Классификация нефтегазовых технологических процессов.

Классификация нефтегазовых технологических процессов.

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ КУРСА

«УПРАВЛЕНИЕ НЕФТЕГАЗОВЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ»

Процесс – это хоть какое последовательное изменение черт предмета, явления, системы в природе, технике либо обществе, направленное на достижение определенного результата.

Есть последующие виды процессов:

– естественные – процессы, протекающие в природе самопроизвольно без воздействия человека. Характеризуются большой протяженностью во времени;

– производственные (технологические) для нефтегазовой отрасли Классификация нефтегазовых технологических процессов. осуществляются с целью извлечения углеводородного сырья, его подготовки, транспортирование и переработке в продукты употребления. Такие процессы организуются и контролируются человеком, они состоят из огромного числа поочередных операций.

Систематизация нефтегазовых технологических процессов.

I. Зависимо от законов, определяющих скорость их протекания:

1. Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики – это Классификация нефтегазовых технологических процессов. движение жидкостей и газов. К этим процессам относятся: перемещение жидкостей, сжатие и перемещение газов, отстаивание (разделение водянистых и газовых неоднородных систем в поле сил тяжести), центрифугирование (в поле центробежных сил), фильтрование (под действием разности давлений при движении через пористый слой) и смешивание жидкостей.

2. Термические процессы, скорость которых определяется законами теплопередачи – это о Классификация нефтегазовых технологических процессов. методах распространения тепла. Такими процессами являются нагревание, остывание, выпаривание и конденсация паров.

3. Массообменные (диффузионные) процессы, характеризуются переносом 1-го либо нескольких компонент начальной консистенции из одной фазы в другую через поверхность раздела фаз и описываются законами массопередачи. К этой группе процессов относятся абсорбция, перегонка, ректификация, экстракция из смесей Классификация нефтегазовых технологических процессов., растворение и экстракция из пористых жестких тел, кристаллизация, адсорбция и сушка.

4. Хим (обскурантистские) процессы, определяются законами хим кинетики. Хим реакции сопровождаются обычно переносом массы и энергии, соответственно скорость хим процессов находится в зависимости от гидродинамических критерий. Скорость реакций подчиняется законам макрокинетики.

5. Механические процессы, описываются законами механики жестких тел Классификация нефтегазовых технологических процессов.. К ним относятся измельчение, транспортирование, сортировка (систематизация) и смешение жестких веществ. Также к механическим процессам можно отнести процессы переработки хим товаров в изделия – прессование, литье, экструзия и др.

II. По методу организации:

1. Повторяющиеся (все стадии протекают в одном месте, но в различное время).

2. Непрерывные (все стадии протекают сразу, но разобщены в пространстве Классификация нефтегазовых технологических процессов.).

3. Комбинированные (к ним относятся непрерывные процессы, отдельные стадии которых проводятся временами либо напротив).

III. Зависимо от конфигурации рабочих характеристик (скоростей, температур, концентраций и др.) во времени:

1. Установившиеся (стационарные) – характеристики постоянны во времени.

2. Неустановившиеся (нестационарные) – характеристики переменны во времени. По рассредотачиванию времен пребывания частиц среды, различают последующие теоретические модели Классификация нефтегазовых технологических процессов. аппаратов непрерывного деяния:

− безупречного вытеснения ИВ (все частички умеренно распределены по

площади поперечного сечения аппарата и действуют при движении подобно жесткому поршню, время пребывания частиц идиентично);

− безупречного смешения ИС (частички сразу вполне перемешиваются, т.е. умеренно распределяются в объеме аппарата, во всех точках объема одномоментно выравниваются значения характеризующих характеристик, время пребывания Классификация нефтегазовых технологических процессов. частиц неодинаково);

− промежного типа (время пребывания более умеренно, чем в ИС, но никогда не выравнивается, как в ИВ).

Главные цели расчета процессов и аппаратов:

1) определение критерий предельного, либо сбалансированного, состояния системы;

2) вычисление расходов начальных материалов и количеств получаемых товаров, количеств надобной энергии (тепла) и расхода теплоносителей Классификация нефтегазовых технологических процессов.;

3) определение хороших режимов работы и соответственной им рабочей поверхности либо рабочего объема аппаратов;

4) вычисление главных размеров аппаратов.

