-OC. TEtlF: CVr.lOPENTENE DIOlEFlks AND 6Ç ACETYl ENE S f'RIJP~ UIEN'.: 1.Z-BUTftOTENE 1,3-!3I1TADIENE ETHVNEf !CETYUNEI PA OPytlE l-BIJTYfIE 7e 71 12 ~. 14 lRO"~TltS H BEN1Ef_lE METHlflOENlENE E TH'It.ilEN1E NE 1.2-0 t 'H TlIVI BE ~:LE NE 1. ]-QIME TH'f'l'lFNHNF. 76 17 7B 1. 1 t 4-01 ME T!tVLoe HIt NE. N-PROf'VI BFNlENE ,«;orROPVlI\ENlENE

I-ME HIVt .. 2- ETlIYlSE NlENE

l-ME T"iYl-1-F. TIlYI. 6F. Nl EN!:

-1.531.8 -2, (J8 589 -2.50046 -Zo -;i004b -2.87"?8 15.91H1l9 q.613910 8,44931 5. ~ )~7"; '1.29150 9.429~1 8.95!Hb a. ')1')31 b 8. 2R 1 b2 8.11454 -1.ll8S7 11.88180 ·ll.01618 9.766QO lh.21320 IIj.52172 11.99460 0 •• 1083 1.431)16 2.bl)')'jb 4. 10818 2.44511 ~. 51425 ].89<}49 7.57311\ 4.11"'il -'.43;'150

. ...

: .. ~.

...

.

..

.

... .

