集輸站的初步設(shè)計(jì)

1、目目錄錄 緒 論1 1 聯(lián)合站工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書3 1.1 聯(lián)合站設(shè)計(jì)概述3 1.1.1 聯(lián)合站擔(dān)負(fù)的任務(wù)3 1.1.2 聯(lián)合站工藝系統(tǒng)概述3 1.1.3 聯(lián)合站的附屬系統(tǒng)5 1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)5 1.3 站址選擇和總平面布置6 1.3.1 站址選擇與平面布置概述6 1.3.2 本聯(lián)合站站址布置7 1.4 流程及流程說(shuō)明8 1.4.1 工藝流程設(shè)計(jì)的原則和要求8 1.4.2 原油處理工藝簡(jiǎn)介8 1.4.3 原油在聯(lián)合站內(nèi)的處理工藝流程8 1.5 設(shè)備及管線的安裝布置9 1.5.1 進(jìn)站閥組的安裝9 1.5.2 油氣分離器的安裝9 1.5.3 電脫水器的布置安裝9 1.5.4 管線安裝綜述9 2 聯(lián)合

2、站的工藝計(jì)算11 2.1 主要設(shè)備的選型及管線的計(jì)算11 2.1.1 聯(lián)合站的處理能力11 2.1.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算11 2.1.3 進(jìn)站閥組到三相分離器管路的計(jì)算13 2.1.4 三相分離器的選取18 2.1.5 三相分離器到緩沖罐輸油管線的計(jì)算20 2.1.6 緩沖罐的工藝計(jì)算22 2.1.7 緩沖罐到循環(huán)泵管線的計(jì)算24 2.1.8 循環(huán)泵的選取24 2.1.9 循環(huán)泵到加熱爐的管線計(jì)算25 2.1.10 加熱爐的選取25 2.1.11 加熱爐到電脫水器的管線計(jì)算26 2.1.12 電脫水器的計(jì)算26 2.1.13 電脫水器到穩(wěn)定塔的管路計(jì)算27 2.1.14 穩(wěn)定塔說(shuō)明28 2.1.

3、15 穩(wěn)定塔到外輸泵的管路計(jì)算28 2.1.16 原油外輸泵的選取28 2.2 停電流程的計(jì)算29 2.2.1 停電流程29 2.2.2 儲(chǔ)罐的容量計(jì)算29 結(jié) 論31 參考文獻(xiàn)32 致 謝33 緒 論 聯(lián)合站，即集中處理站，是油田地面集輸系統(tǒng)中重要的組成部分。就油田的生 產(chǎn)全局來(lái)看。如果說(shuō)油藏勘探是尋找原料，油田開發(fā)和采油工程是提供原料、那么 油氣集輸則是把分散的原料集中，處理使之成為油田產(chǎn)品過(guò)程。這過(guò)程從油氣井口 開始，將油井生產(chǎn)出來(lái)的原油、伴生天然氣和其他產(chǎn)品，在油田上進(jìn)行集中、輸送 和必要的處理、初加工，將合格的原油送往長(zhǎng)距離輸油管線首站外輸，或者送往礦 廠油庫(kù)經(jīng)其它運(yùn)輸方式送到煉油廠

4、或轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭；合格的天然氣則集中到輸氣管線首 站，在送往石油化工廠、液化氣廠或其他用戶。聯(lián)合站的設(shè)計(jì)是油氣集輸工藝設(shè)計(jì) 的重要組成部分，對(duì)他的要求是使其最大限度的滿足油田開發(fā)和油氣開采的要求， 做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，生產(chǎn)安全可靠，保證為國(guó)家生產(chǎn)符合數(shù)量和質(zhì)量的油田 產(chǎn)品。 聯(lián)合站一般包括如下的生產(chǎn)功能：油氣水分離、原油脫水、原油穩(wěn)定、天然氣 脫水、輕烴回收、原油儲(chǔ)存及向礦廠油庫(kù)輸送、污水處理、凈化污水回注地層、接 收計(jì)量站、轉(zhuǎn)油站輸來(lái)的油氣混合物、變配站、供熱及消防等。 根據(jù)氣田井位分布、產(chǎn)量、環(huán)境的不同，氣田集輸管網(wǎng)通常采用樹枝狀、放射 狀、環(huán)狀三種結(jié)構(gòu)，集氣方式有單井集氣和多井集氣。對(duì)于氣

5、田內(nèi)部集輸流程，一 般采用枝狀單井集氣流程和放射狀多井集氣流程。對(duì)于狹長(zhǎng)氣田，一般采用枝狀集 氣系統(tǒng)，在狹長(zhǎng)氣田沿長(zhǎng)軸方向建設(shè)集氣干線，單井分別通過(guò)支線接入干線。對(duì)于 氣田覺集中、井距小、大面積成片開發(fā)的氣田，通常采用放射狀管網(wǎng)流程，以便于 集中控制和管理。 放射狀管網(wǎng)集氣流程的優(yōu)點(diǎn)有：在枝狀管網(wǎng)集氣流程遠(yuǎn)距離控制尚未實(shí)現(xiàn)前， 其生產(chǎn)管理人員相對(duì)較少；氣田開發(fā)后期可集中增壓；無(wú)集氣支線閥室；無(wú)需采用 伴熱保溫輸送，線路施工難度較小。缺點(diǎn)有：部分集氣支線的管材和安裝費(fèi)用增加； 集氣站及其排污放空設(shè)施的投資較高。 枝狀管網(wǎng)集氣流程的優(yōu)點(diǎn)有：部分集氣支線的管材和安裝費(fèi)用底；集氣站的投 資少；沿途無(wú)廢

6、水廢氣產(chǎn)生，有利于環(huán)保、安全。缺點(diǎn)有：集氣支線和集氣干線均 需采用拌熱保溫輸送，施工難度較大，集氣干線沿線要設(shè)置注醇或加熱泵站；站址 選擇受地理?xiàng)l件的制約，難度較大；集輸管網(wǎng)內(nèi)存在氣水混輸?shù)膬上嗔鲬B(tài)，沿程阻 力增加；站場(chǎng)和管道的設(shè)計(jì)壓力增加，使管材和設(shè)備發(fā)費(fèi)用相對(duì)增加；氣田開發(fā)后 期需增壓輸送，壓縮機(jī)只能設(shè)在井場(chǎng)對(duì)每口井單獨(dú)增壓，不能集中使用。 干氣輸送工藝的優(yōu)點(diǎn)是：不需采用伴熱保溫輸送，管外半徑較小，埋深也無(wú)需 特殊要求，線路施工難度較小，在地形起伏地區(qū)，壓損遠(yuǎn)小于兩相流動(dòng)所引起的壓 損；無(wú)集氣支線閥式；不許考慮管材腐蝕余量，管材重量輕；清管頻率及其操作費(fèi) 用低；集氣干線不需加注緩蝕劑和淳，

