【正文】 專業(yè)班級：油氣儲運(yùn)工程 036 班指導(dǎo)教師：王海琴 2022 年 6 月 20 日中國石油大學(xué)( 華東)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)摘 要本聯(lián)合站的設(shè)計是以儲運(yùn)教研室給定的任務(wù)書為依據(jù)進(jìn)行的。聯(lián)合站是油田地面集輸系統(tǒng)中重要的組成部分。本聯(lián)合站擔(dān)負(fù)著附近各采油隊的油、水的處理，處理能力為 350 萬噸/年。本站采用密閉生產(chǎn)流程，包括有泵和事故流程。在設(shè)計過程中，我首先閱讀了相關(guān)資料以及往屆學(xué)生的論文，并完成了有關(guān)基本參數(shù)的站內(nèi)水力、熱力計算以及三相分離器、油氣分離器、電脫水器、加熱爐的選型和校核，并進(jìn)行了罐區(qū)計算，選取了浮頂油罐；接下來繪制了聯(lián)合站平面布置圖，聯(lián)合站工藝流程圖；之后又進(jìn)行了站內(nèi)管線的選取，以及外輸泵和脫水泵的選取。至此就基本完成了這次設(shè)計任務(wù)。 process flow diagram。同時隨著石油價格的上漲以及石油資源的減少，聯(lián)合站的設(shè)計更應(yīng)該從節(jié)約能源，減少成本等方面來考慮，從而能以最少的投入為國家創(chuàng)造更多的財富。這個過程從油井井口開始，將油井生產(chǎn)出來的原油、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距離輸油管線首站，或者送往礦廠油庫經(jīng)其他運(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，再送往石油化工廠、液化合格的天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。通過大量的計算以及論證，最終制定出了一套可行方案，基本可以實(shí)現(xiàn)年處理能力 350 萬噸的生產(chǎn)任務(wù)，從而完成聯(lián)合站設(shè)計。第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書2第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書 概述 簡介聯(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。如果說油藏勘探是尋找原油，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)品的過程。聯(lián)合站將來自井口的原油、伴生天然氣和其他產(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距離輸油管線首站外輸，或者送往礦場油庫經(jīng)其他運(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)合站設(shè)計是油氣集輸工藝設(shè)計的重要組成部分，對它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，做到集輸先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)安全可靠，保證為國家生產(chǎn)符合數(shù)量和質(zhì)量的油田產(chǎn)品。在收集的過程中對于高粘度、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)。 油氣水的初步分離在實(shí)際生產(chǎn)工程中，從油井出來的不單是原油，常常含有氣、水、砂、鹽、泥漿等。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，利用離心重力等機(jī)械方法分離成氣液兩相。油氣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。當(dāng)含鹽、含砂量高時，有的要用熱水沖洗和降粘后再沉降分離，連同水、機(jī)械雜質(zhì)和鹽一起脫除。 原油穩(wěn)定原油中甲烷、乙烷、丙烷、丁烷（正構(gòu)）在通常情況下是氣體，這些輕烴從原油中揮發(fā)出來時會帶走大量戊烷、己烷等成分，造成原油的大量損失，為了降低油氣集輸過程中的原油蒸發(fā)損耗，一個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，使原油在常溫下的蒸汽壓降低，這就是原油穩(wěn)定。閃蒸法又分為常壓閃蒸、負(fù)壓閃蒸和正壓閃蒸。隨著石油化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展和世界性能源短缺，天然氣回收液烴技術(shù)得以迅速發(fā)展，輕烴回收給國家創(chuàng)造了更多的財富。我國油田氣輕烴回收都采用冷凝分離法，按冷凍深度不同，冷凝分離可以分為淺冷（15℃～25 ℃）和深冷（60℃～100 ℃ ）兩種。 含油污水的凈化原油經(jīng)過沉降、脫水后放出來的水，還含有一定量的原油、泥砂等物質(zhì)，必須經(jīng)過凈化才能回注或外排。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、斜板除油法和過濾除油法。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。依據(jù)：根據(jù)中國石油大學(xué)儲運(yùn)教研室下發(fā)的設(shè)計任務(wù)書 站址選擇及總平面布置 站址選擇本聯(lián)合站東西走向，座北朝南，站內(nèi)主要建筑皆面南朝北。 平面布置說明聯(lián)合站各區(qū)的各種設(shè)備、建筑物油氣散發(fā)量的多少、火災(zāi)危險程度、生產(chǎn)操作方式有很大的區(qū)別，有必要按生產(chǎn)操作、火災(zāi)危險程度、經(jīng)營管理的特點(diǎn)進(jìn)行分區(qū)布置，把特殊的區(qū)域進(jìn)行隔離，限制閑雜人員的出入，有利于安全管理。 工藝區(qū)工藝區(qū)是聯(lián)合站的內(nèi)臟，對原油的初加工就是在這里完成的。兩段脫水，即分別在油氣水三相分離器和電脫水器進(jìn)行，處理完是凈化油外輸。該區(qū)有火源，又有危險區(qū)，所以做平面布置時應(yīng)特別注意安全。本站共設(shè)三座浮頂油罐，罐區(qū)周圍設(shè)有密閉的防火堤，防火堤的有效容積不應(yīng)小于罐組內(nèi)最大油罐容量的一半。