0.24852 -:,0.11541 0.).110 0.)3612 O. 0916~ -0.2710' 18.8.105 1.33140-129.5.586 0.06160 34.~2355 -0.09410 19.44200 0.05949 15.60196 1.2.319 Z .05002 0011848 0 •• '027 0.42328 2.00616 3.13570 3.4q015 3.4hOOO 3.SQ274 ) .44880 3.5""081 J.bA021 3.44440 4.01414 3.74386 J.34t99 4.214'0 ,. .24112 3.41Zbft 4.1Z921 4.479111 3.42148 3.42371 J .4214) 3.42211 J ./tI,c,l'i 1.415)4 3.41210 3.41176 3.4013Z 3.40814 3.40831 1.41)?18 J.1l9~1 '.6H35 ).60')5 I 3.nl!'!!,) -0.51509 .. 2.95415 -0.01641 -0.81505 -0.60594 -0.39246 -).05121 -) .960hO -4.02109 -4. )')144 -".0';6072 -4.231';9 -4.52828 "4.08Q28 -5. 7~3J9 -5.034"1 -:. .9?022 -6.6))45 ... ~ dt'-166 ,,4.1H14 -fl.4''i301 -7.10905 -4.t22':th -4.1l'l99 -4.1 Jf.l2 -4.1471? -4.1424'; -4.14114 -4.14844 -4.15171 -4.1S011 -401';249 -4.15b94 -4. U401 -4.L9878 -4.43)01 -4.)5140 -4 .""OA 1 3.10Z99 -4./d287 ~.6q'1Z5 -4.~8994 ).oSQ25 -4."I8Q"4 JoMI97S -4.':;8914 4.Cb641 -5.0?2f11 3.')70)5 -5.01374 '.n5)? -4.QQ411 4.05(9) -5.1590:>4 3.'H125 -5.('1"261 3.Q8MJ 3. ")710;4 '3.'14629 3.94629 4.011Qh 2.4'11')0'. 2.qloq~ 3.01121 3. t0120 2 .")~685 3.01596 J .C9J25 3 al 5523 3.1911/ ).21275 3.277)1; 2.32156 2.5qO'" Z.1Q049 1.44QOl 2.1 ~521 2.')1817 Z.15282 2.87781 2:. A9688 2.77)86 ?8h021 -5.10612 -';.<nfl19 -5.01170 ·5.1)1771') -5. I ""l44 -z .5'1 )1)2 -J.JlS5l -).t.ZIQ5 -J.'; 1789 -1. " 39" 1 -).51505 -).64843 -3.16554 -).83170 -l.8""71 -4.I')Obll') -2.80134 -).t')3Q5" -3.57392 -1.7571'1 -2.54(111) -J.r..Dll -).";1107 -J.60n?1J -),f)<J80f' -).45001') -) .60 105 51.21101 .. 41.14607] 18.8911/ -8.51364 0 •• '8RO ~6.11815 43.4B4t; 27.';2'1"0 lD. 350Q6 Z.025M 21.AI802 8.'18111t -30.4tAlb tS.111f14 )).81122 50.'7IJA4 14.l?IoZe 10.4111on J1.1I0H tl.nB85 2Z.2:4430 1 ?Q661'1 q.04";09 6.111251 5 .~q134 4."03603 2."6593 Z.3S941 1.1'1522 0.'i9446 -0.21328 -"'.95601 -1.20282 -1.34101 19.)8018 '5) .9464" ~l.lq924 1b.94")1)9 36.0;6)51 )7.81Q69 31.8l9(1) 37.81t'j69 74. 30~28 3Z.Q5Zto 16.3h)85 34."5816 H.2 )Olt 24.12'115 H.O'1I';Q 710. 17211 26.\1111 ;".2572'5 J.=j .11414 4~.47)86 1").111('125 h'l. 7 )615 H.1n524 -6. tQl)02 Ih.f> 7593 13.11 ";98 10.106604 7.2542'1 17.1 )?J9 -7.'.»75511 "5.93542 -34.15411) -lh. 40Q 13 -l'i.2165b -2~.,,1784 6.8482) :L4h143 -7.0";042 -11.5?525 1.453')6 2.'1J?~q -J.S'\l=lq 5.)1912 Z.QQ?80 -)",73"" -12. HOIO 1.001J'0 -),flqZI/l -11.Z128"J 2.1\554q -]'';~OQ6 -11.h69]2 Z.'1l4')5 - ) . (·6QQl -~.l.40)5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 14.'00 160.800 1660.110 153.044 155.695 149.209 14'5.110 14S.11" 143.919 139. 4~2 179.1?5 141.HA IJ •• H ' 117.10. 0",.141 13";. '522 12A.47l Bl.51l 130.314 126.a68 124.)42 121.fl71 llq. fll8 111.397 llt..C<H 113.150 112.551 110.909 1011.244 111. 4h4 15).221 147.850 141.1116 150.1")5 14).652 142. Z"i2 147.55Z 0.04 0.01 0.08 0.24 0.10 0.25 6 0.95 7 0.10 ~ 0.13 'I ColA 10 1.21 11 1.04 12 0.51 IJ O.t'5 U 0.210 U OoiT I. 0.21 11 0.3' U 0.10 19 0.18 10 ('.04 21 0.20 21 O,I)It 71 0.01f 14 0.71 H 0.01 26 0.13 '11 0.21 78 0.22 29 O. 22 ~() 0.22 31 C.2) II O.H H C.7.4 34 0.23 l5 0.21 36 0.24 31 0.23 38 O.2J 3') 0.2B 40 O. JO 41 0.2A 42 0.11 43 0.41 0.41 C.41 0.41 4~ 45

4.

41 1~2.'578 0.Z5 49 155.~38 0.16 49 154.1511 0.)') 51) 141.344 0.31 !-I IIj0.',?4 0.31 ~2 145. 'jOb l44.1 J1 141. '519 141.11'1 14l.011 150.~0) '''4. 2('o~ 160 •. 4}'; 166. "i,,0 lh~. 1of,3 110.213 I "it'}. 411 138.H? 142.311 1){,.781 15. )'1 231.8)8 20b.191 lQ3.h14 Z58.25S Itb .1S11 1!J4.9'i9 IQ8.114 195.'i45 11. ol 58 179.75'3 117.128 0.33 Sl 0.31 54 C.30 "iS 0.30 "ih O.lZ !lil C.4" 51) C.II 5' 0.('2 ',0 O.lt. H f'!.11 h2 C.17 0 0.20 64 C.21 "'5 0.21 66 0.11 .7 0.24 6'! 0.21 b9 0.20 70 0.43 11 0.26 1Z 0.11 13 0.11 14 0.47 75 0.)9 16 0.42 11 0.)0 18 0.30 19 113.584 o.n ~O 166.543 0.3? BI 165.741 0.10'. el lhfl.~66 0.32 BJ thB.1Q9 0.3" 84