7、不設(shè)中間加熱站，氣田經(jīng)營(yíng)費(fèi)用少；高含硫 氣就地脫水提高輸氣系統(tǒng)的安全性。干氣輸送系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：部分集氣支線的管材 和安裝費(fèi)用增加；集氣站、脫水站的投資增加；對(duì)于高含硫氣田，為處理水，要在 集氣站就地打氣田水回注井，投資較高；增加廢水、廢氣的排放點(diǎn)，不利于環(huán)保。 濕氣輸送工藝的優(yōu)點(diǎn)是：可節(jié)省部分集氣支線的管材和安裝費(fèi)用；節(jié)約集氣站、 脫水站的投資；沿途無(wú)廢水廢氣的排放；減少因脫水而消耗的壓力損失。濕氣輸送 工藝的特點(diǎn)是，對(duì)于高含硫氣的遠(yuǎn)距離輸送而言，輸氣系統(tǒng)的安全性風(fēng)險(xiǎn)較大；輸 氣支線和輸氣干線均需伴熱保溫輸送，施工難度較大，集氣干線沿線要設(shè)置注淳、 加熱泵站，站址的選擇受地理?xiàng)l件的限制，難度較

8、大；對(duì)于地形起伏較大的地區(qū)， 氣水混輸?shù)膬上嗔鲏毫p失較大，增大井口回壓，使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力提高，導(dǎo)致管 材和設(shè)備的投資費(fèi)用增加較大；沿線需注緩蝕劑、并增設(shè)中間加熱站，長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)費(fèi) 用較高。 氣田管網(wǎng)的布置無(wú)論是枝狀還是放射狀，無(wú)論采用干氣輸送工藝還是采用濕氣 輸送工藝，都是根據(jù)氣田構(gòu)造形狀、地面地形地貌、集氣干線相對(duì)關(guān)系和投資額來(lái) 決定。一般情況下，濕氣輸送減少氣田脫水站的建設(shè)投資和操作費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)性較好。 但是濕氣輸送使的氣液兩相輸送的復(fù)雜性增加，濕硫化氫和二氧化碳的腐蝕概率上 升，在輸送距離長(zhǎng)、地形起伏大、人口密度較大的情況下。濕氣輸送的復(fù)雜性和安 全風(fēng)險(xiǎn)性較大，故不宜采用。反之，若管道輸送距

9、離短，地形起伏小，雖然枝狀管 網(wǎng)的布置也存在這些問(wèn)題，但因每條干線的輸氣量較小，風(fēng)險(xiǎn)性也相應(yīng)較小。另外， 脫硫廠距離氣田很近，省去了氣田脫水裝置的投資和操作費(fèi)用，在這種情況下宜采 用濕氣輸送工藝。 油田聯(lián)合站是原油生產(chǎn)過(guò)程中重要的環(huán)節(jié)之一,是集原油脫水、原油穩(wěn)定、污水處理、 高壓注水、油井摻水拌熱、原油儲(chǔ)運(yùn)等工藝于一體的綜合生產(chǎn)廠點(diǎn),是油田“一級(jí)防 火,甲級(jí)防爆”連續(xù)生產(chǎn)的要害單位,其生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)與監(jiān)控不僅直接關(guān)系到成品原 油的產(chǎn)品質(zhì)量、關(guān)系到設(shè)備的能耗大小,更重要的是決定著生產(chǎn)過(guò)程的安全平穩(wěn)運(yùn)行 及原油生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。我們采用高科技手段，不斷實(shí)現(xiàn)非電檢測(cè),真正本質(zhì)安全、 防爆;實(shí)現(xiàn)非接觸式

10、檢測(cè),無(wú)污染、高絕緣性、抗電磁干擾能力強(qiáng)、檢測(cè)精度高等特點(diǎn)。 1 聯(lián)合站工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1.1 聯(lián)合站設(shè)計(jì)概述 聯(lián)合站，即集中處理站，是油田油氣集輸系統(tǒng)的重要組成部分，就油田的生產(chǎn) 全局來(lái)說(shuō)， ，油氣集輸是繼油藏勘探、油田開發(fā)、采油工程之后的很重要的生產(chǎn)階段。 它把分散的井口產(chǎn)物（包括原油、伴生氣等等）聚集到一起，并進(jìn)行粗加工。聯(lián)合 站設(shè)計(jì)過(guò)程是油氣集輸工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，要求在設(shè)計(jì)過(guò)程中能最大限度的滿足 油田開發(fā)和油田開采的要求，并且做到運(yùn)行安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證 生產(chǎn)油田產(chǎn)品符合國(guó)家的質(zhì)量要求。 1.1.1 聯(lián)合站擔(dān)負(fù)的任務(wù) 本聯(lián)合站包括油田的油、氣、水的處理等功能。其主要的作

11、業(yè)內(nèi)容如下： 1. 油氣水分離； 2. 原油脫水； 3. 原油穩(wěn)定； 4. 輕油回收； 5. 原有儲(chǔ)存與外輸； 6. 污水處理； 7. 凈化污水回注地層； 8. 天然氣處理及外輸； 9. 接轉(zhuǎn)和計(jì)量 聯(lián)合站一般建在集輸系統(tǒng)壓力容許的范圍內(nèi)，為不影響開發(fā)井網(wǎng)以及油田中后 期加密井網(wǎng)的布置與調(diào)整，應(yīng)盡量建立油田構(gòu)造的邊部。 聯(lián)合站將來(lái)自井口的原油、伴生天然氣和氣他產(chǎn)品，進(jìn)行集中、運(yùn)輸和必要的 處理、初加工，將合格的原油送往長(zhǎng)距離輸油管線首站外輸，或者送往礦場(chǎng)油庫(kù)經(jīng) 其它運(yùn)輸方式送到煉油廠或轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭，合格的天然氣則集中到輸氣管線首站。 聯(lián)合站一般包括如下的生產(chǎn)功能：油氣水分離、原油脫水、原油穩(wěn)定、天

12、然氣 脫水、輕油回收、原油儲(chǔ)存及向礦場(chǎng)油庫(kù)輸送、污水處理、凈化污水回注地層，接 收計(jì)量站、轉(zhuǎn)油站輸來(lái)的油氣混合物、變配電、供熱及消防等。 聯(lián)合站設(shè)計(jì)是油氣集輸工藝設(shè)計(jì)的重要組成部分，對(duì)他的要求是使其最大限度 的滿足油田開發(fā)和油氣開采的要求，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，生產(chǎn)安全可靠，保 證為國(guó)家生產(chǎn)符合數(shù)量和質(zhì)量的油田產(chǎn)品。 1.1.2 聯(lián)合站工藝系統(tǒng)概述 1、油氣水混合物的收集 一個(gè)區(qū)域中若干油井的井口產(chǎn)物經(jīng)過(guò)計(jì)量后，輸送到聯(lián)合站進(jìn)行集中處理。在 收集過(guò)程中，對(duì)于高粘度、高凝點(diǎn)原油要采取一定措施，使它能夠在允許的壓力下， 安全的輸送到聯(lián)合站而不至于凝固在管線內(nèi)。通常采用的方法有：加熱保溫；化學(xué) 降

13、粘、降凝法；物理降粘、降凝法。 2、油、氣、水的初步分離 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，從油井開采出來(lái)的不單是原油，常還含有氣、水、砂、鹽、 泥漿等。為了便于輸送、儲(chǔ)存、計(jì)量和使用，必須對(duì)他們進(jìn)行初步分離。油井產(chǎn)物 中常含有水，特別在油井生產(chǎn)的中后期，含水量逐漸增多，一般利用離心力、重力 等機(jī)械方法，分離成氣、液兩相。有些井出砂量很高，同時(shí)還應(yīng)除去固體混合物。 油氣的初步分離是在油氣分離器中進(jìn)行，一般采用多級(jí)分離，分離級(jí)數(shù)根據(jù)各 油田具體情況而定。 油水的初步分離主要在三相分離器中進(jìn)行，在開式流程中，也在沉降罐中進(jìn)行。 油和機(jī)械雜質(zhì)、鹽的分離一般與油水分離同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)含鹽、含砂量高時(shí)，有 的要用熱水沖洗和

