實用的海洋工程設(shè)計基礎(chǔ)知識(機械)-文庫吧
2025-12-08 15:57 本頁面
【正文】 18 19 儲存裝置 ? 儲存裝置根據(jù)其所儲存的介質(zhì)是否帶壓分為常壓容器和壓力容器，具體內(nèi)容請參考李君華所作的橇塊基礎(chǔ)講座。 19 20 機械設(shè)備主要類別（按系統(tǒng)） ? 海上油氣集輸系統(tǒng)機械設(shè)備（工藝處理設(shè)備） ? 海上油氣田生產(chǎn)輔助系統(tǒng)機械設(shè)備（公用設(shè)備） 20 21 海上油氣集輸系統(tǒng)機械設(shè)備（工藝處理設(shè)備） ? 原油處理系統(tǒng)機械設(shè)備 ? 天然氣處理系統(tǒng)機械設(shè)備 ? 水處理設(shè)備 ? 閉排系統(tǒng)設(shè)備 ? 開排系統(tǒng) 21 22 海上油氣田生產(chǎn)輔助系統(tǒng)機械設(shè)備（公用設(shè)備） ? 動力電站設(shè)備 ? 儀表氣和公用氣設(shè)備 ? 柴油系統(tǒng)設(shè)備 ? 海水提升和供給設(shè)備 ? 淡水系統(tǒng)設(shè)備 ? 供熱設(shè)備 ? 起重設(shè)備 ? 生活污水處理設(shè)備 ? 安全設(shè)備 22 23 原油處理系統(tǒng)機械設(shè)備 ? 原油處理的主要流程就是將開采出的原油在海上采油平臺或生產(chǎn)油輪進行油、氣、水的分離、凈化、計量和外輸；伴生氣經(jīng)除液后利用或送到火炬系統(tǒng)燒掉；污水進污水處理系統(tǒng)處理符合排放標準后排放入海；原油進一步處理后得到合格的商品油存儲或外輸。 ? 1）原油匯集 ? 2）原油處理 ? 3）原油外輸 23 24 原油匯集 ? 從地下油藏中采出的井液經(jīng)采油樹輸送到管匯中，管匯分為生產(chǎn)管匯和測試管匯。 ? 測試管匯分別將每口井的產(chǎn)出井液輸送到計量分離器中進行分離并計量。 ? 一般情況下，在計量分離器中進行氣液兩相分離，分出的天然氣和液體分別進行計量。液相采用油水分析儀測量含水率，從而測算出單井油氣水產(chǎn)量。 ? 生產(chǎn)管匯是將每口油井的液體匯集起來，并輸送到油氣分離系統(tǒng)中去。 24 25 原油處理 ? 原油處理主要設(shè)施有分離器、加熱器、測試設(shè)備、泵類設(shè)備、儀電設(shè)備、檢測和安全保護設(shè)備等。 ? 1）油、氣、水分離 ? 2）脫水脫鹽 ? 3）伴生氣處理 25 26 油氣水分離 ? 油井產(chǎn)出液中含有原油、凝析油、天然氣（包括自由氣、溶解氣、凝析蒸氣）、水、雜質(zhì)和外來物質(zhì)。從生產(chǎn)管匯匯集的井液輸送至三相分離器中，三相分離器將油、氣、水進行初步分離。 ? 油氣水地面處理設(shè)備主要是分離器。分離器按形狀分一般有三種，即立式、臥式及球形。根據(jù)各形狀分離器在分離效率、分離后流體的穩(wěn)定性、變化條件的適應性、操作的靈活性、處理能力、處理起泡原油和安裝所需空間等方面的優(yōu)缺點比較，作為海上處理設(shè)備的分離器，首選的是臥式三相分離器，其次是立式兩相，球形基本上不采用。 ? 分離設(shè)備的種類繁多，為了便于歸納和舉例進行典型說明，下面就分離設(shè)備的工作原理、適用條件和優(yōu)缺點分成六類進行簡述，六類分離設(shè)備的對比情況如表所示。 26 27 油氣水分離設(shè)備對比表 27 28 油氣水分離 ? 擋板臥式三相分離器，油氣水混合物進入分離器后，進口分流器把混合物大致分成氣液兩相。液相由導管引至油水界面以下進入集液部分，集液部分應有足夠的體積使自由水沉降至底部形成水層，其上是原油和含有較小水滴的乳狀油層，油和乳狀油從擋板上面溢出。油水界面和油面由控制閥控制于恒定的高度。