A5 l-MEHI'tl-{·-En~Yl~ENzerIE 1~411')QO 7..qOOf,O -l,63-;i4} -1.72339 166.150 0.:12 ~5

A6 1.2,l-TRIHETtIYlBENlENF. 4.3"i112 l.lRl'9 -)038259 -0.16')19 110.16S o.z'5 B6

11 1.Z,4-1RI"1ETlIVI.9ENHt4E t..36!Pl 2.7'1~4t:t -1.10143l -0.57Hl 166.591 0.22 fll

"a 1.3,';-tR.IMETHYlSENlENE 3.011l0 2.67250 -3.S4344 3.64944 lt-7.751 0.27 8B

"9 N-8lJTY.lfENlENI: 1.11'870 2.99214 -'.1?Ob9 -3.9081:' 151.o,,'5 0.1& ~q

... " ... ".,. .. " •••••••• = ... ",. •• " •••••••••••••••••••••••••••••••••••

• ~ • AlT/lOOI. BIT/lOOI" C"/IOO~. allOOITI' E. T IH DEG ' . ~ 111 ~lU/lB

•• ~ ·0 'Ol THE 10Ell GAS Al 0 R (COMPnUNOS 1-10 ONlYI

ti' • 0 FOl TH! SATu.'rro LlQUIO AI -200 F

3

•

31

Voor de enthalpieb.alans geldt nu:

waarbij

II

!»

(1

4 )

Voor een afleiding van formule (

2 2 ),

zie appendix

De Lee-Kesler enthalpie-berekeningsmethode i.s ,toepasbaar in het

,.J IV

gebied 0,3

<

T (4,0 .en 0 (p

<

tO,O voor een zeer groo.t 'aantal zowel polaire als apolaire stoffen.

Het Lee-Kesler pr:ogrannna bleek goed te voldoen voor lichte koolwaterstoffen maar was ongeschikt voor middelzware en zware koolwaterstoffen

('>

n-C9). Het programma werd .daarom niet verder gebruikt in de D-groep, daar in de voeding Vqn eil~nd D veel

zware koolwaterstoffen aanwezig zijn.

Er werd toen overgeschakeld ·op

d~

methode vancampbell'U.9 A. /) , daar deze empirische correlatie eenvoudig te ve.rwerken is en geheel is afgeleid uit metingen aan koolwater$tof-systemen. In de Campbell-methode wordt; de enthalpie voor de gas- en vloeistof-fase afzonderlijk berekend met de volgend.e io·rmules:

L1l.drocarbon L.!9...uids HLD A + BT + CT2• H"drocarbon Vapor's ij _'V - A _. + BT + CT2 • where 11. = 69.1546 + 1569.3248/M.W. . 2 B = 0.29054 - 2.28942/M.W. + 265.3512/(M.W.) C 2 -0 • .00082156 + 0.00013757/}1.~. + (0.000017845) (A) (0.00071196) (B) 2 (2

,

I,)

where A. 317.78035 - 0.05067P - 1.016684 ~I.W. + O.0002107(P /~I.W·)2

B • 0.54120743 + O.OOOl.lOsEP - 0.0040491 }I.W. - 0.0000000379P C = 0.00075040 + 0.00p0000197P- 0 .. 00000.22 li.W. - 0.00003478{MW/'P)

31

De grote kracht van deze vergelijking schuilt ~n haar eenvoud.

Er zijn echter veel restricties voor het gebruik van de bovenstaande correlaties, namelijk:

(I) alleen betrouwbaar in het werkgebied 50-2000 PSIA

o -

700 oF

(2) alleen bruikbaar voor gassen en vloeistoffen van voornamelijk

koolwaterstoffen met een gemiddeld molecuulgewicht tussen 10 en

180 kg/kmol

Ui t het stroomschema (fig.

"1

,blz. '2.2.. ) blijkt dat HF' de enthalpie

van de voeding, ingelezen moet worden; deze is echter in eerste instantie onbekend. In het programma zijn voorzieningen getroffen om de olie allereerst te ontspannen van de druk en temperatuur in het reservoir naar de druk en temperatuur boven op het platform; bij deze laatste kondities wordt de enthalpie van het 2-fasen mengsel,

en dus een ~, berekend. Teruggrijpend naar het stroomschema

(fig.