14、降粘后再沉降分離，連同水、機(jī)械雜質(zhì)和鹽一起脫除。 3、原油脫水： 對(duì)輕質(zhì)、中質(zhì)含水原油，易采用熱沉降、化學(xué)沉降法脫水；對(duì)中質(zhì)重質(zhì)的高含 水原油先采用熱化學(xué)沉降法脫水，再用電脫水，對(duì)乳化度高的高粘度高含水原油應(yīng) 先破乳在沉降脫水。 4、原油穩(wěn)定 原油中，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷（正構(gòu)）在通常狀況下都是氣體，這些輕烴 從原油中揮發(fā)出來(lái)時(shí)會(huì)帶走大量的戊烷、己烷等組分，造成原油的大量損失，為了 降低油氣集輸過(guò)程中的原油蒸發(fā)損耗，一個(gè)有效的方法就是將原油中揮發(fā)性強(qiáng)的輕 烴比較完全的脫除出來(lái)，使原油在常溫常壓下的蒸汽壓降低，這就是原油穩(wěn)定。 原油穩(wěn)定所采用的方法可分為閃蒸法和分餾法兩大類。閃蒸法又分為常壓閃

15、蒸、 負(fù)壓閃蒸和正壓閃蒸。 5、輕烴回收 從原油中脫除的輕烴，經(jīng)過(guò)回收加工，是石油化工的重要原料，也是工業(yè)與民 用潔凈燃料。隨著石油化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展和世界能源短缺，天然氣回收液烴技術(shù) 得以迅速發(fā)展。輕烴回收給國(guó)家創(chuàng)造了更多的財(cái)富。 輕烴回收工藝基本上可分為三種：吸附法、油吸收法和冷凝分離法。我國(guó)油田 氣輕烴回收都采用冷凝分離法，按冷凍深度不同，冷凝分離法可分為淺冷（-15- 25）和深冷（-60-100）兩種。 6、天然氣脫水 隨油井中原油一起采出的油田伴生氣，一般都含有相當(dāng)數(shù)量的水蒸氣。伴生氣 中含存水汽，不僅減少了管線的輸送能力和氣體熱值，而且當(dāng)輸送壓力和經(jīng)濟(jì)條件 變化時(shí)，還可能引起水蒸

16、氣從天然氣流中析出，形成液態(tài)水、冰或天然氣固體水化 物，從而增加管路壓降，嚴(yán)重時(shí)堵塞管道。 天然氣脫水有固體吸附劑吸附法，甘醇吸收法，分子篩吸附法，自然冷凍分離 法等多種方法。 7、酸性氣體的凈化 對(duì)于含有相當(dāng)數(shù)量的酸氣（h2s，co2）和有機(jī)硫化合的油田伴生氣在進(jìn)入輸氣 管網(wǎng)或進(jìn)行輕烴回收之前，除了應(yīng)進(jìn)行脫水，調(diào)整好水、烴露點(diǎn)外，還應(yīng)脫除其中 的酸性氣體和有機(jī)硫化合物。這些氣體雜質(zhì)存在于天然氣中，會(huì)增加天然氣對(duì)金屬 的腐蝕，污染環(huán)境；當(dāng)利用天然氣做化工原料時(shí)，還會(huì)使催化劑中毒，影響產(chǎn)品和 中間產(chǎn)品的質(zhì)量。 從天然氣中脫除酸性氣體的方法很多，一般可分為干法和濕法兩大類。干法又 分為分子篩法和海

17、綿鐵法。濕法又分為化學(xué)吸收法、物理吸收法和直接氧化法三類。 8、含油污水的凈化 原油經(jīng)過(guò)沉降、脫水后放出來(lái)的水，還含有一定量的原油、泥沙等物質(zhì)，必須 凈化才能回注或外排。從污水中回收污油，既節(jié)約能源又保護(hù)環(huán)境。經(jīng)過(guò)處理后的 污水一般回注地層，保持油層壓力，提高油藏采收率。 含油污水處理的常用方法是：重力沉降除油法、混凝沉降法、氣體浮選法、斜 板除油法和過(guò)濾法除油。 9、輔助生產(chǎn)系統(tǒng) 它包括有給排水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、采暖及通風(fēng)系統(tǒng)、 道路系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)都是聯(lián)合站的必要組成部分，是聯(lián)合站正常工作的保證。 1.1.3 聯(lián)合站的附屬系統(tǒng) 它包括供電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、通訊

18、系統(tǒng)、采暖及通風(fēng)系統(tǒng)、道路 系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)都是聯(lián)合站必要的組成部分，是聯(lián)合站的正常工作的保證。 1. 供電系統(tǒng) 為保證供電的可靠性，本站采用雙電源雙變壓器的供電方式，站內(nèi)設(shè)有 1000kva 變壓器，并且設(shè)有變配電室。 2. 供熱系統(tǒng) 站內(nèi)設(shè)有鍋爐房一座，主要用來(lái)滿足采暖，保溫，掃線等生產(chǎn)及生產(chǎn)需要，鍋 爐為站內(nèi)提供熱水和蒸汽。 3. 采暖通風(fēng)系統(tǒng) 采暖是利用各種工藝帶熱體和廢熱作為采暖熱媒的可能性。油泵房，脫水間可 利用油品的散熱量維持室內(nèi)的溫度，可不用采暖設(shè)施?；?yàn)室和辦公室及值班室的 采暖溫度按 1618來(lái)設(shè)計(jì)。 通風(fēng)要求和方式：原油泵房、脫水間、計(jì)量間采用自然通風(fēng)，通過(guò)兩面開窗一 面

19、開門來(lái)作為換氣的主要途徑?；?yàn)室、破乳劑室采用機(jī)械通風(fēng)方式來(lái)排除有害氣 體。有電子計(jì)算機(jī)的儀表間采用空調(diào)。 4. 電通訊系統(tǒng) 采用無(wú)線和有線相結(jié)合的方式。調(diào)度間、各生產(chǎn)崗位值班室均裝備電話一部。 1.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 根據(jù)西安石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行。 包括： 1、設(shè)計(jì)規(guī)模：即聯(lián)合站油氣水的處理能力。聯(lián)合站通常接收多個(gè)計(jì)量站和接轉(zhuǎn) 站液，應(yīng)明確是否須分隊(duì)計(jì)量。 2、油氣物性：原油密度、粘度、凝固點(diǎn)、比熱、閃點(diǎn)（劃分危險(xiǎn)等級(jí)）等。天 然氣的性質(zhì)（工程標(biāo)況） ，來(lái)液含水率等是已知的。 3、進(jìn)站液流的壓力、溫度，實(shí)際上是聯(lián)合站能夠利用的能量，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分利 用。 4、原油和天然氣的質(zhì)量要求，污水的質(zhì)量

