Массовый, объемный и мольный состав
Рег. №
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В
НЕФТЕГАЗОХИМИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ
Методические указания
к изучению дисциплины и самостоятельной работе студентов
для всех форм обучения
Код дисциплины Б.2.В.02
Направление подготовки 080100 - Экономика
Профиль подготовки – Экономика предприятий и организаций
Отраслевые специализации: – Нефтегазохимический комплекс
Квалификация (степень) – бакалавр
Санкт-Петербург
Допущено редакционно-издательским советом СПбГИЭУ в качестве методического издания
Составители:
канд. техн. наук, проф. Никитин Е.Е.
Рецензент:
Заслуженный деятель науки РФ,
доктор экон. наук, проф. Садчиков И.А.
Подготовлено на кафедре
экономики и менеджмента в нефтегазохимическом комплексе
Отпечатано в авторской редакции с оригинал-макета,
представленного составителем
© СПбГИЭУ, 2012
СОДЕРЖАНИЕ
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ................................................................................................... 4
2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ........................ 5
3. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.......................................................................................................................... 6
4. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.......................................................................... 26
Приложение 1 Содержание дисциплины........................................................................ 28
Приложение 2 Перечень контрольных вопросов для проверки знаний по дисциплине 31
Приложение 3 Лист регистрации изменений................................................................... 33
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Предметом изучения дисциплины является широкий спектр проблем энерго- и ресурсосбережения по всей технологической цепочке предприятий нефтегазового комплекса: поиск и разведка, добыча, транспорт, хранение, переработка углеводородного сырья.
Объектом изучения являются предприятия нефтегазового сектора экономики, который представляет собой совокупность хозяйствующих субъектов, осуществляющих различные стадии единого производственно-технологического процесса от поиска и разведки углеводородов (нефти, попутного газа, газового конденсата, природного газа) до распределения и реализации нефтегазопродуктов и других продуктов их первичной переработки.
Цель изучения дисциплины состоит:
- в освоении важнейших особенностей нефтегазового сектора экономики с экономической, политической точек зрения.
- в выявлении широкого спектра проблем ресурсосбережения по всей технологической цепочке: разведка, бурение, добыча, сбор и подготовка, транспорт, переработка углеводородного сырья.
- в изучении важнейших путей решения вопросов сбережения материальных и трудовых ресурсов, создание экологически чистых, безотходных технологий на различных стадиях производственно-технологической цепочки нефтегазового сектора.
При изучении дисциплины студент должен:
- овладеть знаниями основных проблем и путей решения в области энерго- и ресурсосбережения в нефтегазовой отрасли.
- уметь анализировать варианты ресурсосбережения и выбирать технически наиболее целесообразный, экономически самый выгодный, экологически наименее вредный и опасный.
- приобрести навыки расчетов технико-экономических критериев, определяющих эффективность энерго- и ресурсосберегающих технологий.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ
Дисциплина «Ресурсосберегающие технологии в нефтегазохимическом комплексе» является одной из важнейших дисциплин в инженерно-технологической подготовке экономистов-менеджеров. Изучение этой дисциплины в первую очередь следует рассматривать как углубление знаний по основам создания эффективных нефтегазовых технологий. Основополагающей базой для изучения дисциплины являются дисциплины по нефтегазовым технологиям на всех стадиях производственно-технологического цикла. Начинать изучение данной дисциплины следует с повторения основ таких дисциплин, как: «Основы химического синтеза», «Технология химических производств», «Технический анализ, контроль и основы автоматизации химико-технологических процессов».
Одним из отличительных признаков химического производства является высокая энергоемкость и материалоемкость производств, поэтому важнейшим направлением снижения затрат на нефтегазовое производство (следовательно, и повышение ей конкурентоспособности на рынке) является поиск путей снижения удельных расходов сырья, материалов, энергии. Структура дисциплины, ее логика построены таким образом, чтобы на анализе существующих технологий выявить «узкие» места и систематизировать наиболее целесообразные пути, позволяющие снизить расход сырья, воды, пара, электроэнергии, повысить нефтегазоотдачу пластов и др.
Особое внимание следует уделить общей концепции энерго- и ресурсосбережения, выделить химические, технологические, организационные принципы создания энерготехнологических схем. Привести примеры использования альтернативных видов сырья.
Одним из важнейших направлений в решении энерго- и ресурсосбережении является создание энерготехнологических схем. Следует обратить особое внимание на такие пути снижения сырья, материалов, энергии как катализ, создание совмещенных реакционно-массообменных процессов в нефтегазопереработке.
