油氣集中處理站

1、 第1章 聯(lián)合站工程說明書1.1 聯(lián)合站設計概述聯(lián)合站，即集中處理站，是油田地面集輸系統(tǒng)中重要組成部分，它是對若干計量站或接轉站來的油氣進行進一步脫水、分離、天然氣凈化等處理的集油、集氣大站。就油田的生產全局來說，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階段。如果說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品的過程。這過程從油井井口開始，將油井生產出來的伴生天然氣和其他產品，在油田上進行集中、輸送和必要的處理、初加工，將合格的原油送往長距離輸油管線首站外輸，或者送往礦廠油庫經(jīng)其他運輸方式送到煉油廠或轉運碼頭；合格的天

2、然氣則集中到輸氣管線首站，再送往石油化工廠、液化氣廠或其他用戶。所以說油氣集輸是油田建設中的主要生產設施，在油田生產中起著主導作用，使油田生產穩(wěn)定，保持原油開采及銷售之間的平衡，并使原油、天然氣、液化氣和天然汽油產品的質量合格。采用的油氣集輸工藝流程、確定的工程建設規(guī)模及總體布局，將對油田的可靠生產、建設水平、生產效益起著關鍵的作用。 油田上的聯(lián)合站即油氣集中處理站，是油田地面集輸系統(tǒng)不可缺少的環(huán)節(jié)。它的規(guī)模和站址一般是由油田總體規(guī)劃，油田的總油氣集輸流程，油田的生產技術水平，技術經(jīng)濟政策和其他系統(tǒng)的情況綜合確定。其主要任務有:1、接收計量站來油2、油氣水三相分離3、原油的脫水，脫鹽(或凈化)

3、4、原油的穩(wěn)定5、凈化穩(wěn)定后的原油外輸(一般輸往礦場油庫)6、原油汽車裝卸7、天然氣的凈化及輕烴的回收8、干氣、液化氣及輕油的外輸9、污水處理、回收、回注為了完成上述任務，所需工藝設備和設施有:油氣分離設備，加熱設備，原油脫水設備，原油脫鹽設備，天然氣脫水設備，輕烴回收、原油穩(wěn)定設施，儲油罐，緩沖罐，輸油脫水等泵機組，輸氣壓縮機以及加藥設備等。此外，聯(lián)合站除了要完成一系列的工藝處理任務以外，還包括供電、供排水、供熱、電訊、消防、采暖、通風以及道路等系統(tǒng)，還有必要的生產廠房、輔助生產設施（維修間、倉庫、化驗室、總機室等）和行政生活設施(辦公室，職工宿舍、食堂等)。1.2 設計的原始數(shù)據(jù)1.2.1

4、 設計依據(jù) 按儲運教研室給定的設計任務書進行設計。1.2.2 設計規(guī)模 原油處理能力 80（純油）（綜合含水按60計） 污水處理能力 40005000 注水能力 4000預留原油接轉能力 200250天然氣凈化能力 9萬1.2.3 設計基礎數(shù)據(jù) 1、原油物性 比重 0.820.83 粘度 (50)5.8448厘沱 凝固點 30（個別井40 ） 原油含蠟 17.46%（個別38%） 含膠質 7.49% 含瀝青質 0.5% 原油初餾點 86.5 2、天然氣物性 伴生氣組分甲烷： 77.45%乙烷 10.3%丙烷 6.5%丁烷 3.49%戊烷 2.44%己烷 0.08%庚烷 0.26% 辛烷 0.1

5、8% 氮氣 1.3% 伴生氣密度 0.9408 伴生氣粘度 0.0103厘沱 3、氣象、工程地質及水文資料 地震等級 按7級烈度設防 地耐力 8月平均最低溫度 -5.4 月平均風速 3.7 最大凍土深度 40cm4、設計參數(shù)的確定 原油含水 60%平均油氣比 50氣液進站溫度 40氣液進站壓力 0.5mpa(0.4mpa) 三相分離器進口溫度 40 三相分離器出口溫度 55 三相分離器控制壓力 0.5mpa(0.4mpa)三相分離器出口原油含水 20%原油緩沖罐控制壓力 0.15mpa電脫水器控制壓力 0.3mpa電脫水器脫水溫度 52 （60） 電脫水器出口原油含水 0.5% 電脫水器出口污