20、要求。 5、聯(lián)合站優(yōu)先征用地形圖，設(shè)計(jì)該聯(lián)合站的地形地貌。 根據(jù)已知條件和各工藝環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，應(yīng)首先確定站內(nèi)處理工藝，并用方框流程 圖表示，作為詳細(xì)設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。 1、計(jì)量站和接轉(zhuǎn)站來(lái)油是否須分隊(duì)計(jì)量、核算，以決定進(jìn)站閥組的形式和分離 器的臺(tái)數(shù)、計(jì)量?jī)x表的配置。閥組設(shè)計(jì)應(yīng)考慮一定的靈活性（如分離器檢修等） 。 2、油氣水的初步分離：初步分離有油氣水三相分離器和氣液兩相分離器加壓力 沉降罐兩種方案。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)來(lái)液含水率和設(shè)備的操作運(yùn)行性能確定。 3、電脫水：電脫控制壓力應(yīng)高于三相分離器和壓力沉降罐的控制壓力 0.15mpa，這樣可避免電脫水器中有氣體析出。流程中可考慮采用架高緩沖罐或脫 水泵。

21、 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)操作溫度的要求，決定含水油進(jìn)電脫前是否還要進(jìn)加熱爐。另外還應(yīng) 采取措施穩(wěn)定電脫流量。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮電脫水器的投產(chǎn)（進(jìn)油）和檢修（抽空、蒸 罐、吹掃、通大氣）的要求。 4、穩(wěn)定：原油穩(wěn)定工藝基本上可分為兩種即分餾穩(wěn)定和閃蒸穩(wěn)定。分餾穩(wěn)定有 較好的穩(wěn)定效果，但它的流程長(zhǎng)、設(shè)備多、能耗大、操作復(fù)雜、建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用高， 適于處理含不穩(wěn)定組分從c1c4較多（大于5.5）的輕質(zhì)原油。 閃蒸穩(wěn)定效果不及分餾穩(wěn)定好，但它具有流程短、設(shè)備少、能耗低、建設(shè)和運(yùn) 行費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，故常用于密度大、含輕組分c1c4較少（小于2.24%）的原油， 閃蒸穩(wěn)定在我國(guó)應(yīng)用較多。 若原油中c1c4含量較低，低于0.5%

22、時(shí)，一般就不必進(jìn)行穩(wěn)定處理。 5、外輸：一般從進(jìn)庫(kù)要求的壓力（一般為2大氣壓）和溫度（40）反推聯(lián)合 站外輸泵的揚(yáng)程、輸油管徑，確定管線起點(diǎn)壓力和溫度，據(jù)此考慮外輸加熱爐負(fù)荷 和外輸泵選型。 6、天然氣處理：從分離器分出的天然氣經(jīng)計(jì)量后除少部分作為站內(nèi)燃料外，大 多經(jīng)冷卻分出其中的水分和重組分，干氣外輸，若有可能可進(jìn)行深冷處理。 考慮到輸氣管線腐蝕穿孔或氣體處理廠出事故，應(yīng)有緊急放空火炬措施。 7、污水處理：根據(jù)污水外排或回注的質(zhì)量要求，確定具體的污水處理工藝。 8、所設(shè)計(jì)流程應(yīng)能適應(yīng)可能出現(xiàn)的各種工況，如加熱爐啟動(dòng)、輸油線投產(chǎn)、電 脫投產(chǎn)及可能出現(xiàn)的事故。 加熱爐啟動(dòng)：先烘爐達(dá)到要求的溫度；

23、 輸油線投產(chǎn)：長(zhǎng)距離輸油線應(yīng)熱水預(yù)熱，建立穩(wěn)定溫度場(chǎng)。短距離輸油線可考 慮冷投； 事故：包括外輸管線檢修、停電等。 9、根據(jù)以上各工藝環(huán)節(jié)的要求確定方框流程圖。 1.3 站址選擇和總平面布置 1.3.1 站址選擇與平面布置概述 1. 站址的選擇 對(duì)于站址的選擇，從平面上考慮應(yīng)滿足下列要求： a 站址應(yīng)有一定的面積，使站內(nèi)建筑物之間能留有負(fù)荷防火安全規(guī)定的間距， 并給站的擴(kuò)建和改造留有必要的余地。所選站址與附近企業(yè)、住宅、公用建筑物要 保持應(yīng)有的安全防火距離。 b 所選站址的交通、供電、供水、電訊等盡量方便，還應(yīng)靠近允許排污水的低 洼地帶或水塘，或者靠近考慮污水處理設(shè)施的地方，以便排除站內(nèi)的污水

24、，不致?lián)p 害農(nóng)田和水源。 c 所選站址地勢(shì)較高或具有平緩傾斜，這種地形使站內(nèi)易于排水，有利于油罐 區(qū)和泵房的豎向布置，應(yīng)避免站址選擇在低洼沼澤地區(qū)或可能浸水的地區(qū)。 d 盡可能不占或者少占用耕地，地耐力應(yīng)不小于 1.5 公斤厘米，腐蝕性較小， 沉陷不大且均勻，并且能很快停止，易于排水。沙土層、亞沙土、亞粘土基本上都 能滿足上述要求，適宜建站，像粘土層、巖石層、雜土層，不宜建站。 e 若在鄉(xiāng)鎮(zhèn)或者居民區(qū)選址時(shí)，應(yīng)選在鄉(xiāng)鎮(zhèn)和居民區(qū)的最小風(fēng)頻的上風(fēng)側(cè)和靠 近公路的位置，這樣當(dāng)以最大風(fēng)頻刮風(fēng)時(shí)，聯(lián)合站和居民區(qū)互不影響，沿最小風(fēng)頻 刮風(fēng)時(shí)，聯(lián)合站在居民區(qū)的上風(fēng)方向，避免居民區(qū)可能發(fā)生的明火影響聯(lián)合站正常

25、 的運(yùn)行，聯(lián)合站站址應(yīng)避免窩風(fēng)地段，有較好的通風(fēng)環(huán)境。 2、平面布置 在進(jìn)行平面布置時(shí)，為了保證各區(qū)域之間生產(chǎn)運(yùn)行聯(lián)系上具有良好的條件，使 各種線路走向合理，土方工程（包括控方和回填）和建筑物的基礎(chǔ)工程量最小，必 須充分利用所選站址的自然地段。在安全的防火允許的范圍內(nèi)，各平面布置應(yīng)力求 緊湊，節(jié)約土地，方便管理，但又要給正常的生產(chǎn)和各種事故的處理留有余地，使 車輛行使和作業(yè)方便靈活，考慮發(fā)展時(shí)，留有適當(dāng)?shù)膱?chǎng)地。生活區(qū)的布置要做到有 利于生產(chǎn)，方便管理，力求節(jié)約，在靠近城鎮(zhèn)時(shí)，要與城鎮(zhèn)和油田的規(guī)劃協(xié)調(diào)。 1.3.2 本聯(lián)合站站址布置 本聯(lián)合站坐北朝南，站內(nèi)主要建筑皆面朝南。該聯(lián)合站處于鄉(xiāng)鎮(zhèn)和居民

26、區(qū)最小 風(fēng)頻的上風(fēng)側(cè)，并避開了窩風(fēng)的地段，整體通風(fēng)情況良好。 根據(jù)工藝流程，按不同的生產(chǎn)功能和特點(diǎn)，將同類工藝設(shè)施相對(duì)集中的布置在 一起，主要分為：儲(chǔ)油灌區(qū)，配電區(qū)，工藝處理區(qū)，污水處理區(qū)，氣處理區(qū)，消防 區(qū)，鍋爐房供熱區(qū)，輔助生產(chǎn)區(qū)及生產(chǎn)管理區(qū)。 儲(chǔ)油灌區(qū)位于站內(nèi)東側(cè)，是全年最小風(fēng)頻的上風(fēng)側(cè)，符合安全防火的要求。儲(chǔ) 油灌區(qū)四周設(shè)置防火堤。原油灌區(qū)根據(jù)總?cè)萘?、?chǔ)罐的個(gè)數(shù)及單罐的容積的大小布 置成排，共一排三個(gè)儲(chǔ)罐。選用固定頂拱頂灌，其容積為 1.5 萬(wàn)立方米。該罐組內(nèi) 罐間的防火間距大于拱頂罐大罐直徑的 0.6 倍，且小于 20 米。防火堤內(nèi)側(cè)基教線至 儲(chǔ)罐外側(cè)間距比罐高的一半略大。 進(jìn)出本聯(lián)