1 '

blz. 1 1 ) worden worden voor P f en T_f de druk en

temperatuur aan de ingang van het flashvat ingelezen en voor

HF

wordt 0,0 ingevuld; het programma wordt normaal doorlopen, de

enthalpiebalans wordt opgesteld, waarna

HF

direct wordt afgedrukt

zonder een nieuwe schatting van T f.

3.1.2.4. Het afbreekkriterium

Het programma wordt afgebroken wanneer de afwijking tussen de

ingaande en uitgaande enthalpie hoogstens 1% bedraagt. In

formulevorm:

CRIT (HF -

H

) /H

F som

Voor het afbreekkriterium geldt nu:

•

.

' "

-

-

-Op dat ongenbl1k worden zi s, xi s, Yi s, Pf' Tf ,

HFl

HV'

HL'

vr

., het gemiddelde molecuulgewicht van gas- en vloeistof-fase

en de dichtheid van de beide fasen afgedrukt.

3.1.2.5. De $chatting van de nieuwe T_f

Stel dat op temperatuurniveau T-T

f de vloeisto·fenthalpie van

alle stoffen op nul wordt gezet; hieru,it volgt

(zie formule (30 ), blz. !.!,):

H'

_som

=

vr.AHl _~v {30}

Indien men er van uitgaat dat vr bij toenemende. temperatuur

meestal sneller stijgt dan 6H

1,..v afneemt, dan blijkt

uit formule (.3 0 ):

indien CRIT

<

-0,01 : T~ moet dalen

(31 )

indien CRIT

>

0,01 T; moet stijgen

(31)

Als na twee schatttingen blijkt dat het afbreekkriterium nog niet is bereikt, wordt de volgende T

f uit de twee voorgaande

temperatuurschattingen:

met T:

I: vóórlaatste temperatuurschatting

CRIT I: CRIT be.horende bij Til

T;2 laatste temperatuurschatting

~

E

<lJ

<lJ

...

0

~

E

V)

~

_~

U

~

_~

0

C\i \;:: V) ~

_.Q

~

"8,~

.-

'"

1:)---:J

.

~

Cl

I ~

ai

\J

c:

<lJ

0

L.... ~

~

<lJ

C\i ....,J 0)

..

0')

~

-...

3.2. De berekening van de Reid Vapour Pressure van ee~ oliefractie

De Reid Vapour Pressure van een oliefractie werd berekend me~ behulp van

figuur .0 (blz. 3 (,). Hierin zijn:

(1) slope

=

slope of ASTM D86 distillation curve ~t 10%

by volume distilled

in the absenc,e of distillat;ion data, the following approximate

values of the ASTM )O%-slope may be used: (/6B/)

motor gasoline 3 light naphta (9 to 14 PSI RVP) 3,5

aviation gasoline 2 naphta (2 to 8 PSI RVP) 2,5

(1)

True Vapour Pressure

=

Pf

3.3. De molbalans op_platform D

Uitgaande van het van het; vereenvoudigde flowschema van platform D met twee

flashtanks in serie (fig.

j

,

blz. 3 Lf) kan een molbalans opgesteld worden.

De vloeistofstroom L₂ ' in feite de productstroom van platform D, bedraagt

50000 stock tank barrels per dag (

= 7950

m3 per

da~).

Uitgaande van dit

gegeven kunnen alle andere stromen berekend worden.

•

Voorbeeld: (1) L)

=

L₂/(1-vr₂)

V2

=

_{L) - L2}

(~

'ij

(3

$)

(2) de samenstelling van de stromen van de flashvaten

,Q \11 a.

..

w ex :::>

~

w Ol::: a.. Ol:::

2

~

w :::> a::

....

0.2 0.3

004

0.5 0.6 0.8

1

2 3

4

5

6 :

8

10 12 14 16

18

20 22 24 ASTM 10% SlOPE . 3

1

0

4

2

1

lil 2

a.

w" Ol::: '" 3 :::> I./) I./)

4

UJ a::: 5 CL.. _a:::

0

CL..