6、水含油 0.5% 原油穩(wěn)定溫度 60 原油穩(wěn)定壓力 -0.03mpa 原油外輸溫度 60 原油儲存溫度 45 50 原油外輸距離 30km1.3 站址選擇及總平面布置1.3.1 站址的選擇站址的選擇原則：（1） 站場址應滿足該站所必需的場地面積和適宜的地形坡度，并根據(jù)建站的要求留出一定的發(fā)展用地。（2） 站址宜選擇在易于排出雨水且有明顯坡度的地段，在山區(qū)選址時，應避開山洪及泥石流對站場的威脅，并應不處于窩風地段。（3） 站址選擇應節(jié)約用地，在安全生產、經(jīng)濟合理的原則下，應盡量提高土地利用系數(shù)。凡有荒地可利用的地方不得占用耕地，凡有劣地可利用的地區(qū)不得占用良田，并應符合國家的土地管理、環(huán)境保護、

7、水土保持等法律法規(guī)的有關規(guī)定。（4） 站場選擇應符合現(xiàn)行環(huán)境法規(guī)的有關規(guī)定，防止產生的廢氣、含油污水對大氣和水體的污染。站場址應與相鄰企業(yè)和建（構）筑物保持一定的距離。（5） 站場應選在具有適宜的工程地質條件，避開斷層、滑坡、塌陷、溶洞地帶等，在七級以上地震區(qū)應避開重噴沙地帶。（6） 站場應選在城鎮(zhèn)地區(qū)或油區(qū)全年最小風頻的上風側。（7） 站場必須遠離名勝古跡、大型公共建筑物和電臺等重要設施。（8） 交通、供電、供水、排水、通信等比較方便。1.3.2 總平面布置1.總平面布置原則：（1） 總平面布置應根據(jù)當?shù)貧庀筚Y料，為建筑物盡量創(chuàng)造良好的自然采光和通風條件，綜合性建筑物和中心控制室宜南北向布置

8、。（2） 供電供熱系統(tǒng)應盡量靠近負荷中心位置，且宜布置在站場的邊部，以利進出線。（3） 場區(qū)道路的布置應合理組織好人流和車流，并應滿足消防要求。站場內道路的轉彎半徑不應小于9米，消防道路的轉彎半徑不應小于12米。（4） 大型聯(lián)合站總平面布置應與工藝流程相適應，做到場區(qū)內外物料流向合理，生產管理和維護方便。（5） 站內凡產生有害氣體和可燃氣體的生產設施，均應按當?shù)爻Ｄ曜钚★L向布置在生活區(qū)、明火區(qū)的上風側。（6） 原油罐區(qū)應遠離人流車流密集場所和有明火及散發(fā)火花的地方，并應位于常年最小風頻的上風側。（7） 儲罐周圍應設閉合的防火堤。防火堤內的有效面積：固定頂儲罐不應小于罐組內最大儲罐的容量，浮頂罐

9、不應小于罐組內最大罐容量的一半。相鄰儲罐組防火堤外側基腳線之間，應留有寬不小于7米的消防空地。（8） 站內總平面布置應考慮場區(qū)綠化。綠化設計應根據(jù)當?shù)氐淖匀粭l件，栽種不同的植物。一般地區(qū)的大型站場的綠化系數(shù)不應小于10%。1. 豎向布置（1）自然地形比較平坦的地區(qū)，站庫豎向布置應符合下列要求：a.各建筑物的室內地坪至少高于室外地坪0.2m 。b.場地平整后坡度應傾向排水溝，其設計坡度最小不得小于 3。c.場地排水宜采用明溝，并與站內道路相結合，溝底的縱向坡度不應小于3，起點深度不小于0.2m ，梯形斷面的溝底深度不應小于0.3m 。d.日降水量大的地區(qū)，應考慮站庫的排澇措施。（2）自然地形坡度

10、為10-30的地區(qū)，采用平坡式布置，應符合下列要求：a.場地設計平整度宜采用5-20，困難地區(qū)設計坡度不應大于40。b.場地設計地面排水徑流速度大于土壤允許流速時，地面應加 固植被，以防沖刷。c.場地平整時的挖填高度不應大于0.3米，平均每公頃挖填土方總量不應大于。3.總平面布置及說明 本聯(lián)合站坐北朝南，東西長350，南北寬250米，場區(qū)自然地坪平整后相對標高為-0.35米，相當于絕對標高55.65米（黃海）。油罐區(qū)平整后地坪相對標高為-0.25米，相當于絕對標高55.75米。為了便于生產管理，每個作業(yè)內容的生產裝置集中在同一界區(qū)之內，電纜直接埋地，油氣工藝管線采用管架和局部埋地敷設。站內道路