27、合站的油氣閥組靠近站的邊界部分，鍋爐房及加熱爐布置于油氣處理 區(qū)的下風(fēng)側(cè)，避免產(chǎn)生的明火引燃油氣而發(fā)生火災(zāi)；并且同供電設(shè)施一樣，盡量靠 近負(fù)荷的中心，并布置在站場(chǎng)邊部，以利于進(jìn)出線的方便。油氣生產(chǎn)設(shè)施布置在有 明火的鍋爐和加熱爐的最小風(fēng)頻的上風(fēng)側(cè)，并根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范滿足相應(yīng)的防火安全要 求。 消防區(qū)布置在站內(nèi)的中間靠北向，比鄰油灌區(qū)和油氣生產(chǎn)區(qū)，站內(nèi)設(shè)有注水裝 置，比鄰污水處理區(qū)，方便管理。 站內(nèi)道路為閉合設(shè)置，以利于消防，采本聯(lián)合站的布置，可以合理的組織人流 和車流。站內(nèi)道路最小轉(zhuǎn)彎半徑不小于 9 米，本站設(shè)為 12 米，消防道路轉(zhuǎn)彎半徑不 應(yīng)小于 12 米，本站設(shè)為 12 米。站內(nèi)主要道路可設(shè)

28、置成 6 米或 8 米，本站設(shè)成 6 米， 消防道路設(shè)成 6 米。 大門附近設(shè)有綜合樓，可方便管理和往來(lái)，原則上站內(nèi)的綠化場(chǎng)所面積應(yīng)為站 場(chǎng)內(nèi)的 10%，但出于對(duì)本站今后其余部分的擴(kuò)建要求的考慮，將綠化面積留置站場(chǎng) 建設(shè)完全時(shí)布置。 1.4 流程及流程說(shuō)明 1.4.1 工藝流程設(shè)計(jì)的原則和要求 1. 油氣集輸應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的油田開發(fā)設(shè)計(jì)，全面規(guī)劃，分期實(shí)施，以近期為主， 做到遠(yuǎn)近結(jié)合，并適當(dāng)考慮擴(kuò)建，改造的可能性。應(yīng)根據(jù)要求，進(jìn)行合理的布置。 必須對(duì)油氣集輸過(guò)程中產(chǎn)生的廢水廢氣廢渣等進(jìn)行妥善的處理，必須滿足國(guó)家的現(xiàn) 行標(biāo)準(zhǔn)。 2. 油氣集輸?shù)墓に囘^(guò)程應(yīng)密閉、降低油氣損耗；應(yīng)合理的利用油田產(chǎn)品的熱能

29、 和壓能，以降低能耗。 3. 系統(tǒng)布局應(yīng)符合工藝流程和產(chǎn)品流向，方便生產(chǎn)管理和油田調(diào)整。 1.4.2 原油處理工藝簡(jiǎn)介 1. 油氣集輸系統(tǒng)的流程包括開式和閉式兩種。 為了降低油氣蒸發(fā)損耗，本站采用密閉流程。密閉流程指油氣的輸送和處理都 在密閉的容器中進(jìn)行。相對(duì)于開式流程而言，其優(yōu)點(diǎn)是油品的損耗小，而且產(chǎn)品的 質(zhì)量好，因而目前被廣泛采用。 正常生產(chǎn)流程 正常生產(chǎn)流程包括：收油流程進(jìn)站閥組、油汽水三相分離器、油水計(jì)量、 應(yīng)急狀況下含水原油儲(chǔ)存等，油氣處理流程包括：原油天然氣的脫水、原油穩(wěn)定、 天然氣和輕烴的回收、原油加熱等。 在進(jìn)行本站的流程設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到各種能量的合理利用，并且力求避免流程的 繁

30、瑣和管線設(shè)備的浪費(fèi)，對(duì)油氣的流向進(jìn)行了較為合理的布置。 設(shè)計(jì)中考慮到進(jìn)站原油的平均油氣比比較低（60 標(biāo)準(zhǔn)立方米噸） ，故在工藝 上采用三相分離器進(jìn)行單級(jí)分離，另外在后續(xù)的流程中，再原油穩(wěn)定塔內(nèi)進(jìn)行第二 次分離。在工藝流程中采用兩段脫水：先在三相分離器中進(jìn)行，后在電脫水器中進(jìn) 行。 1.4.3 原油在聯(lián)合站內(nèi)的處理工藝流程 正常流程如下： 對(duì)流程的幾點(diǎn)說(shuō)明： 1. 各作業(yè)區(qū)、裝置的布置應(yīng)大致與總平面布置相符，應(yīng)標(biāo)明個(gè)工藝管線尺寸、 安裝高度、介質(zhì)流向、管線管形及管件的應(yīng)符合規(guī)定；尺寸不按比例。 2. 凡由于偶然事件（如停電）或操作失誤而可能使壓力升高而造成事故的之處 （如分離器、加熱爐、油罐、

31、輕油罐等常壓容器及復(fù)泵、齒輪泵出口等） ，都應(yīng)裝備 有安全閥和呼吸閥。 3. 凡不允許液體倒流之處，如離心泵的出口、有壓進(jìn)罐管線、藥劑線、電脫水 器入口等處都應(yīng)裝備有止回閥。 4. 為防止爆炸、火災(zāi)等惡性事故的蔓延、流程設(shè)計(jì)必須要有切斷油氣源的措施， 如：壓力越站、緊急放空、自動(dòng)關(guān)閉油罐進(jìn)出口閘閥。 1.5 設(shè)備及管線的安裝布置 1.5.1 進(jìn)站閥組的安裝 站外來(lái)油管線一共三條，每臺(tái)三相分離器可以分別對(duì)來(lái)油單獨(dú)處理和計(jì)量。 另外，安裝匯管后，可以避免因來(lái)油不均而造成分離器過(guò)載，以及在某臺(tái)分離器檢 修時(shí)，可以通過(guò)匯管調(diào)節(jié)將該管線的來(lái)油分散至其他管線中。 1.5.2 油氣分離器的安裝 本站所采用的

32、油氣水三相分離器均為臥式分離器，采用雙排布置，其操作端部 頭蓋應(yīng)取齊，列間距取為 1.5 米。分離器采用并聯(lián)，且每臺(tái)分離器進(jìn)口管線切斷閥 之間應(yīng)取樣裝置和溫度計(jì)，氣出口管線的切斷閥之間的應(yīng)裝設(shè)壓力表。 分離器的頂部氣體空間應(yīng)裝彈簧式安全閥，由安全閥泄放出的天然氣應(yīng)有組織 的匯集排放。 每臺(tái)油氣分離器均應(yīng)有液面控制器直接控制出油閥的開啟度，還應(yīng)社玻璃板式 液位計(jì)就地觀察液位的變化。 計(jì)量用油氣分離器的出氣管上應(yīng)安裝差壓式流量計(jì)，用以計(jì)量天然氣的產(chǎn)量； 在出油管線出油閥之前最靠近分離器的部位應(yīng)裝設(shè)容積式流量計(jì)，用以計(jì)量油水混 合液體的產(chǎn)量；在出油閥下游應(yīng)安裝取樣裝置，以便化驗(yàn)含水量。 每臺(tái)分離器都

