← Alle rekenhulpen
Beedy Academy · Rekenhulpen

Gratis rekenhulpen voor olie, gas en raffinage

17 dagelijkse berekeningen voor productie, terminals en raffinaderijen: eigenschappen, tankpeiling, scheiding, gas en fornuizen. Met formule en oefeningen.

Eigenschappen en mengen

API-graad, relatieve dichtheid en dichtheid

FormuleSG = 141,5 ÷ (°API + 131,5)  ·  ρ = SG × 999,016
°API
Relatieve dichtheid 60/60 °F (SG)—
Dichtheid bij 60 °F (ρ)—kg/m³

Hoe hoger de API-graad, hoe lichter het product. Water = 10 °API; lichte ruwe olie > 31,1 °API; zware ruwe olie < 22,3 °API. 60 °F = 15,56 °C.

Kinematische ↔ dynamische viscositeit

Formuleμ = ν × ρ ÷ 1000
mm²/s (cSt)
kg/m³
Dynamische viscositeit (μ)—mPa·s (cP)

Neem ν en ρ bij dezelfde temperatuur: de viscositeit van een olie kan verdubbelen bij 10 tot 15 °C minder.

Viscositeit van een mengsel (Refutas-methode)

FormuleVBN = 14,534 × ln(ln(ν + 0,8)) + 10,975  ·  VBNm = x × VBN₁ + (1 − x) × VBN₂  ·  νm = ee(VBNm − 10,975) ÷ 14,534 − 0,8
mm²/s (cSt)
mm²/s (cSt)
%
mm²/s (cSt)
VBN van het mengsel (VBNm)—
Viscositeit van het mengsel (νm)—mm²/s (cSt)
Benodigd product 1 voor de doelviscositeit—% mass

Beide viscositeiten moeten bij dezelfde temperatuur zijn (bij stookolie vaak 50 °C). Empirische methode: mengsel in het lab bevestigen.

Mengsel van twee producten (dichtheid, zwavel)

Formulem = V × ρ ÷ 1000  ·  ρm = (m₁ + m₂) × 1000 ÷ (V₁ + V₂)  ·  Sm = (m₁S₁ + m₂S₂) ÷ (m₁ + m₂)
m³
kg/m³
% mass
m³
kg/m³
% mass
Dichtheid van het mengsel (ρm)—kg/m³
Zwavel van het mengsel (Sm)—% mass
Totale massa—t

Zwavel mengt op massa, dichtheid op volume (ideaal mengsel, zonder krimp). Bij een krappe specificatie marge houden en analyseren.

Tankpeiling en meting

Staande tank: volume uit niveau

FormuleV = π × D² ÷ 4 × h
m
m
Volume (V)—m³
Volume (V)—bbl
Inhoud per centimeter—m³/cm

Ideale cilinder. Voor fiscale overdracht de peiltabel van de tank gebruiken en de dode bodem aftrekken.

Liggende tank: gedeeltelijke vulling

FormuleA = R² × acos((R − h) ÷ R) − (R − h) × √(2Rh − h²)  ·  V = A × L
m
m
m
Vloeistofvolume (V)—m³
Totale inhoud—m³
Vullingsgraad—%

Alleen de cilindrische mantel (vlakke bodems). Gebolde bodems voegen volume toe: gebruik de tabel van de fabrikant voor de boekhouding.

Volumecorrectie naar 15 °C

Formuleα = K₀ ÷ ρ₁₅² + K₁ ÷ ρ₁₅  ·  VCF = e−α·ΔT·(1 + 0,8·α·ΔT)  ·  ΔT = T − 15  ·  V₁₅ = V × VCF
kg/m³
°C
m³
Uitzettingscoëfficiënt (α)—10⁻⁶/°C
Volumecorrectiefactor (VCF)—
Volume bij 15 °C (V₁₅)—m³
Massa (V₁₅ × ρ₁₅)—t

Vereenvoudigde methode (vergelijking van de tabellen ASTM D1250-80 54A/B/D, zonder drukcorrectie): voor oefening en controle, niet voor facturatie volgens de volledige API MPMS 11.1.

Water en sediment (BS&W) en nettovolume

FormuleNSV = GSV × (1 − BS&W ÷ 100)  ·  water = GSV × BS&W ÷ 100
m³
% vol
Netto standaardvolume (NSV)—m³
Water en sediment—m³
Netto standaardvolume (NSV)—bbl

Gebruikelijke pijpleidingspecificatie voor ruwe olie: 0,5 % (soms 1 %). BS&W wordt gecentrifugeerd; alleen water via Karl Fischer of destillatie.