11、兩側設有邊溝，雨水沿公路邊溝排至站外。含油污水全部進污水處理站。聯(lián)合站內設有綜合辦公樓一座，內設調度室、辦公室、會議室、儀修、庫房、總機室，另有化驗、維修平房一座，門衛(wèi)值班室等。本聯(lián)合站設有兩個大門，這樣當罐區(qū)發(fā)生火災時，消防車可盡快到達，各區(qū)其他車輛也可盡快撤離。行政管理區(qū)設在大門正對地區(qū)，這樣來往辦公人員，不用穿越生產作業(yè)區(qū)，既不干擾生產工作的正常進行，又較方便。原油罐區(qū)屬于危險性較大的區(qū)域，應遠離人流、車流密集的場所和有明火的地方，并應位于常年最小風頻的上風側，所以布置在本站的西南角。鍋爐房、加熱爐是直接火源，由于本地區(qū)常年最小風頻為西南風，所以該區(qū)應位于本站的東北側，且靠近站邊，以減少

12、發(fā)生火災的危險。由于配電區(qū)火災危險性不大，但與其他區(qū)放在一起又十分危險， 因此將其置于西北角。其示意圖如下：1.3.3 各區(qū)布置及設施聯(lián)合站各區(qū)內的各種設備、建筑物，其散發(fā)油氣量多少、火災危險程度、生產操作方式等差別很大，有必要按生產操作、火災危險程度、經(jīng)營管理等特點進行分區(qū)布置，把特殊區(qū)域加以隔離，限制閑雜人員的出入，有利于安全管理。各區(qū)間有道路連通，便于安裝、檢修、消防等工作。1、工藝區(qū)工藝區(qū)是聯(lián)合站的心臟，對原油的初加工就是在這里完成的。原油在該區(qū)經(jīng)過三級分離即一級油氣水三相分離、二級分離緩沖罐油氣分離和在穩(wěn)定塔內進行第三級分離，兩段脫水：分別在三相分離器和電脫水器內進行，處理完的凈化油

13、外輸。該區(qū)主要設備如下：油氣水三相分離器、分離緩沖罐、循環(huán)泵、電脫水器、原油穩(wěn)定裝置、加熱爐、流量計等。該區(qū)既有火源，又有危險區(qū)，所以做平面布置時應特別注意安全。2、原油罐區(qū)當本站發(fā)生事故時，原油罐區(qū)可以儲存原油。本站設有2座5000方的拱頂油罐，罐區(qū)周圍設有密閉的防火堤，防火堤內的有效容積不應小于罐組內最大油罐的容量。雨水排出口應設在堤的內側，雨水排出管線上應裝有常閉的蝶形閥或閘板。該區(qū)采用半固定式消防，鍋爐和水套加熱爐供水由站外進水管線完成，也可用消防水罐供水。3、污水處理區(qū)污水處理在聯(lián)合站內占有很重要的地位。因為經(jīng)過原油脫水后的污水里含有大量原油和其他物質，若污水任意排放，將嚴重污染環(huán)境

14、和大氣，破壞生態(tài)平衡，給人們的生產和生活帶來嚴重危害。對含油污水進行處理和回注，變有害為有利，提高了水的利用率，保護了地下水源。因為污水含油一般在0.2%0.8%左右，為了節(jié)約原油必須回收。含油污水處理后避免了污水的任意排放，保證了生產的安全。污水處理標準：對于外排的含油污水，必須做到含油不大于10mg/l；對于回注的含油污水必須做到含油不大于30mg/l。4、供排水，消防系統(tǒng)油田注水，油田生產用水及生活、消防等用水由供水系統(tǒng)提供。該站設有注水泵、注水罐，為了保證水質，還有過濾間，配有壓力濾罐。站內的消防設施由消防泵和消防水罐組成，消防水泵房與消防泡沫泵房合建，消防車庫不應于汽車庫合建，罐區(qū)采

15、用半固定式給水消防設施。5、鍋爐供熱區(qū)油氣集輸系統(tǒng)站庫采暖，生產及生活熱負荷均由鍋爐房供給。供熱能力應能適應季節(jié)及遠近熱負荷變化的要求，單臺鍋爐最低熱負荷不宜低于額定熱負荷的30%，一般不設備用鍋爐，但當一臺鍋爐因故停運時，鍋爐房的供熱能力仍不小于最大供熱能力的50%。一個鍋爐房內宜統(tǒng)一鍋爐型號，供熱參數(shù)及燃燒方式。6、變配電區(qū)聯(lián)合站屬于一級負荷，采用雙電源，雙回路使供電不斷。本站設35kv變電所一座。7、行政管理區(qū)設綜合辦公樓一座，內設調度室、會議室、辦公室、儀修、庫房、總機室等。1.3.4 管網(wǎng)布置及敷設方式 在總平面分區(qū)分置的基礎上，油氣、熱力、供排水管線及電路、電信線路應盡量縮短長度，