該區(qū)采用半固定式消防，鍋爐和水套加熱爐供水由站外供水管線完成，也可由消防水罐供水。因為經(jīng)過原油脫水后的污水里含有大量的原油和其它的物質(zhì)，若污水任意排放將嚴(yán)重污染環(huán)境，污染大氣，破壞生態(tài)平衡，給人們的生產(chǎn)和生活帶來嚴(yán)重的危害。含油污水處理后避免了污水的任意排放，保證了安全生產(chǎn)。mg/l 供排水、消防系統(tǒng)油田注水、油田生產(chǎn)用水及生活、消防用水由供水系統(tǒng)提供，該站注水設(shè)有注水泵，注水罐，為了保證注水水質(zhì)，還有過濾間，配有壓力濾罐。消防水泵房和消防泡沫泵房合建。罐區(qū)采用半固定式給水消防設(shè)施。供熱能力能適應(yīng)季節(jié)及遠(yuǎn)近熱負(fù)荷變化的要求。一個鍋爐房內(nèi)宜統(tǒng)一鍋爐型號，供熱參數(shù)及燃燒方式。站內(nèi)設(shè)有花壇，綠化帶等綠化場所，要求綠化面積為站場占地總面積的 10%。在滿足聯(lián)合站各項生產(chǎn)任務(wù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)充分采用先進(jìn)技術(shù)，第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書7考慮各種能量的合理利用，采用密閉流程，避免各種蒸發(fā)損耗，工藝流程應(yīng)能適應(yīng)操作的變化，但又要避免煩瑣，防止浪費(fèi)，管線閥門要盡量少，線路要短，油氣流向合理。(2) 密閉式流程結(jié)構(gòu)簡單，成本降低，有利于提高自動化工致程度和管理水平。三級分離指一級油氣水三相分離，二級緩沖分離以及在穩(wěn)定塔內(nèi)的三級分離。 本站工藝流程該站除正常的生產(chǎn)流程外，還有站內(nèi)循環(huán)以滿足原油不需外輸時的要求，還有原油罐區(qū)用以事故（如停電）發(fā)生后儲存油品，等來電后，再進(jìn)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(chǎn)。 程設(shè)計中的幾點(diǎn)說明：(1) 各作業(yè)區(qū)，裝置的布置應(yīng)與平面布置相符，應(yīng)標(biāo)明各工藝管線尺寸、安裝高度、介質(zhì)的流向、管線線型及管件應(yīng)符合的規(guī)定，尺寸不按比例。(3) 凡是不允許液體倒流之處（如離心泵的出口、有壓進(jìn)罐管線、藥劑線進(jìn)電脫水器入口等）都裝上了止回閥。 管線的安裝說明(1) 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，線路布置力求第 1 章 SR 聯(lián)合站工程說明書9整齊、美觀。(3) 主要的油管線均采用伴熱管線。帶壓的油、氣、水、風(fēng)管線一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。(6) 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 ?！? (5) 原油含蠟： % (6) 天然氣密度： kg/m 3 原油物性參數(shù)計算(1) 密度 由《油氣集輸》式(442)，在 20℃120℃范圍內(nèi)= （2t?)0(12??t?第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書111）780 860 時， =(10 )10 1/℃ ?20??3?20?3?(2) 動力粘度 由《油氣集輸》式(444) （22 ）1000 )]lg((1*[)( ???ttt ctac?? mPa秒；t0tttc，a—系數(shù)。s；t? — ℃時原油的密度，kg/m 。c） 密度（kg/m 3）運(yùn)動粘度（cst）動力粘度（）40 45 50 52 第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書1255 60 計算示例，取 t=40℃(1) 密度：由式（21）(1/℃)433 )..( ???????? 則 Kg/m.)2(95.)(44???t? 3(2) 動力粘度：由式（22 ）== m2\s50???= =106= mPas 10mPaC進(jìn)站壓力： 油氣水三相分離器: 進(jìn)口溫度：40186。C 控制壓力：() 出口原油含水： %20?緩沖罐 控制壓力: 電脫水器： 脫水溫度：52186。C 操作壓力： Mpa大罐： 儲存溫度：45~50186。C外輸距離： 30km油水在三相分離器中停留時間：5~30 分鐘油水在電脫水器中停留時間： 40 分鐘 主要設(shè)備的選擇 三相分離器的選擇 工作條件：進(jìn)口溫度 ：40186。C 控制壓力： 三相分離器的選取第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書14 由《油氣分離器規(guī)范》表 1 選取 臥式三相分離器，有效16804??長度 m，根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計手冊》可知，??el頁面在 2/3～3/4 之間，則取 h=2/3D= 由《油氣集輸式》式(380)， 計算集液部分弓形面積為： 2)](sin)()[( 122 ryryryf ?????? )]67.(i)67.()67.[( 2122 ?? = 2m 集液部分的體積：V=fV3由式（24）單臺分離器的原油處理量：＝1440 ＝?3m/d=℃， =???3kg/需要處理的原油總量為： ＝ = ?3m/d第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書15處理的液體總量為 ?則所需分離器的臺數(shù)為： ?n ∴ 取 N=5，則液體在分離器內(nèi)的停留時間為：?.因分離器不設(shè)備用，當(dāng)其中一臺檢修時，原油在其他分離器內(nèi)的停留時間為：10min??? 基本滿足要求 校核氣體處理量標(biāo)準(zhǔn)狀況下天然氣的密度為： ＝ ，則g?3k/m天然氣的相對密度為： ???a由《油氣集輸》式(469)，求天然氣的臨界參數(shù)當(dāng) ??臨界壓力： ＝（－ ） ＝?51MPa臨界溫度： ＝12＋238 ＝12＋238 =.對比壓力： ??cr 對比溫度： )1273(?r 由《油氣集輸》 ，滿足 0 ， 時，天然氣的壓縮因?rP6?rT子可用下述簡便方法計算： = =)(1??? 1084.)(???分離條件下氣體密度： .)7(0..98. ??zsgP?kg/m 3第 2 章 聯(lián)合站工藝計算書16 分離條件下的氣體粘度