Последовательность расчетов:

− расчет и анализ статики процесса (рассмотрение данных о равновесии), исходя из чего, определяют направление протекания и вероятные пределы воплощения процесса;

− нахождение предельных значений характеристик процесса для вычисления его движущей силы;

− составление вещественных Классификация нефтегазовых технологических процессов. и энергетических балансов;

− расчет кинетики процесса, определяющей скорость его протекания;

− определение рабочей поверхности либо объема аппарата.

Вещественный и термический балансы – законы сохранения массы и энергии для физико-химических процессов.

Вещественный баланс - количество поступающих веществ ∑Gн должно быть равно количеству веществ ∑Gк , получаемых в итоге проведения процесса, в практических критериях Классификация нефтегазовых технологических процессов. неминуемы необратимые утраты веществ ∑Gп:

∑Gн =∑Gк +∑Gп .

Термический баланс – количество теплоты ∑Qн , введенной в процесс, равно количеству теплоты ∑Qк , выведенной из процесса, включая необратимые утраты в окружающую среду ∑Qп:

∑Qн =∑Qк +∑Qп .

Движущая сила (разность потенциалов) – для гидромеханических процессов определяется разностью давлений, создаваемой при помощи насосов, компрессорных Классификация нефтегазовых технологических процессов. машин, за счет различия уровней жидкостей либо плотностей;

для теплообменных – разностью температур поверхностей стен (при теплопроводимости), поверхности стены и воды, либо напротив (при теплопотере), теплоносителей, омывающих разделяющую их стену (при теплопередаче); для массообменных разностью меж рабочей и сбалансированной, либо напротив, концентрациями распределяемого компонента в данной фазе.

Основное уравнение процесса Классификация нефтегазовых технологических процессов. в общем виде:

M = U А К τ,

где М – количество перенесенного вещества либо тепла; U - движущая сила; А – величина, к которой относят интенсивность процесса (рабочая поверхность, рабочий объем); К – коэффициент скорости процесса, учитывает все отличия реального процесса от данной облегченной зависимости, отражает воздействие всех причин, не учтенных остальными величинами, является Классификация нефтегазовых технологических процессов. мерой интенсивности процесса.

Интенсивность процесса (М/Аτ) – итог, отнесенный к единице времени и единице величины А:

Плотность потока – количество рассматриваемой субстанции М (массы вещества, теплоты и т.д.), проходящей в единицу времени τ через единицу площади F случайной поверхности

плотность хоть какого потока q, обычно, прямо пропорциональна градиенту движущей силы процесса qrad U:

q = K Классификация нефтегазовых технологических процессов. qrad U

Моделирование – способ исследования, при котором заместо конкретного интересующего нас процесса либо явления, протекающего в каком-то объекте (натуре), изучается соответственный процесс на другом объекте (модели).

Главные задачки моделирования:

1) исследование новых процессов;

2) проектирование новых производств;

3) оптимизация отдельных аппаратов и технологических схем;

4) выявление резервов мощности и отыскание Классификация нефтегазовых технологических процессов. более действенных путей модернизации производств;

5) наилучшее планирование действующих производств;

6) разработка автоматических систем управления проектируемыми и действующими производствами.

Физическое моделирование – исследуемый объект (модель) отличается от натуры масштабом, изменяются применяемые вещества, температурные условия и т.п., но физическая природа явления остается постоянной.

Математическое моделирование– моделирующий процесс может отличаться от моделируемого по физической природе Классификация нефтегазовых технологических процессов.. Процесс исследуется методом решения систем уравнений, описывающих его. При всем этом выясняется воздействие на него разных технологических характеристик: температуры, давления, концентрации. Исследования проводятся на теоретической либо безупречной физической модели. Математическая модель – приближенное описание какого-нибудь явления либо процесса окружающего мира, выраженное при помощи математической символики.