16、在滿足水力、熱力要求的條件下，線路布置力求整齊美觀，緊湊合理。在滿足生產安全、維修方便、經(jīng)濟合理的條件下，壓力油、氣、熱水、風管線一般應采用共架、共墩敷設，不應采用管溝敷設；油罐區(qū)至泵房的管線宜采用地面管墩敷設；給排水管線和設備排污管宜地下敷設。場區(qū)內各種地上、地下管線，根據(jù)工藝要求和合理的排列順序宜集中布置在場區(qū)道路的一側或兩側，并避免工藝管線包圍工藝裝置或建（構）筑物，還應減少管線與道路的交叉，若必須交叉時應為正交，必須斜交時，其交角不小于45度。場區(qū)內的油氣工藝及熱力管線，供水和排水管線及各種電纜，一般不應沿道路路面下和路肩上下平行布置。在困難的情況下，可在路肩下敷設照明電纜、通信電纜、

17、生活污水管及其它自流管線；允許在路肩上設置照明電桿、消防栓和跨越道路管線的支架。 輸送熱介質的管線應考慮熱補償，熱補償與管網(wǎng)布置統(tǒng)一考慮，盡量利用自然補償。站內設的熱管線應在下列部位設置固定支架：1、儲罐前的適當部位；2、露天安裝機泵的進出口管線上；3、穿越建筑物外墻時，在建筑物外部管線的適當位置上；4、兩組補償器的中間部分。當管線布置發(fā)生矛盾時，應遵循以下原則：1.臨時性的讓永久性的；2.管徑小的讓管徑大的；3.壓力管讓自流管；4.宜彎曲的讓不易彎曲的；5.工程量小得讓工程量大的。1.3.5 設備的選取及參數(shù)的確定設備名稱規(guī)格及大小單位數(shù)量油氣水三相分離器臺3分離緩沖罐臺2電脫水器臺3水套加

18、熱爐（外輸）臺3水套加熱爐（循環(huán)）臺2外輸泵150y150b臺3循環(huán)（脫水）泵150y150c臺3鋼制拱頂罐個3羅茨流量計ll-80個61.4 工藝流程設計1.4.1 工藝流程設計概述 油氣集輸流程是油氣在油田內部流向的總說明，即從生產油井井口起直到外輸、外運的礦場站庫，油井產品經(jīng)過若干工藝環(huán)節(jié)最后成為合格油氣產品全過程的總說明。每個工藝環(huán)節(jié)的功能和任務、技術要求和指標、工作條件和生產參數(shù)、各工藝環(huán)節(jié)的相互聯(lián)系，以及連接它們的管路特點等，都要在集輸流程中給以明確的規(guī)定。聯(lián)合站是油氣集輸系統(tǒng)中不可缺少的一個環(huán)節(jié)，在聯(lián)合站中，油井產物經(jīng)分離、計量、穩(wěn)定、輸送等工藝環(huán)節(jié)和生產過程被加工成各種油田產品

19、。根據(jù)油氣集輸工藝的密閉程度，有開式和密閉流程之分。開式流程存在有很大的常壓罐與大氣相通，這樣就增加了油品的損耗，并且都是一些比較寶貴的輕質組分?，F(xiàn)在流程設計的規(guī)定皆為密閉流程，密閉流程主要包括:密閉集輸、密閉處理、密閉儲存和輕油、污油的回收。概括起來，密閉流程有以下優(yōu)點:1、減少了原油和天然氣在集輸過程的損耗，提高了產品的質量；2、密閉流程比開式流程結構簡單；3、減少了加熱爐和鍋爐的熱負荷，提高了整個集輸系統(tǒng)的熱效率；4、減少了投資，減少了鋼材耗量。但是密閉流程要求較高的自動化程度和管理水平。正常生產流程包括:收油流程（原油和天然氣計量、儲存等）、油氣處理流程（原油和天然氣脫水、原油穩(wěn)定、輕