Debiet omrekenen: bbl/d, m³/h, t/d

Formule1 bbl = 0,158987 m³  ·  m³/h = bbl/d × 0,158987 ÷ 24  ·  t/d = m³/d × ρ ÷ 1000
bbl/d
kg/m³
Volumedebiet—m³/d
Volumedebiet—m³/h
Massadebiet—t/d

1 US-vat = 42 US-gallon = 158,987 L. Neem de dichtheid bij de referentietemperatuur van het volume (vaak 15 °C).

Productie, scheiding en gas

Waterfractie en gas-olieverhouding

FormuleWC = Qw ÷ (Qo + Qw) × 100  ·  GOR = Qg ÷ Qo
m³/d
m³/d
Sm³/d
Waterfractie (WC)—%
Vloeistofdebiet—m³/d
Gas-olieverhouding (GOR)—Sm³/m³
Gas-olieverhouding (GOR)—scf/bbl

Debieten bij opslagcondities (olie bij 15 °C, gas in Sm³ bij 15 °C en 101,325 kPa). 1 Sm³/m³ ≈ 5,615 scf/bbl. Een stijgende GOR kan wijzen op een oprukkende gaskap.

Liggende separator: verblijftijd van de vloeistof

FormuleVL = L × [R² × acos((R − h) ÷ R) − (R − h) × √(2Rh − h²)]  ·  t = VL ÷ Q × 1440
m
m
m
m³/d
Vloeistofvolume (VL)—m³
Verblijftijd (t)—min

Gangbare richtwaarde: 1 tot 3 min voor een tweefasenseparator met lichte ruwe olie, 3 tot 10 min of meer voor driefasenbedrijf of zware of schuimende olie. Bodems niet meegeteld.

Gasdebiet bij standaardcondities

FormuleQs = Q × (P + 101,325) ÷ 101,325 × 288,15 ÷ (T + 273,15) ÷ Z  ·  Qn = Qs × 273,15 ÷ 288,15
m³/h
kPa(g)
°C
Standaarddebiet (15 °C, 101,325 kPa)—Sm³/h
Standaarddebiet (15 °C, 101,325 kPa)—Sm³/d
Normaaldebiet (0 °C, 101,325 kPa)—Nm³/h

Atmosferische druk genomen als 101,325 kPa. Z komt uit een correlatie of een AGA 8-berekening; Z = 1 voor gas onder lage druk.

Relatieve gasdichtheid uit de molmassa

FormuleSG = M ÷ 28,9647  ·  ρs = 101,325 × M ÷ (8,314462 × 288,15)
g/mol
Relatieve dichtheid, lucht = 1 (SG)—
Standaarddichtheid (ρs, ideaal gas)—kg/Sm³

Methaan = 16,04 g/mol (SG 0,554); droog aardgas typisch 17 tot 20 g/mol. M volgt uit de gaschromatografische analyse (Σ yᵢ Mᵢ).

Pijpleiding: snelheid, getal van Reynolds en doorzet

Formulev = Q ÷ 3600 ÷ (π × d² ÷ 4)  ·  Re = v × d ÷ ν
m³/h
mm
mm²/s (cSt)
Snelheid (v)—m/s
Getal van Reynolds (Re)—
Dagdoorzet—bbl/d

Re < 2000: laminaire stroming; > 4000: turbulent. Gebruikelijke snelheden in vloeistofleidingen: 1 tot 3 m/s.

Raffinage en herraffinage

Procesoven: warmtelast en rendement

FormuleQabs = ṁ × cp × (Tuit − Tin)  ·  Qb = ṁb × OVW  ·  η = Qabs ÷ Qb × 100
t/h
kJ/kg·K
°C
°C
kg/h
MJ/kg
Opgenomen warmtelast—MW
Gestookt vermogen (brandstof)—MW
Ovenrendement (η)—%

Alleen voelbare warmte: verdampt de voeding gedeeltelijk (ruwe-olieoven), gebruik dan enthalpieën. Typisch rendement op OVW: 80 tot 92 %.

Destillatieopbrengsten en massabalans

Formuleyi = Pi ÷ F × 100  ·  Σ = (G + N + MD + R) ÷ F × 100
t/d
t/d
t/d
t/d
t/d
Opbrengst gas en LPG—% mass
Opbrengst nafta—% mass
Opbrengst middeldestillaten—% mass
Opbrengst residu—% mass
Sluiting massabalans—%

Gebruik massadebieten over dezelfde periode. Een sluiting buiten 98 tot 102 % wijst op een meter, een dichtheid of een tankniveau om te controleren.

Herraffinage van afgewerkte olie: basisolieopbrengst

Formuledroog = F × (1 − W ÷ 100)  ·  y = B ÷ droog × 100
t
% mass
t
Droge afgewerkte olie—t
Opbrengst op droge voeding—%
Opbrengst op ontvangen olie—%
Andere producten en verliezen—t

Orde van grootte: 60 tot 75 % basisolie op droge afgewerkte olie; de rest wordt lichte brandstof, gasolie en een bitumenachtig residu. Water wordt via destillatie gemeten.

Hulpmiddelen om te leren en te controleren. De vermelde bereiken zijn algemene richtwaarden: volg altijd de procedures, vergunningen en instructies van uw installatie. Er wordt niets verzonden: de berekeningen gebeuren in uw browser.

Oefenen op een virtuele installatie ↗

Dezelfde berekeningen, met een installatie die reageert: de Beedy-simulatoren.