氣體水平地通過重力沉降部分，經(jīng)除霧器后由氣出口流出。分離器的壓力由設(shè)在氣管上的閥門控制。 28 29 分離器簡圖 29 30 脫水脫鹽 ? 分離出的原油因還含有乳化水，往往需要進入電脫水器進一步破乳、脫水，才能使處理后的原油達到合格的外輸要求。 ? 分離出的原油如果含鹽量比較高，會對煉廠加工帶來危害，影響原油的售價，因此有些油田還要增加脫鹽設(shè)備進行脫鹽處理。 ? 電脫水器和電脫鹽器都是油氣水處理系統(tǒng)中的重要設(shè)備，在常規(guī)工藝中，它們是兩個獨立的處理裝置，分別完成各自的電脫水和脫鹽任務。 ? 電脫水和脫鹽所使用的電場包括交流電場、直流電場和交直流電場。在電場中利用聚結(jié)（電泳聚結(jié)、偶極聚結(jié)和振蕩聚結(jié)）的方式對油中所含的水、鹽和雜質(zhì)進行脫離。 ? 電脫鹽工藝要增加一套原油與淡水混合設(shè)備，該設(shè)備的作用是加入淡水去“沖洗”原油，便于淡水吸收原油中的鹽。 30 31 電脫鹽設(shè)備簡圖 31 32 伴生氣處理 ? 分離器分離出的天然氣進入燃料氣系統(tǒng)中，燃料氣系統(tǒng)將天然氣脫水后分配到各個用戶。平臺上的用戶一般為：燃氣透平發(fā)電機、熱介質(zhì)加熱爐、蒸氣爐等。對于某些油田來說，天然氣經(jīng)壓縮可供注氣或氣舉使用。低壓天然氣可以作為密封氣使用，也可以用做儀表氣。多余的天然氣可通過火炬臂上的火炬頭燒掉。 32 33 原油計量外輸 ? 經(jīng)處理后的合格原油，將進儲油艙儲存，或經(jīng)原油外輸泵增壓、計量裝置計量后通過海底管線外輸至儲油終端。 33 34 天然氣處理系統(tǒng)機械設(shè)備 ? 天然氣處理中常用的主要設(shè)備包括：井口裝置、測試分離器、生產(chǎn)分離器、接觸塔、低溫分離器、熱交換器、加熱器、壓縮機、集輸管道、計量裝置等 ? 井口裝置、分離器、換熱器、加熱器等與油田原理相同，在此不予贅述。 34 35 酸性氣體處理 ? 天然氣中經(jīng)常含有一定數(shù)量的 H2S， CO2等酸性組分，其遇水后呈酸性，因此，人們稱其為酸性氣體。天然氣中酸性氣體的存在會增加對管道和設(shè)備的腐蝕而影響其使用壽命。此外，在天然氣低溫分離過程中， CO2有可能形成干冰而堵塞管道和設(shè)備；含 H2S較多的天然氣燃燒時會出現(xiàn)異味，燃燒所生成的 SO2等化合物會污染環(huán)境；在催化加工中，含硫的烴類化合物會使催化劑中毒。因此，酸性氣體的脫除是天然氣凈化的主要任務之一。 ? 天然氣脫除酸性氣體的工藝方法可分為：化學吸收法和物理吸收法。 ? 對于海上天然氣生產(chǎn)平臺，由于空間的限制，宜采用占地少，便于操作的整裝型脫硫裝置。如采用分子篩，碳酸脂半透膜，氧化鐵法等方法進行酸性氣體的脫除。 ? 氧化鐵法是將含硫天然氣通過海綿狀的水合氧化鐵床層，使 H2S與床層中的氧化鐵充分接觸，發(fā)生化學反應，從而將 H2S從天然氣中脫除。當氧化鐵被轉(zhuǎn)化接近完成時，向反應塔中吹入空氣，在氧的氧化作用下，反應物被氧化又轉(zhuǎn)變成氧化鐵，并釋放出硫，從而達到氧化鐵的再生和循環(huán)使用。 35 36 天然氣脫水及水露點控制 ? 天然氣脫水，就是脫除天然氣中的水分，降低水露點的工藝。將天然氣脫水至所要求露點以下的的溫度，就可以避免水化物的形成及冷凝水的酸腐蝕。 ? 脫除天然氣水分的方法有：液體（甘醇）吸收法；固體吸附法（干燥法）；降溫冷凝法。 ? 用溶劑來吸收天然氣中水分的方法是建立于不同氣體在液體中溶解度不同的基礎(chǔ)上，在天然氣脫水工藝中，最常用的液體吸收劑是三甘醇。 ? 甘醇脫水過程就是吸收過程。這個過程在接觸（吸收）塔內(nèi)進行。氣流從塔底進入，而貧三甘醇溶液從塔頂流入，以逆流
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