20、油回收、油品加工等）、外輸流程（加熱計量等）等，除滿足這些正常生產流程外，還應能適應站的啟動投產、站內循環(huán)、事故處理、掃線和放空等方面的要求。輔助流程一般包括:燃料氣（天然氣）流程，蒸汽伴熱、保溫流程，機泵的潤滑、冷卻流程及污油、污水回收流程等?？傊?，聯(lián)合站中是以油氣集輸系統(tǒng)為龍頭，其他一切輔助系統(tǒng)都是為它服務的。1.4.2 工藝流程設計的原則1.工藝流程應能保證聯(lián)合站處理的油氣產品質量符合要求，并在保證達到油、氣、水加工要求的前提下，流程盡可能簡短，避免油、氣、水無秩序往返，反復節(jié)流,加熱等現(xiàn)象。2.工藝流程應節(jié)約能源，防止污染,保護環(huán)境。3.工藝流程應安全可靠，并有一定的靈活性。4.盡量采

21、用先進技術，實現(xiàn)自動化控制。1.4.3 本站工藝流程該站除了正常的有泵密閉工藝流程以外，還有站內循環(huán)，以滿足原油不需外輸時的要求，有原油罐區(qū)，以保證事故如停電發(fā)生后來儲存油品，等來電后再投入正常工作，避免因聯(lián)合站或外輸管線的突發(fā)事故而影響油田生產。各流程簡介如下：1.正常生產流程：進站井排三相分離器分離緩沖罐循環(huán)泵加熱爐（脫水）電脫水器穩(wěn)定塔外輸泵計量外輸2.站內循環(huán)流程凈化罐循環(huán)泵加熱爐凈化罐3.事故（停電）流程進站井排三相分離器事故罐（來電）循環(huán)泵加熱爐（脫水）電脫水器（同正常流程）1.4.4 流程說明為了獲得較好的分離效果，在站外來油進站閥組上游注入破乳劑，分離器進口管線截斷閥上游裝有取

22、樣口和溫度計，頂部裝有安全閥，出氣管線截斷閥上游裝有壓力表。分離器內部有三套蒸汽（盤管）伴熱管線，使得油水混合物從40加熱到55，以便取得較好的分離效果，蒸汽回水管線裝有疏水器，其前裝有沖洗管，用于清洗管路中的污物，也可放氣和排出系統(tǒng)中的積水，疏水閥后裝有檢查管，用于觀察疏水閥的工作情。分離器還裝有液面控制器，可直接控制出油閥的開啟度。 每臺三相分離器都有無壓放水和有壓放水管線。在油水界面處設上、中、下三條dn15的放水觀察管線，以便判斷油水界面的位置。三根管線上都裝有兩個閥，其中一個為常開閥，另一個用來操作時開啟，這樣不會影響正常生產。為了觀察有壓放水的顏色，有壓放水和無壓放水之間裝有一個閥

23、。分離器還裝有排污管線和放空管線，出油閥下游裝有取樣口，以便化驗含水量，一般含水。 從三相分離器出來的油進緩沖罐進行油氣分離，其入口設有進罐旁通管線，以及進電脫水器旁通管線，這樣檢修緩沖罐時，不會影響其它設備的正常工作。從緩沖罐出來的油經(jīng)循環(huán)泵加壓后進加熱爐（脫水），天然氣直接去氣體處理站，從加熱爐出來的油再進電脫水器。電脫水器的進出口管線的安裝同三相分離器，經(jīng)過電脫后的凈化油含水應。若含水不合要求，可采用回摻流程，進入循環(huán)泵再經(jīng)過有泵密閉流程進行正常生產。啟動電脫水器時，為了便于建立電場，用儲罐中的凈化油來進行啟動投產。從電脫水器出來的污水，其中含有一定量的油，因而不能任意排放，可去污水處理

24、廠進行處理。等水質達到標準后，可排放，也可回注，以完成水的循環(huán)利用。 電脫水器出來的油進穩(wěn)定塔，可以降低原油在儲運過程中的蒸發(fā)損耗。原油穩(wěn)定后回收的輕烴應密閉儲存或處理，回收的氣相部分就近輸入油田氣的處理系統(tǒng)回收利用。從穩(wěn)定塔出來的凈化油進外輸泵。外輸泵設有冷卻水回水管線及冷卻水上水管線，還設有蒸汽穿心伴熱管線，使得泵入口滲出的油不會凝管。當不需要輸送這么多凈化油時，凈化油可繞過外輸泵進入儲油罐區(qū)暫時儲存，等需要時再由外輸泵打到加熱爐或直接摻到正常流程中外輸。凈化油經(jīng)外輸泵后再到計量間，計量后的凈化油就進入長輸管線外輸。正常流程中的循環(huán)泵入口與三相分離器、分離緩沖罐、電脫水器相連通，并且任何一