~

0 UJ Ol::

15

20 FIGURE

10

TRUE . VAPOR PRESSURE OF GASOlINES AND FINISHED

PETROLEUM L\~~:

I:,:!j

PRODUCTS

•

120 110 -100 80 -u.. 70 _ w" -Ol::: :::>

~

a::: w CL..

:!

50 - w

....

40 20

=

10

o

De berekening van de samen,stellingen de grootte van de stromen van ,een

Liquid Knock-Out wordt aan de hand van L.K •

.o.

3 (fig.

j

,blz. 3'i)

duidelijk gemaakt:

(1) bereken ':r

2 ', m.b.v. de formules uit 3.5. (Qlz.3j)

(2) bereken met het flashprogramma

(3)

~- (T P ): de enthalpie van stroom V

2 bij T2 en Pf:)

---v

2 2' f I

~2(Tfl,Pflj: de enthalpie van stroom V₂ bij Til ',en _{P fl}

~

2 (T 2' P f 1 ) -

~

2 (T fl ,P f 1 ) heatduty van w:::t:pntewisselaaT WW₂ (3')

uit de berekening van ~- met het flashprogramma volgen

--V

2(Tf1 ,P.fI)

ook Xji' s, y 3i ' s, vr 3 en dus:

(31 )

l

~ Q)

(4) de stroom Vi wordt vastgelegd door:

v'

= 1

3.4.

De flashvatvolume-berekening

Voor de flashvatvolume-berekeningen werd de methode gehanteerd beschreven in

(/ ID/). Hierbij werd uitgegaan van een vloeistof-verblijf tijd van 2 minuten;

verder werd aangenomen dat het flashvat voor de helft gevuld is met

3

·vloeistof. Daar de productie van eiland D gegeven is (Q d

=

7950 m per

pro

dag), kan als volgt het flashvat-volume van het laatste flashvat berekend worden (het stroomschema van twee in serie geplaatste flashvaten wordt hier

V

flash 2.Q pro dl (24,,30) (41 )

Voor flashvat 1 (zie fig.

j

,

blz. 3 Lf) wordt de formule:

•

(42)

Voor de berekening van de diameter van het flashvat wordt uitgegaan van de

maximaal toelaatbare gassnelheid in het flashvat - '\T - waarbij de met d,

max

gas meegesleurde vloeistof binnen aanvaardbare grenzen blijft. Volgens

Campbell

(I

10

I)

geldt:

waarbij K een empirische konstante ~s. Voor horizontale separatoren geldt:

s

12,2

<

Ks

<

15,2

(4

Lf)

Voor de berekeningen is de meest ongunstige waarde voor K 12,2

s aangehouden. Er geldt nu:

D

~

= (

Bit V 2'" mw 2)

I (

f

V ,.

tax

Of "Ir )

Voor flashvat 1 geldt: 2 2

~ TEMPERATURE,. oF 1-1 c;')

•

c::

N

-'"

Co) _-'= 0 0 0 0 0 0

g;

0 0 0 0 0 0 0

-

_....

I ~ n e!.. (IQ tol In lil ~

...

rJ'

1:1

"Cä

_('''c

....

toln

-

.. n =i ~ I n "0 i w 0 j. (IQI:I 1>1 ... I lil " , -1:1

I

"0 ~ "I:>"

I

g;~ I n

-I

(Iq n 1>1 ""0 1>1 1>1 ~ n

....

~.

--~~ f,> . . 1:1 ::! ~-' 0 o~ t;~ en ..

a,tl'"

n--.: nP-o ti . ~bl

...

...

~g-1:1 (IQ

e:

8 ~'

..

"

lil r;:

'"

C-1:1 !l ö' 1:1

.

0 0 0 r..>

_""

""

""

""

W eN W W W

S

-

en CD 0 t-.> .S:: C1> CD 0

""

-4= C1> co 0 t-.> -4= en CD

-

VALUES OF k = Co/Co _J::

...

Ij! p v 0

•

. i' Z'" r~" _a._ .. __ .j _~_,.A _ ~J~~~ FACTOR ~ 100

zoo

300 4.00 0

J.OOO

T~MPf;RATURE ,oF, ~,000

3,000

PR~SSUREJ P~I~'

4,QOO

5,000

Figure 1.1 Cllart For ~stÎll)ating' Gas Compres~ibUity.