【導(dǎo)讀】樊學(xué)油區(qū)聯(lián)合站擬建于地處定邊縣和吳旗縣境內(nèi)的定邊采油廠樊學(xué)油區(qū)。區(qū)屬陜北黃土塬區(qū)，由溝、墚、茆地形組成，地面海拔1400~1730m。梁彎東1km處，史家山西南側(cè)的半山上。該區(qū)域地勢平坦，交通方便。后經(jīng)過穩(wěn)定塔進(jìn)行原油穩(wěn)定，最后經(jīng)外輸泵和計量間等向外輸送。站內(nèi)氣體直接送往。時設(shè)計了有泵流程，同時也考慮了停電流程，即事故流程。根據(jù)任務(wù)書所給該站的處理量和各種設(shè)計參數(shù)，首先初步選擇了各工藝段設(shè)備，接著確定了總平面布置和聯(lián)合站的工藝流程。完成了站內(nèi)的水力、熱力計算以及三相。最后設(shè)計并畫了閥組間安裝圖。

　　

【正文】 鍋爐基礎(chǔ)前端與墻距為 4 米，以利于布置管線和人員走動，鍋爐的主要通道（從工藝管線突出部分到前墻的凈距離不小于 米，不大于 2 米）； 4 鍋爐上的出油管線上均設(shè)有測溫口，用于測量原油的進(jìn)出口溫度．并且裝有壓力儀表，用來測量進(jìn)出爐原油的壓 力。 表 24 設(shè)備選取表 設(shè)備名稱 型號規(guī)格 數(shù)量 油氣水三相分離器 1500 4500? 5 臺 水套加熱爐 HJ80H/ 1 臺 HJ125H/ 1 臺 HJ1630H/ 1 臺 事故泵 YG50100(I) 3 臺 倒灌泵 YG30024A 1 臺 西安石油大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 17 鋼制浮頂罐 33000m 2 個 33000m 1 個 管線安裝說明 在總平面圖上分區(qū)布置的基礎(chǔ)上，油氣、熱力、供排水管線及電路、電信線路應(yīng)盡量縮短長度．在滿足水力，熱力要 求下．線路布置力求整齊、美觀。 場區(qū)內(nèi)各種地上地下線路和供電、通信線路集中布置在場區(qū)道路的兩側(cè)，應(yīng)避免地上管線和電力、電信線包圍工藝裝置和獨立的建筑物，并減少和場區(qū)道路的交叉，交叉時采用直交。 主要的油管線均采用伴熱管線。 場區(qū)管線的敷設(shè)方式，根據(jù)場區(qū)土壤性質(zhì)和地下水分布情況確定。帶壓的油、氣、水、風(fēng)管線般采用地上架空敷設(shè)；罐區(qū)至泵房的管線采用管墩地面敷設(shè)，管道水平間距大于 ，并做好埋地鋼管的防腐工作。 管線架空敷設(shè)時，管底距地面為 ：當(dāng)架空管線下面安裝有泵、換熱 器或其他設(shè)備時，管底距地面高度應(yīng)滿足安裝和檢修時起吊要求；敷設(shè)于管墩的地面管線，管底距地面 ~，與人行道交叉時應(yīng)加設(shè)過橋。 管線跨越道路時，其底管高度要求；距主要道路路面不小于 ，距人行道路面不小于 。 7，埋地管線間的水平凈距不應(yīng)小于 米 地下工藝管線相互交叉的垂直凈距一般不小于 米： 輸送熱質(zhì)的管線應(yīng)考慮熱補償，熱補償與管網(wǎng)布置要統(tǒng)一考慮，盡可 能利用自然補償，站內(nèi)熱管線應(yīng)在下列部位設(shè)置支座： ① 、儲罐前的適當(dāng)位置； ② 、露天 安裝機泵的進(jìn)出口管線的適當(dāng)位置； ③ 、穿越建筑物外墻時，在建筑物外部管線的適當(dāng)位置上； ④ 、兩組補償器的中間位置上。 西安石油大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 18 3 聯(lián)合站工藝計算 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算 設(shè)計規(guī)模 原油處理能力： 40 萬噸（年工作日： 365 天） 40 萬噸 /年 = 噸 /天 考慮油田生產(chǎn)不穩(wěn)定性，取不穩(wěn)定系數(shù) ，則原油處理能力為 0 = 1 0 9 5 .8 9 0 1 .2 = 1 3 1 5 .0 6 8M ?噸 /天 天然氣處理能力 已知來油綜合氣油比為： 179。/t，則天然氣的處理量為 gs = 1 3 1 5 .0 6 8 5 2 .8 = 6 9 4 3 5 .5 9Q ?Nm179。