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Элементы расчетов химико-технологических процессов (ХТП)
Рекомендуемые обозначения и единицы измерения
Величина
| Обозначение
| Единицы измерения
| Производительность (мощность) установки, аппарата
| N
| кг/с, кг/ч, м3/ч,
т/сут, т/год
| Массовый расход вещества
| m
| кг/с, кг/ч,
т/сут, т/год
| Объемный расход вещества
| V
| м3/с, м3/ч,
м3/сут
| Время
| τ
| с, ч, сут, год
| Масса вещества
| m
| к, кг, т
| Объем вещества
| υ
| л, м3
| Давление
| P
| Па, кПа, МПа
| Температура
| t, T
| оС, К
| Парциальное давление компонента
| p
| Па, кПа, МПа
| Парциальный объем компонента
| υ
| л, м3
| Плотность вещества
| ρ
| кг/м3
| Мольная масса вещества
| M
| кг/моль
| Мольный объем вещества
| Vm
| м3/моль
| Массовая доля компонента смеси
| w
| доли ед., %
| Мольная доля компонента смеси
| x
| доли ед., %
| Объемная доля компонента смеси
| φ
| доли ед., %
| Количество вещества
| N
| моль, кмоль
| Концентрация компонента в суспензии, газовой смеси
|
|
| - массовая
| Cx
| кг/м3
| - мольная
| ρA
| кмоль/м3
| Степень конверсии сырья
| α
| доли ед., %
| Выход продукта, селективность
| β
| доли ед., %
| Объемная скорость подачи газа, жидкости
| Vоб
| ч-1, с-1
| Объем катализатора в системе
| Vк
| м3
| Площадь поперечного сечения аппарата
| S
| м2
| Диаметр аппарата
| D,d
| м
| Высота аппарата
| H,h
| м
| Длина аппарата
| L,l
| м
| Площадь поверхности теплообмена
| F
| м2
| Линейная скорость потока
| ω
| м/с
| Тепловой поток (расход теплоты в единицу времени)
| Q
| Вт, кВт
| Количество теплоты
| q
| Дж, кДж
| Коэффициент теплопередачи
| K
| Вт/(м2∙К)
| Удельная теплоемкость
| c
| Дж/(кг∙К)
| Теплота фазового перехода
| r
| Дж/кг
|
Массовый, объемный и мольный состав
Количество вещества — одна из основных величин, характеризуемая численностью содержащихся в системе структурных единиц (атомов, молекул, ионов и др.). Единицей количества вещества является моль.
Мольная масса — масса 1 моль вещества:
M= m/N
Мольный объем —объем 1 моль вещества:
Vm=V/m
Массовая доля компонента в смеси — соотношение массы компонента А, содержащегося в смеси, и общей массы смеси:
wA = mА /m
Мольная доля компонента в смеси — соотношение количества компонента и общего количества смеси:
xA = NA /N
Объемная доля компонента в смеси — соотношение приведенного (к обычным давлению и температуре смеси) объема компонента и общего объема смеси:
φA = VA /V
Показатель «объемная доля» используется преимущественно для характеристики газовых смесей и совпадает (для газов) с показателем «мольная доля», если не учитывать отклонения реальных газов от идеального состояния.
Массовое соотношение компонента в смеси — отношение массы данного компонента к массе остальной части смеси.
Мольное соотношение компонента в смеси — отношение количества данного компонента к количеству остальной смеси.
Объемное соотношение компонента в смеси — отношение приведенного объема данного компонента к объему остальной смеси.
Массовая концентрация компонента — отношение массы компонента смеси к объему смеси:
Cx = mA /V
При расчетах химико-технологических процессов часто возникает необходимость перевода массового состава смеси в мольный и наоборот. Для перевода массовых долей в мольные находят массу каждого компонента в 1 кг или в 100 кг (если массовые доли выражены в процентах) смеси; делят массу компонента на его относительную мольную массу, определяя количество компонента (кмоль); деля число моль каждого компонента на сумму общего числа моль, получают мольные доли компонентов. Для пересчета мольных долей в массовые определяют количество каждого компонента в 100 моль смеси; определяют массу каждого компонента, умножая количество компонента на его относительную мольную массу; находят массовые доли, деля массу каждого компонента на общую массу смеси.
Пример 1. Определить массовые доли компонентов в смеси, состоящей из 400 кг бензола и 100 кг толуола.
Решение. Общая масса вещества в смеси:
400 + 100 = 500 кг
Массовые доли компонентов в смеси:
бензол 400 : 500 = 0,8
толуол 100 : 500 = 0,2
Массовую долю второго компонента в данном случае можно определить также, учитывая, что сумма массовых долей компонентов равна единице. Тогда массовая доля толуола равна:
1—0,8 = 0,2
Пример 2. Определить мольные доли компонентов в смеси, состоящей из 100 кг метана, 120 кг этана и 180 кг этилена.
Решение. Мольная масса метана 16 кг/кмоль, этана 30 кг/кмоль, этилена 28 кг/кмоль. Количество каждого компонента:
метан 100 : 16 = 6,25 кмоль
этан 120 : 30 = 4,0 кмоль
этилен 180 : 28=6,43 кмоль
Общее количество вещества:
6,25+ 4,0+ 6,43 = 16,68 кмоль
Мольные доли компонентов:
метан 6,25 : 16,68 =0,37
этан 4,0 : 16,68 = 0,24
этилен 6,43 : 16,68 = 0,39
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|