25、個分離器或電脫水器檢修時，都可用循環(huán)泵抽空，而其他設備還可正常工作。原油的計量使用羅茨流量計，其入口處裝有過濾器，過濾器進口裝有壓力表，流量計出口也有壓力表、溫度計，流量計下游設有液位調節(jié)閥。整個流程中，在三相分離器之后和外輸時兩個地方需要計量。本站的加藥系統(tǒng)有兩臺藥劑泵，一座加藥罐。藥劑加水稀釋后，通過蒸汽攪拌均勻，用藥劑泵輸送到站外來油的入口和電脫水器的進口處。這樣可以充分發(fā)揮藥劑的效能并方便生產管理。加破乳劑的設施是密閉的?？偟膩碚f，本聯(lián)合站的流程設計是以安全可靠，并有一定的靈活性為原則的。第2章 聯(lián)合站工藝計算2.1 有關基本參數(shù)的確定2.1.1 設計規(guī)模（按年連續(xù)工作365天計）：1

26、. 原油處理能力 考慮油田生產的不均衡性，取不穩(wěn)定系數(shù)，則原油的計算處理量為 2. 天然氣處理能力已知平均油氣比為，則天然氣處理量為3. 污水處理能力已知原油含水率為60%（按質量百分比計），則污水處理量為2.1.2 油氣物性計算（一）原始數(shù)據(jù)1. 比重 2. 運動粘度（50） 3. 原油凝點 30 4. 天然氣密度（標況下） （二）原油物性參數(shù)計算1. 原油密度由文獻1式（4-42），在20 120 范圍內，原油密度為 （1）式中 、溫度為t 、20 時的原油密度， 當780860時，2. 動力粘度 由文獻1式（4-44），原油粘度為 （2）式中 、溫度為t 、時的原油粘度，a、c系數(shù)當時，

27、c=10,a=2.52；101000時，c=100,a=1.44；10時，c=1000,a=0.76。3. 運動粘度 （3）式中 t 時，原油的運動粘度，；t 時，原油的動力粘度，； t 時，原油的密度， 。由以上各式可計算出各有用溫度下原油的密度，動力粘度和運動粘度，其結果列表如下： 溫度 404550525560密度815.43811.87808.33806.93804.83801.36動力粘度6.025.324.724.504.203.75動力粘度7.3836.5545.84485.5815.2184.681計算示例（以40為例）：（1） 密度因為780860，故則 （2） 動力粘度 又

28、知，則 因，取c=1000,a=0.76 =6.02mpa運動粘度 2.1.3 有關設計參數(shù)的確定1. 進站原油含水率：60%（按質量百分比計）2. 含水原油進站溫度：40 進站壓力：0.5mpa3. 油氣水三相分離器：操作溫度 55 操作壓力 0.5mpa4. 電脫水器： 操作溫度 60 操作壓力 0.3mpa5. 穩(wěn)定塔：操作溫度 60 操作壓力 -0.03mpa6. 大罐儲存溫度： 45502.2 主要設備的選擇與校核2.2.1 三相分離器的選擇與校核 操作條件： 溫度 55 壓力 0.5mpa1. 由液體處理量求分離器的臺數(shù)由油氣分離器規(guī)范表2選取臥式三相分離器，圓筒部分長度為9.4m

29、，有效長度按其0.8倍計算，即。由于所處理的原油油氣比較低，故工作液面可較高，取。 由文獻1式（3-80），計算集液部分弓形面積為：=3.69由文獻1式（3-82），計算集液部分體積 查文獻1表3-13，設液體在三相分離器內停留時間為10分鐘，則單臺三相分離器的處理量由公式 式中 液體處理量， v 分離器集液部分的體積，載波系數(shù)，取t原油停留時間，min 單臺分離器的液體處理量為： 需處理的液體總量為： 所需三相分離器的臺數(shù)為： 取整 n=3 則實際停留時間為： （分） 因分離器不設備用，當其中一臺檢修時，原油在其他分離器內的停留時間為： （分） 滿足要求。2. 校核氣體處理量標況下天然氣的密