Подобие процессов – база теории подобия, являющейся Классификация нефтегазовых технологических процессов. теоретической базой курса процессов и аппаратов. Процессы подобны меж собой исключительно в том случае, если соблюдается подобие: геометрическое и временное, полей физических величин, исходных и граничных критерий. Подобие характеризуется константами и инвариантами подобия:

а) константа подобия

,

где к1 – безразмерный масштабный множитель, выражающий отношение однородных сходственных величин схожих систем;

б) инвариант Классификация нефтегазовых технологических процессов. подобия

,

где inv – отношение сходственных величин в границах каждой схожей системы.

Симплекс подобия – инвариант подобия, выраженный отношением 2-ух однородных физических величин

Аспект подобия – инвариант подобия, выраженный отношением 2-ух разнородных физических величин, характеризующих изучаемый процесс, т.е. представляет собой безразмерный комплекс, к примеру, аспект Рейнольдса

Согласно главным аксиомам подобия процессы будут подобны, если они имеют схожие аспекты Классификация нефтегазовых технологических процессов. подобия и описываются схожими дифференциальными уравнениями. Эти уравнения методом способа теории подобия преобразуются в обобщенные критериальные уравнения, очевидный вид которых находится экспериментальным методом.

Процесс термодинамический – хоть какое изменение термодинамического состояния системы о(сновные виды термодинамических процессов представлены в табл.1).

Таблица 1

Субстанциональная производная – (от слова субстанция, что значит

материя) – полная Классификация нефтегазовых технологических процессов. производная, характеризующая изменение величины, как во времени, так и в пространстве, состоит из локального конфигурации величины во времени и конвективного ее конфигурации по всем трем координатам:

Вопросы для самоконтроля

1. Что является целью, предметом и задачками дисциплины «Управление нефтегазовыми производственными процессами»?

2. Дайте определение процесса и технологии.

3. Как классифицируются главные процессы нефтегазовой Классификация нефтегазовых технологических процессов. технологии (зависимо от законов, определяющих скорость их протекания; по методу организации; зависимо от конфигурации характеристик во времени)?

4. Сформулируйте общие принципы расчета процессов и аппаратов.

5. Запишите вещественный и энергетический балансы процесса.

6. Что такое движущая сила, скорость и интенсивность процесса?

7. Представьте основное уравнение процесса в общем виде.

8. Перечислите главные задачки моделирования процессов Классификация нефтегазовых технологических процессов..

9. Дайте определения физическому и математическому моделированию.

10. Что именуют коэффициентом подобия, инвариантом, симплексом и аспектом подобия?

11. Перечислите главные термодинамические процессы и дайте их короткую характеристику.

Для определения свойства нефтяного и газового пласта следует знать:

1) гранулометрический (механический) состав пород;

2) пористость;

3) проницаемость;

4) капиллярные характеристики;

5) удельную поверхность;

6) механические характеристики (упругость, пластичность Классификация нефтегазовых технологических процессов., сопротивление разрыву, сжатию и другим видам деформаций);

7) термические характеристики (теплоемкость, теплопроводимость, температуропроводность);

8) насыщенность пород водой, нефтью и газом в разных критериях.

ГИДРАВЛИКА

Законы гидромеханики и их практическое применение изучаются в гидравлике, основными разделами которой являются:

гидростатика – рассматривает законы равновесия в состоянии покоя;

гидродинамика – рассматривает законы движения жидкостей и газов. Воды Классификация нефтегазовых технологических процессов. – все вещества, владеющие текучестью при приложении к ним самых малозначительных сил сдвига. В гидравлике под понятием жидкость принято осознавать воды, газы либо пары, так как законы движения жидкостей и газов фактически схожи, если их скорости существенно ниже скорости звука.

Безупречная жидкость - жидкость, полностью несжимаемая под действием давления, не изменяет плотности при Классификация нефтегазовых технологических процессов. изменении температуры и не обладает вязкостью.

Реальные воды делятся:

- на капельные (фактически несжимаемы и владеют очень малым коэффициентом большого расширения);

- упругие – газы либо пары (очень меняется объем при изменении температуры либо давления).


klassifikaciya-proizvodstvennih-pomeshenij-energo-ustanovok-i-setej-po-stepeni-elektropasnosti.html
klassifikaciya-proizvodstvennih-zatrat-po-elementam.html
klassifikaciya-promishlennih-stochnih-vod-kak-fiziko-himicheskih-sistem.html