/d 污水處理能力 綜合含水為 %則 w = 1 3 1 5 .0 6 8 4 2 .4 % / 1 4 2 .4 % = 9 6 8 .0 3 6Q ? （ ）t/d 油氣物性計算 原油物性參數(shù)計算 表 31 原油物性 表 層位 密度 (20℃ , kg/m3） 粘度 (20℃ , mPa?s） 凝固點 ℃ 汽油比 Nm3 /t 初餾點 ℃ 西安石油大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 19 延 9 15 密度 由《油氣集輸與礦場加工》中式（ 216）知，在 0~50℃ 范圍內(nèi)、溫度為 t的原油密度可按下式計算： ? ?20 20t t? ? ?? ? ? 式中 t? 、 20? ——t℃ 、 20℃ 時原油的密度， kg/m179。 ?——溫度系數(shù)， kg/（ m179。℃ ）， ? = 20? 在 20~120℃ 范圍內(nèi)，原油密度為 ? ?201 20t t?? ?? ?? 當(dāng) 20780 860???時， ? ?33203 . 0 3 8 2 . 6 3 8 1 0 1 0?? ??? ? ? ? 當(dāng) 20860 960???時， ? ?33202 . 5 1 3 1 . 9 7 5 1 0 1 0??? ? ? ? 動力粘度 一直某一溫度下原油的粘度值，其他溫度 t 下原油的粘度值由《油氣集輸 》式（ 4—44）計算 ? ? ? ? ? ? 10001 lg1 t t cttcc ???? ???? ? ????? 1000t mPa s? ??時， c=10， ? =? 310? 10 10 00t mPa s?? ? ? 時， c=100 ，? = 10?? ? ? ? ?8 3 3 . 4 1 . 8 2 8 0 . 1 1 1 3 2 8 3 3 . 4 4 0 2 0? ? ? ? ? t?? 10mPas? 時， c=1000， ? = 310?? 式中0t?、t?——分別為0t?、t?時原油的粘度， mPas? ? 、 c——系數(shù) 運動粘度 ? ? ? ? ? ? 10001 lg1 t t cttcc ???? ???? ? ????? tt tv ??? 式中 tv ——t℃ 時，原油的運動粘度，㎡ /s t? ——t℃ 時，原油的動力粘度， mPas? t? ——t℃ 時，原油的密度， kg/m179。 西安石油大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 20 通過 以上格式計算出各溫度下原油的密度，動力粘度和運動粘度，結(jié)果如表3212 表 32 原油物性計算結(jié)果 溫度 t（ ℃ ） 密度 ? （ kg/m179。） 動力粘度? ?6210 /v m s?? 動力粘度? ?mPa s? ? 25 45 55 60 計算示例， ○1密度、取 t=45℃ ? ?20 20t t? ? ?? ? ? = ? ? ? ?2 0 2 01 . 8 2 8 0 . 0 0 1 1 1 3 2 2 0t??? ? ? ? = ? ? ? ?8 3 3 . 4 1 . 8 2 8 0 . 0 0 1 1 1 3 2 8 3 3 . 4 4 5 2 0? ? ? ? ? = ○2動力粘度、 20 ? ? c=1000， ? = 310?? 則、 ? ? ? ? ? ? 10001 lg1 t t cttcc ???? ???? ? ????? = ? ? ? ? ? ? 131 0 . 7 6 1 0 4 5 2 0 l g 1 0 0 0 4 . 0 11 1 0 0 0 4 . 0 11000 ????? ? ? ? ????? =s ○3運動粘度、 4545 45 v ??? = = ㎡ /s 天然氣的物性參數(shù) 表 33 伴生氣組分 組分 含量 (%) 組分 含量 (%) 西安石油大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 21 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 iC6 nC6 CO2 N2 （ 1） 氣體分子質(zhì)量： ii= mnM ? 式中 im ——各組分的分子質(zhì)量 in ——各組分的百分?jǐn)?shù) 1 6 5 4 . 9 1 2 % 3 0 1 7 . 5 0 7 % 4 4 1 8 . 7 2 1 % 5 8 ( 1 . 7 6 5 % 4 . 2 6 9 % ) 7 2 ( 0 . 4 0 7 5 %M ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?%)? 8 6 ( 0 . 1 5 7 % 0 . 1 2 6 % ) 4 4 0 . 1 0 9 % 2 8 1 . 3 1 7 5 %? ? ? ? ? ? ? ?