Расчет потерь нефти при хранении в резервуарах

ЗАДАЧА 7.1

Определить потери нефти в июне месяце от одного «малого дыхания» в стальном цилиндрическом вертикальном резервуаре объемом 4600 м³ (d = 22.8 м, H = 11.4 м, высота конуса крыши h = 0.47 м) и заполненного наполовину (Н_г = 0.5Н). Температура начала кипения нефти t_нк = 46 ^оС. Среднее атмосферное давление Р_а = 10⁵ Па. Среднемесячная температура воздуха в июне t_bср=17.8^оС. Среднемесячная минимальная температура t_bmin=12.3^оС. Амплитуда суточного колебания температуры газового пространства резервуара Δt_г = 27.8 ^оС.

Дано: V = 4600 м³; t_нк = 46 ^оС; D = 22.8 м; Р_а = 10⁵ Па; Н = 11.4 м; t_bср = 17.8 ^оС; h = 0.47 м; t_bmin = 12.3 ^оС; Н_г = 0.5 Н; Δt_г = 27.8 ^оС;

Найти: G_tмд =?

Решение:

Определяем температуру в газовом пространстве резервуара:

а) среднемесячная амплитуда колебания температуры воздуха:

= t_bср - t_bmin

Δt_b = 2 * (17.8 - 12.3) = 11 ^оС

в) минимальная температура в газовом пространстве резервуара:

t_гmin = t_bmin = 12.3 ^оС

с) максимальная температура в газовом пространстве резервуара:

t_гmax = t_гmin + Δt_г = 12.3 + 27.8 = 40.1 ^оС

Определяем температуру верхних слоев нефти:

t_bcmin = t_bcp - 0.3 * = 17.8 - 0.3 * = 13.6 ^оС

t_bcmax = t_bcp + 0.3 * = 17.8 + 0.3 * = 21.9 ^оС

Определяем объемную концентрацию паров нефти или нефтепродукта в газовом пространстве резервуара:

а) для этого, пользуясь графиком зависимости давления насыщенных паров нефтей или нефтепродуктов от температуры (см. рисунок 7.1), находим давление насыщенных паров P_y при t_bcmin и t_bcmax:

P_y1 = 0.027 МПА и P_y2 = 0.04 МПа

в) соответствующие концентрации паров:

C₁ = = = 0.27 C₂ = = = 0.4

с) средняя объемная концентрация:

С = = = 0.335

Определяем молекулярный вес нефтяных паров:

М_б = 60 + 0.3 * t_к + 0.001 * t_к ² = 60 + 0.3 * 46 + 0.001 * 46 ² = 75.9 кг/(кмоль)

Потери нефти за одно «малое дыхание»

G_tмд = V * P_a * * * = 4600 * 0.5 * 10 ⁵ * ( -

- ) * * = 679.487 кг

где Т₁ = t_гmin + 273, Т₂ = t_гmax + 273.

ЗАДАЧА 7.2

По условиям задачи 7.1 определить потери от одного «большого дыхания».

Решение:

По графику (см. рисунок 7.1) определить давление насыщенных паров нефти при его средней температуре

t_bccp = t_bcp = 17.8 ^оС, при t = 17.8 ^оС P_y = 0.035 МПа

Средняя объемная концентрация нефтяных паров в газовом пространстве резервуара:

C = = = 0.35

Средняя температура в газовом пространстве резервуара:

t_гcp = = t_bcp + = 17.8 + = 26.65

Потери нефти за одно «большое дыхание», при коэффициенте использования емкости 0.95, составляет:

G_бд = * C * = * 0.35 * = 4659.8 кг

 

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

ЗАДАЧА 7.1

Определить потери нефти от одного «малого дыхания» в стальном цилиндрическом вертикальном резервуаре заданного объема (V), заполненного на определенную часть. Среднее атмосферное давление Р_а=10⁵ Па. Заданы: температура начала кипения нефти (t_нк), среднемесячная температура воздуха (t_вср), среднемесячная минимальная температура (t_вmin), амплитуда суточного колебания температуры газового пространства резервуара (Δt_г), плотность нефти (ρ).

Исходные данные по вариантам даны в таблице 7.1.

ЗАДАЧА 7.2

По условиям задачи 7.1 определить потери нефти от одного «большого дыхания» при заполнении 95% объема резервуара.

Исходные данные по вариантам даны в таблице 7.1.

Рисунок 7.1 - Зависимость давления насыщенных паров нефтей от

температуры:

1- нефти легкие, ρ = 800 кг/м³; 2- нефти средние, ρ = 870 кг/м³ ;

3- нефти тяжелые, ρ = 970 кг/м³

Таблица 7.1

Вариант	V, м3	Степень заполнения	tнк, оС	tв ср, оС	tв min, оС	Δ tг, оС	ρ, кг/м3
		1/3
		1/2
		1/2
		1/3
		2/3
		2/3
		3/4
		3/4
		1/2
		3/4
		1/2
		1/3
		2/3
		2/3
		3/4
		3/4
		1/2
		3/4
		1/2
		1/3
		1/2
		1/2
		1/3
		2/3
		2/3
		3/4
		3/4
		1/2
		3/4
		1/3