33、應(yīng)裝設(shè)安裝排污管和放空管。 1.5.3 電脫水器的布置安裝 本站采用的電脫水器，其控制壓力為 0.4mpa ,采用雙排布置，相鄰列間距取 .5 米。 為了避免電脫水器中有氣體析出，使用循環(huán)泵，增高原油的壓力，從而確保了 電脫水器的安全。 電脫水器入口處裝設(shè)藥劑管線，以便于加速電場(chǎng)力對(duì)原油乳狀液的破乳脫水。 在電脫水器出油管切斷閥之前應(yīng)安裝壓力表和取樣閥，在排水管切斷之前應(yīng)安 裝全封閉式安全閥、取樣閥和觀察窗。 電脫水器進(jìn)油管截?cái)嚅y之后應(yīng)與凈化油的匯管接通，以便于電脫水器在開始運(yùn) 行時(shí)先進(jìn)好油充滿容器，以便于穩(wěn)定高壓電場(chǎng)；電脫水器的排污管應(yīng)與回油管接通， 以便于停運(yùn)時(shí)排空清掃。 電脫水器頂部最高

34、處應(yīng)裝設(shè)放氣閥，以保證液體能全部充滿容器的空間。 1.5.4 管線安裝綜述 1. 再總平面圖上分區(qū)布置的基礎(chǔ)上，油氣、熱力、供排水管線及電路、電信線 盡量縮短長(zhǎng)度，在滿足水力熱力的要求、下，線路布置力求整齊美觀。 2. 場(chǎng)區(qū)內(nèi)各種地下、地上管路和供電、通信線路應(yīng)集中布置在場(chǎng)區(qū)道路的兩側(cè)， 應(yīng)避免地上管線和電力、電信線路包圍工藝管線和獨(dú)立的建筑物，并減少和場(chǎng)區(qū)道 路的交叉。交叉時(shí)采用直交。 3. 主要的油管線均設(shè)有伴熱管線。 4. 場(chǎng)區(qū)管線的敷設(shè)方式，根據(jù)場(chǎng)區(qū)土壤的性質(zhì)和地下水的分布情況確定。帶壓 的油氣水管線一般采用地上架空敷設(shè)；灌區(qū)至泵房的管線采用管墩地面敷設(shè)。敷設(shè) 埋地時(shí)，管道的水平間距大

35、于 0.2 米，并應(yīng)作好埋地鋼管的防腐工作。 5. 管線架空敷設(shè)時(shí)，管底距地面的為 2.2，當(dāng)架空管線下面安裝有泵、換熱器 或其他設(shè)備時(shí)，管底距地面高度應(yīng)滿足安裝和檢修時(shí)的起吊要求；敷設(shè)于管墩的地 面管線，管底距地面 0.30.5 米，與人行道交叉時(shí)應(yīng)加設(shè)過(guò)橋。 6. 管線跨越道路時(shí)，其管底的高度要求：距主要道路路面的不小于 4.5 米，距 人行道路面不小于 2.2 米。 7. 埋地管線間的水平凈距不宜小于 0.2 米。 2 聯(lián)合站的工藝計(jì)算 2.1 主要設(shè)備的選型及管線的計(jì)算 2.1.1 聯(lián)合站的處理能力 1.原油處理能力： 50 萬(wàn)噸/年（純油） ，即 1369.9t/d（一年以 365

36、天計(jì)） ，考慮油田生產(chǎn)的不均衡性， 取不均勻系數(shù) 1.2，則設(shè)計(jì)本站的原油處理能力為 1643.9 t/d（原油綜合含水 80） ； 2.天然氣的處理能力： 平均油氣比為 53 n/t，則氣體的處理能力為 87126.7 n/t； 3 m 3 m 3.污水處理能力： 60007000/d。 3 m 2.1.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算 1.關(guān)原油的物性計(jì)算 1）密度計(jì)算 若已知 20時(shí)的原油密度，則在 20120范圍內(nèi)，原油的密度為 ， 見教材油氣集輸p120 式（4-42） )20(1 20 t t t時(shí)原油的密度。 t c 780860 時(shí)，=（3.0832.638） 20 3 1020 3 10

37、860960 時(shí)，=（2.5131.975） 20 3 1020 3 10 2）粘度計(jì)算 若已知某一溫度下原油的粘度值，求其它溫度 的原油粘度值可以按照下式計(jì) 0 t t 算 1 0 * )lg()(1 )( 1 00 ttt cttac c t時(shí)原油的粘度。 t c 10 毫帕秒時(shí)，c=1000，a=0.76； t /110 3 見教材油氣集輸p120 式（4-44） 。 得到下列數(shù)據(jù)： 溫度 c 密度 3 /mkg 運(yùn)動(dòng)粘度 sm /10 26 動(dòng)力粘度 smpa 15833.53468.1785.164 40866.56848.1055.5 50860.00531.3936.7 6085

38、3.54021.3425.0 2.天然氣物性計(jì)算 1）密度計(jì)算 3 /013 . 1 4 . 22 .7545 . 0 16 mkg g 2）粘度計(jì)算 smpa g 012 . 0 3.液進(jìn)站流量的計(jì)算 1）液相流量的計(jì)算 ooo gq/ dtgo/ 9 . 1643 則 dmqo/186888 . 0 / 9 . 1643 3 合 0.02162 sm / 3 原油綜合含水 80%，所以 sqq ow /0.08648m4 3 液相流量： l q s q q o l /m1081 . 0 2 . 0 3 式中： 、分別為水、原油和液相的體積流量； w q o q l q 2）氣相流量的計(jì)算

39、天然氣的處理能力：87126.7 n/t； 3 m 在進(jìn)站條件下，氣體的體積流量 giq =0.2342/s； giq dm pt tqp s gs /797.20241 15.273105 . 0 15.313 7 . 87126101325 3 6 3 m 在混輸管段中，由于原油和天然氣互溶，天然氣中的較重的組分溶于原油中， 使得液相的密度減小，粘度減??；氣相中密度減小，粘度增大。但是由于天然氣中 的組分相對(duì)于原油太小，可以忽略原油物性的變化，但是必須考慮氣相的物性變化。 據(jù)司坦丁相關(guān)式，計(jì)算天然氣在原油中的溶解度： s r 205 . 1 )02912 . 0 001638 . 0 (

40、)64 . 1 77. 1( 10 10 06 . 8 178 . 0 1 t gs o pr 841 . 0 205 . 1 013 . 1 a g g 88 . 0 1 838 . 0 w o o 得=1.59186 s r so gi g rqqq =0.2342-0.1081 1.59186=0.06142 sm / 3 2.1.3 進(jìn)站閥組到三相分離器管路的計(jì)算 1）管徑的選取 從進(jìn)站閥組到油氣水三相分離器，選用 3 條管線（三個(gè)分離器）： 氣液混合物的流量為： m /s 1695 . 0 06142 . 0 1081 . 0 gl qqq3 則每條管線中的流量： m /s 0565