30、度為： ，則天然氣的相對密度為： 當時臨界壓力 臨界溫度 對比壓力 對比溫度 因，取簡便公式壓縮引子 分離條件下氣體密度 分離條件下氣體粘度按文獻1式（4-80）計算： 阿基米德準數(shù)： 查文獻1表3-11知，油滴沉降流態(tài)處于過渡區(qū)，雷諾數(shù) 油滴勻速沉降速度，按文獻1式（3-46）計算 臥式分離器允許氣體流速由文獻1式（3-61）計算 標況下，單臺臥式分離器的氣體處理能力（取載荷波動系數(shù)）為： = =所以三臺分離器的氣體處理能力為： （實際處理量）即選用3臺的三相分離器滿足要求。組分質量分數(shù)體積分數(shù)tci/kpci/pa0.7545.881049190.6946.040.1030.0641473

31、05.3848.80.0650.027601369.8942.50.03490.011242425.1837.970.02440.006332469.4933.690.00080.000174507.2830.120.00260.000486540.2827.360.00180.000295568.5824.870.0130.008675126.1523.542.2.2 電脫水器的選取與校核 操作條件： 溫度 60 壓力 0.3mpa 物性參數(shù)： ， 1. 電脫水器的選取，由文獻2表2-3-1選取的脫水器，其空罐容積31.6，取原油在電脫水器中的停留時間為40分鐘，設原油含水率為20%，由文獻

32、2式（2-3-1）計算單臺電脫水器的含水原油體積流量：經(jīng)電脫水器處理的含水原油體積流量：由文獻2式（2-3-2）計算運行臺數(shù) 取 n=4實際體積流量實際停留時間 分2. 電脫水器的校核當一臺電脫水器停產檢修時，單臺體積流量 滿足電負荷故選用4臺的電脫水器，滿足生產要求。2.2.3 加熱爐的選取1. 三相分離器到電脫水器之間加熱爐的選取操作溫度： 進口 55 出口 60取平均溫度： 由文獻2的公式，時，取=2.062查文獻2表15-5-7，得 =472.8kw查文獻2表7-1-6，選型號的加熱爐，其額定功率為400kw，效率為86%，則 取整 n=2臺即取2臺的加熱爐。2. 儲罐外輸所用加熱爐的

33、選取操作條件： 入口溫度 45 出口溫度 60 =2.043 查得 =942.46kw查文獻2表7-1-6，選型號為的加熱爐，其額定功率為630kw,效率為88%，則 取整 n=2臺即取2臺的加熱爐。2.2.4 儲罐的選取1. 事故罐的選取根據(jù)油氣集輸設計規(guī)范儲備天數(shù)按1天計算油罐的總容積：其中 v站庫設計總容量，；g油田計劃全年輸往該站庫的油量，；原油密度，；n油罐利用系數(shù)，n=0.85；k儲備天數(shù)，取k=1。已知t=45時，含水油 則 選的罐，則 取 n=1即選用1座的固定頂油罐為事故罐。2. 凈化罐的選取由規(guī)范查得儲存天數(shù)按1天已知t=45時，原油，則 選的罐，則 取 n=1所以一共要選

34、的儲罐2座。2.2.5 泵的選取1. 外輸泵的選取操作溫度取48已知，因運動粘度，查文獻3表3-2，取經(jīng)濟流速，則外輸管道直徑為： 查文獻2表8-1-1選取的無縫鋼管，則實際流速為： 外輸溫度為60，外輸距離為30km由蘇霍夫公式計算其溫降為： 式中 周圍介質溫度，管道起點油溫，k管道總傳熱系數(shù)，取k=1.2d管道外直徑，d=168mm=0.168ml管道加熱輸送長度，l=30kmc輸油平均溫度下油品的比熱容，取c=2000 g油品的質量流量，則所輸油品的平均溫度為：該溫度下原油的物性為： =4.91雷諾數(shù)為 所以，屬于水力光滑區(qū)查文獻2表8-2-3得：，m=0.25，局部摩阻按2%計算，則由

35、列賓宗公式得： 所以外輸時 油柱將其換算為水柱查文獻4選取150ay67（6級），其，水柱， ，流量滿足要求。 取整n=2，故選用3臺150ay67（6級）型泵串聯(lián)工作，其中1臺備用。2. 循環(huán)泵的選取操作溫度55物性，取經(jīng)濟流速為2.0，則選的無縫鋼管，則實際流速已知加熱爐的壓力降為0.056mpa，又由后邊的計算知摩阻損失又所以對循環(huán)泵有：油柱將其換算為水柱查文獻4，選取bty80-65-160型泵，其，水柱，揚程滿足要求。取整n=3，所以共選4臺bty80-65-160型泵并聯(lián)工作，其中一臺備用。2.3 管線的計算、選取及泵的校核2.3.1 進站閥組到油氣水三相分離器之間管路計算 該管路