（ 2） 標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度為： 0℃ 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 32 7 .2 3 9 112162 2 .4 1 0gs? ????g/m179。=179。 20℃ 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 32 7 . 2 3 9 1 11322 4 .0 5 5 1 0gs? ????g/m= g/m179。179。 氣液相進(jìn)站流量計算 液相流量計算 已知 0 ? t/d， 原油密度 25 =? ℃ kg/m179。 所以 300 0 1 3 1 5 . 0 6 8 1 0= = 1 5 8 4 . 8 3 98 2 9 . 7 8MQ ? ??m179。/d=179。/s 原油體積含水 % 則 ww0 4 2 . 4 %= = 0 . 0 1 3 51 4 2 . 4 %Q ?m179。/s 總流量： l w 0= + = 0. 01 35 + 0. 0 18 34 = 0. 03 18 4Q Q Q m179。/s 氣相流量計算 該站天然氣處理量能 力為： 179。/d，則操作條件下（ 298K,）氣體的流量有氣體狀態(tài)方程推出： gsg s= sPP Q TQ T??? Ts， Ps， gsQ 為工程標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的參數(shù)， Ps=， Ts=， P=，T=25+=,則：g 0 . 1 0 1 3 2 5 6 9 4 3 5 . 5 9 2 9 8 . 1 5= = 0 .1 3 1 4 62 9 3 . 1 5 0 . 6 3 2 4 3 6 0 0Q ??? ? ?m179。/s 計算天然氣在原油中的溶解度 西安石油大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 22 計算管路條件下原油中天然 氣的溶解度，采用《油氣集輸與礦廠加工》式（ 2—3）： 10 1 . 2 0 5( 1 . 7 7 1 . 6 4sg 0 . 0 0 1 6 3 8 t + 0 . 0 2 9 1 210= 0 . 1 7 8 8 . 0 6 10RP ??????????）（ ） 式中 sR ——天然氣在原油中的溶解度，溶解氣油比［ m179。（氣） /m179。（油）］； g? ——工程標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣對空氣的相對密度； 0? ——脫氣原油對水的相對密度； P——管路壓力（ MPa） T——管路溫度（ ℃ ）。 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下 （ P=， t=0℃ ） a? =179。， gs? =179。，w? =1000kg/m179。 則 g? = gs? / a? =0? = 25?℃ / w? = 代入上式，得：1 1 . 2 0 5( 1 . 7 7 0 . 8 3 3 4 1 . 6 4s 0 . 0 0 1 6 3 5 0 + 0 . 0 2 9 1 210= 0 . 1 7 8 0 . 9 4 0 4 5 8 . 0 6 0 . 6 3 = 4 . 2 7 7 710R ?????? ? ? ?????）（ ）m179。/m179。 主要設(shè)備的選型計算 三相分離器的選取 工作條件：分離溫度為 55186。C，控制壓力 。根據(jù)《油氣集輸與礦廠加工》表 410，取其停留時間為 10min，一般分離器尺寸的長徑比在 3~4 之間，取其長徑比L/D 為 4，取液面控制為 D，查《油氣集輸與礦廠加工》表 43 取 m= 長度規(guī)格臥式分離器，有效預(yù)選表由《油氣分離器規(guī)范》 mm450015001 ?4/3~3/ 面在計手冊》可知，工作液根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)mml e ???. 0 m132h ?? D之間，取 由 《油氣集輸》 P100式 (382)與表 314，集液部分體積為 24eDV ml?? 32 . ?????V所以 西安石油大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 23 則單臺三相分離器的處理量有公式 =1440tVQ ?油 式中 Q油 ——原油處理量， m179。/d ?——載波系數(shù)，取 ? = t——原油停留時間，按 10 分鐘計算