41、 . 0 3 1695 . 0 q 3 取經(jīng)濟(jì)流速 v=2，則管徑 sm/ m 190 . 0 2 0565 . 0 44 v q d 由油氣集輸設(shè)計(jì)手冊(cè)p686 表 8-1-1, 可選用的管線管徑為 mm 7219 則混合物的實(shí)際流速： m/s 996 . 1 311 . 0 4 3 1695 . 0 4 3 22 d q w 2）管路壓降的計(jì)算 假定氣液兩相流管路中的流動(dòng)均勻，符合均相流條件，根據(jù)杜克勒 i 法，計(jì)算 管路壓降： m ddl dp 2 2 a）計(jì)算混輸管路中的摩阻系數(shù)： ) re 5 . 0 0056 . 0 ( 32 . 0 c o l s r cln1 4 32 )ln

42、(00843 . 0 )ln(094 . 0 )ln(444 . 0 )ln(478 . 0 281 . 1 l lllo r rrrs f d re 氣液混合物的密度參考油氣集輸p148 公式(4-117) l l g l l lm h r h r 1 )1 ( 2 2 llgl rr)1 ( 式中： 截面含液率； l h 體積含液； l r 氣液兩相混合物的密度； m 兩相混合物的粘度； 現(xiàn)假設(shè)，則： 4 . 0 l h 3894 . 0 1695. 01081 . 0 1081 . 0 gl l l qq q r mps 6 . 21 5 . 55389 . 0 0104 . 0 389

43、 . 0 1 ( kg/m 91.347 6 . 0 )389 . 0 1 ( 013 . 1 4 . 0 389 . 0 918 22 m 3 4 3 10159 . 3 10 6 . 21 91.347957 . 0 205 . 0 re 由油氣集輸圖（4-14）查得，與假設(shè)相符。 4 . 0 l h 所以： 31 . 1 3894 . 0 ln(00843 . 0 3894 . 0 ln(094 . 0 )3894 . 0 ln(444 . 0 )3894 . 0 ln(478. 0281 . 1 43 2 o s 72 . 1 31 . 1 3894 . 0 ln 1c 將、 代入上式

44、求得： o s c 04087 . 0 ) 131590 5 . 0 0056 . 0 (72 . 1 32 . 0 b）計(jì)算長(zhǎng)度的確定： 從進(jìn)站閥組到三相分離器的管線安裝示意圖： 三 相 分 離 器 注：圖中標(biāo)高單位：m l直=60m 路跨 由圖中知：?jiǎn)胃芫€路跨高 3m，2 個(gè)閘閥，8 個(gè)彎頭，據(jù)油庫(kù)設(shè)計(jì)p97 表 3-6 來(lái)計(jì)算當(dāng)量長(zhǎng)度： 名稱個(gè)數(shù)ld/d當(dāng)量長(zhǎng)度總計(jì) 90沖制彎頭8288280.20545.92 閘閥24240.2051.64 所以該段管路的計(jì)算長(zhǎng)度 l： l直管長(zhǎng)度當(dāng)量長(zhǎng)度60+45.92+1.64=107.56m 則水平管路的摩阻壓降損失： pa w d l p m

45、 14861 91.347 2205 . 0 996 . 1 56.107 05816 . 0 2 2 2 還必需計(jì)算由于路跨高程變化引起的附加壓力損失，由油氣集輸p162 h p 式 4-139 zgfep lh 式中： 管線的溫降計(jì)算，m； z 液相密度，； l 3 /mkg g 重力加速度，； 2 /sm fe 起伏系數(shù)，無(wú)因次，可由下式確定： 006 . 1 0785 . 1 1 1 sg w fe 式中：氣相折算速度m/s sg w m/s 6205 . 0 205 . 0 4 3 06142 . 0 2 a q w g sg 得： 600 . 0 6205 . 0 0785 . 1

46、 1 1 006 . 1 fe 的計(jì)算由圖可得： z m 656 . 5 3 . 104 . 2 )30 . 1 (616 . 3 z kg/m 918 l 3 則： pa ph 85.19742 656 . 5 8 . 9918388 . 0 則管線的壓力損失為 =0.0346mpa 85.3460385.1974214861 h pp pa 3）管路溫降計(jì)算 從進(jìn)站閥組至分離器這段管路中，單根管路中原油的質(zhì)量流量： hkggo/10283 . 2 243 10 9 . 1643 4 3 水的質(zhì)量流量： hkggw/1073. 2 243 1000 9 . 1643 4 氣體的質(zhì)量流量： h

47、kgskgqg ggg / 7 . 74/0207. 0013 . 1 3 06142 . 0 由于氣體的質(zhì)量流量很小，可以忽略氣相溫降。 設(shè)油溫由 40降到 t，則： 油溫下降所放出的熱量 )40(tcgq ooo 水溫下降所放出的熱量 )40(tcgq www 式中油水比熱分別為： wo cc 、 kj/kg 884 . 1 c o kj/kg 1868 . 4 w c 管線的散熱量 )( os ttklq 式中： 總的傳熱系數(shù)，按油庫(kù)設(shè)計(jì)手冊(cè)選?。?kcmhkj o / =0.56=2.345； kcmhkcal o /cmhkj o / 管線的長(zhǎng)度，m； l 管線周圍介質(zhì)溫度，； o

48、t 由于該管路為埋地管路，且在最大凍土深度以下，故取=-3； o t 由熱平衡方程 放吸 qq 即 )()45()45( owwoo ttkltcgtcg 代入數(shù)據(jù)得： 得 )3(60345 . 2 )04(1868 . 4 1073 . 2 )04(884 . 1 10283 . 2 44 ttt t=13.63，可以忽略不計(jì)。 2.1.4 三相分離器的選取 1）據(jù)三相分離器規(guī)范中選取 3000 12000 臥式分離器，其有效長(zhǎng)度為筒 長(zhǎng)的 0.8 倍： 6 . 98 . 0 0 . 12 e l 設(shè)油水界面在 2/3 直徑處，則高度為 2m（油水界面應(yīng)在 1/2 到 3/4 直徑之間） ，

49、 則集液部分面積為： 2 2 1222 0 22 0 2 01 . 5 2 )()()( )(222 m r r ry sinrryrry dyryrdyyrys yy 集液部分體積為： 3 1 . 486 . 901 . 5 mlsv e 取停留時(shí)間為 15min， （一般取 530min）則 3 557.110 88 . 0 15601081 . 0 1560 m q q o l 分離器的臺(tái)數(shù)為： 298 . 2 1 . 48 557.110 v q 故取 3 臺(tái)。 實(shí)際可以停留時(shí)間為： min58.19 88 . 0 601081 . 0 1 . 483 t 分離器不設(shè)備用，當(dāng)其中一臺(tái)檢

50、修時(shí)，其停留時(shí)間為： min05.13 88 . 0 601081 . 0 1 . 482 t 符合要求。 2）校核分離器的氣體處理量 為了降低油的粘度，促進(jìn)油水分離，并滿足后續(xù)工藝電脫水器對(duì)進(jìn)油溫度 的要求，在分離器內(nèi)安裝幾組加熱盤管，以提高油溫，使分離器出口溫度為 60。 站外來(lái)油從進(jìn)站閥組到三相分離器有一定的壓力損失，可以忽略不計(jì)，則分離 條件為：p0.5m pa，t313k。 計(jì)算天然氣的壓縮因子：（） 841 . 0 205 . 1 013 . 1 a g g 由油氣集輸式 4-69，當(dāng) 0.51 時(shí)， mpa pc 576 . 4 10)841 . 0 4 . 10 3 . 55(