36、為氣液兩相混輸管路，由于原油和天然氣是兩種互溶流體，在集輸管路的壓力和溫度條件下，天然氣中較重的組分會部分溶解于原油中，使液相數(shù)量增多，密度下降，粘度下降；氣相則數(shù)量減少，密度下降，粘度增大。因此，氣液兩相混輸管路內，氣液兩相的流量和物性沿管長而變化，是管路壓力和溫度的函數(shù)。設計計算中應注意：溶有天然氣的原油的密度、粘度的變化可忽略，而氣相變化則必須考慮。1. 游離天然氣的物性計算a. 天然氣在原油中的溶解度選文獻1式（4-165） 式中 原油中天然氣的溶解度，；工程標況下，天然氣的相對密度；原油的相對密度；t管路溫度，；p壓力,mpa.已知工程標況下（p=0.101325mpa，t=293k

37、），空氣密度，天然氣密度 又因，管路中的氣相流量： 式中 游離天然氣流量（管路條件下），；天然氣總流量，；原油中天然氣的溶解度，；原油流量，。將， 代入上式可得： b. 計算游離天然氣的密度、粘度由于天然氣中溶解于原油的組分比較重，所以游離天然氣的相對密度會變小，溶解天然氣的相對密度選文獻1式（4-170）式中 溶解天然氣對工程標況下空氣的相對密度；天然氣的溶解度， ； 脫氣原油對水的相對密度。則溶解天然氣密度為：未溶天然氣的密度為： 式中 工程標況下油氣比，已知，則 將，代入上式得 換算成管路條件下（0.5mpa,40） 天然氣粘度的計算選文獻1式（4-80） =0.011 2. 液相的密度

38、和粘度液相密度已知，由文獻1圖4-31查得液相粘度 3. 初選管徑及直管段長度的選取從進站閥組到三相分離器選用3條管線，可以計量每個生產隊的采油情況，同時還可以減少三相分離器氣液分配不均勻的缺陷。（1）初選管徑氣液混合物總流量為： 則單根管的流量取經(jīng)濟流速，則 取的管線，實際流速為（2）選管長 由總平面布置圖，從進站閥組到三相分離器所需直管長度為45m。4. 確定管路壓降假設氣液兩相在管路內均勻混合，符合均相流模型的假設條件，可以用杜克勒法計算壓降（1）的計算公式選用文獻1式（4-111） 式中，為 氣液混合物的水力摩阻系數(shù)，式中 混合物的流速，；混合物的流動密度，；混合物的粘度，。 體積含氣

39、率 已知， （2）管線計算長度的確定 在管線安裝時，所選用彎頭、閘閥的當量長度查閱文獻來計算：名稱個數(shù)當量長度m總計m沖制彎頭42849.44閘閥24計算長度則水平管路的摩阻損失為 （3）由高程變化引起的附加壓降計算： 式中因高程變化引起的附加壓力損失，pa；管路上坡高度之總和，m；液相密度，；g重力加速度，；起伏系數(shù)，可由下式確定： 氣相折算速度，則 又由m其中 3.00三相分離器進口高度 -1.30管線埋深則所以，進站閥組到三相分離器管段，進站條件t=40，p=0.5mpa，分離器入口t=40,p=0.4981mpa，可以通過調節(jié)排氣閥，使分離器內壓力控制在0.5mpa。同時考慮到聯(lián)合站內

40、的各設備之間管段的長度很小，而且保溫措施也比較好，故各管段的溫降很小。為方便計算和確定管路輸送物品的特性，在以后的各管段的計算中將忽略其溫降，即認為站內的各管段為等溫管。2.3.2 三相分離器到分離緩沖罐之間管線的計算1. 管徑的選取此段管路是油水乳狀液，取含水率20%操作溫度55物性，乳狀液的密度為：純油的粘度，乳狀液粘度由文獻1圖4-31查得從分離器出來的液體流量由文獻2表2-1-6，選取的分離緩沖罐，停留時間t=15min，取經(jīng)濟流速，則選的管線，則實際流速由總平面布置圖，三相分離器到分離緩沖罐之間直管長度40m。2. 壓降計算（1） 沿程摩阻的計算 ，屬于水力光滑區(qū)沿程摩阻為：（2） 局部摩阻的計算見