51、10)4 .103 .55( 55 . 055 . 0 ktc26.230841. 02381223812 5 . 05 . 0 對(duì)比壓力： 109. 0 576 . 4 5 . 0 c r p p p 對(duì)比溫度： 359. 1 26.230 40273 c r t t t 則壓縮因子： 985 . 0 109 . 0 )6 . 0359 . 1 34 . 0 (1)6 . 034 . 0 (1 rr pt b）計(jì)算氣體允許流速 選用油氣集輸式 3-63 p wgv 87 . 5 1 . 0 式中： p分離器壓力，單位 mpa。 sm p wgv/343 . 0 5 . 0 87 . 5 01

52、 87 . 5 1 . 0 c）理論氣體處理量 dnm zt tp ldq s s gvegs /10995 . 1 5 . 1985 . 0 313101325. 0 2935 . 0 343. 06 . 9367858 67858 36 實(shí)際處理量：smqy/06142 . 0 3 將其轉(zhuǎn)換為工程標(biāo)準(zhǔn)狀況下的處理量為： dnmsnm zpt tqp q s sy y /10228 . 0 /264 . 0 985. 0101325 . 0 318 27306142 . 0 5 . 0 353 由于實(shí)際處理量 gsy qq 故所選 300012000 分離器滿足要求。 2.1.5 三相分離器

53、到緩沖罐輸油管線的計(jì)算 1）選擇管徑 三相分離器的出口溫度 40，原油含水率為 20左右，計(jì)算時(shí)按原油的含水率 為 20%算，此時(shí)液體的密度為： 3 /3 .8932 . 08 . 0mg wo 此時(shí)油的粘度取為純油的 2 倍，即： smpa o 111 5 . 5522 從 3 臺(tái)分離器中分離出的含水油 40時(shí)體積流量： wo qqq dm g q o o o / 3 . 1840 3 . 893 10 9 . 1643 3 3 dmqq ow / 1 . 460 2 . 01 2 . 0 3 dtdtgz/ 4 . 2300/ 1 . 460 3 . 1840 smdmdm g q z z

54、 /02980 . 0 / 1 . 2575/ 3 . 893 10 4 . 2300 333 3 d m v q d073 . 0 ) 6 (4 選小管直徑為：894mm 則小管內(nèi)實(shí)際流速 sm d q w/9643 . 0 081 . 0 6 0298 . 0 4 6 4 22 設(shè)大管內(nèi)流速為 0.7，則大管直徑 sm/d m v q d233 . 0 7 . 0 40298 . 0 4 選大管直徑為：2737mm 則大管內(nèi)實(shí)際流速 sm d q w/566 . 0 259 . 0 0298 . 0 4 6 4 22 2）管路壓降計(jì)算 三相分離器到緩沖罐的管線如圖所示： 三相分離器到緩沖

55、罐管路長(zhǎng)30m 其各部件如下表： 管徑8942737 元件 名稱 出油閥 閘 閥 彎 頭 大小頭三通過(guò)濾器 羅茨流 量計(jì) 三 通 彎 頭 閘 閥 個(gè)數(shù)1316211112 ld/d92812940231004.0m40284 a）局部摩阻計(jì)算 小管徑管路： smv/9643 . 0 6 . 628 10111 3 . 8939643 . 0 081 . 0 re 3 f dv 0692 . 0 6 . 628 5 . 0 0056 . 0 re 5 . 0 0056 . 0 32 . 0 32 . 0 pam g v d ld hj 7 .6656784 . 0 81 . 9 2 9643 .

56、 0 )100402391228193(0692 . 0 2 2 2 大管徑管路： smv/732 . 0 8 . 1179 10111 3 . 893566 . 0 259 . 0 re 3 f dv 0576 . 0 8 . 1179 5 . 0 0056 . 0 re 5 . 0 0056 . 0 32 . 0 32 . 0 pam g v d ld hj 4 . 358782248 . 4 0 . 4 81 . 9 2 566 . 0 )100402391228193(00260 . 0 2 22 b）沿程摩阻計(jì)算 取 e=0.05mm，則 4 10861 . 3 259 05 . 0

57、 22 d e 43976re106459 . 4 )10861 . 3 ( 7 . 59 re 5 7 8 4 1 所以該流型處于水力光滑區(qū)。 am l d q hr 5 . 6820804 . 0 30 259 . 0 )10 1 . 48(0298 . 0 0246 . 0 0246 . 0 75 . 4 25 . 0 675 . 1 75 . 4 25 . 0 75 . 1 c）高程壓降 pamh66.217225 . 0 375 . 2 d）總壓降 mppap09 . 0 44.8936266.2172 4 . 35878 7 . 665649000 2.1.6 緩沖罐的工藝計(jì)算 由

58、于各管路的摩阻損失，緩沖罐的進(jìn)口參數(shù)為： 壓力：0.5-0.0346-0.09=0.38m；溫度：40 pa 要求緩沖罐的控制壓力在 0.15 m，可以通過(guò)控制閥調(diào)節(jié)壓力。 pa 緩沖罐的選取 現(xiàn)計(jì)算含水 20%原油乳狀液的： 50 原油密度為： 3 / 3 . 8932 . 08 . 0mkg wo 據(jù)油氣集輸p173 式（4-152） ，得 k oe 式中： 乳狀液外相液體粘度； o 乳狀液內(nèi)相質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 由試驗(yàn)確定的系數(shù)； k 得： 22389 . 0 100 1000%20 3 . 893 100 據(jù)油氣集輸p174 表 4-12 查得： 取=4.5，原油 40時(shí)的粘度 kc o =5

59、5.5 厘沱 o 則 厘沱 88.143915 . 5 1 . 423234 . 0 e 由油氣集輸設(shè)計(jì)手冊(cè)p36 得： 當(dāng)厘沱時(shí)，停留時(shí)間不能大于 30min； 25050 50 故停留時(shí)間取 30min。 現(xiàn)計(jì)算質(zhì)量流量： dtgo/ 9 . 1643 dtgw/ 0 . 18971000 6 . 866 9 . 1643 總質(zhì)量流量： dtggg wo / 9 . 3540 0 . 1897 9 . 1643 總體積流量： dm g q/ 8 . 3963 3 . 893 10 9 . 3540 3 3 由油氣集輸p36 表 2-1-6，根據(jù)停留時(shí)間和處理量，可選規(guī)格為 的分離緩沖罐，并

60、用裙座架高m。 176004000 2）緩沖罐內(nèi)液面高度的計(jì)算： 由上可知停留時(shí)間為 30 分鐘，假設(shè)液面高度為 h.5m，由 tqlf 式中：q來(lái)油流量，； sm / 3 t來(lái)油的停留時(shí)間；s； 載荷波動(dòng)系數(shù)，； 5 . 1 l緩沖罐的當(dāng)量長(zhǎng)度，； mle08.14 6 . 178 . 0 f緩沖罐液體部分的面積，； 3 m 用與三相分離器集液面積一樣的算法得： 2 02 . 4 mf 代入數(shù)據(jù) 3 2 2 1 537 . 0 49.59 49.59 8 . 1402 . 4 n n ntq lf 所以，假設(shè)成立。 等式成立，所以假設(shè)合理。液面高度為.5m。裙座架高取為 1.5 米，則緩沖罐