油气储运毕业设计-油田地面工程联合站设计(共43页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上中国石油大学(华东)毕业设计(论文)ZG联合站设计学生姓名: 学 号:专业班级:油气储运工程03-6班指导教师:王海琴2007年6月20日专心-专注-专业摘要ZG联合站设计是以储运教研室下达的任务书为依据的。ZG联合站位于山东省境内某干道一侧,该联合站坐北朝南,东西长350,南北宽250,场区自然地坪平整后为-0.35-相对于绝对高度55.75(黄海)。年输量每年为300万吨。站外来油经三相分离器、原油缓冲罐、循环泵、电脱水器、加热炉、原油稳定塔、外输泵之后外输。根据实际以及总平面布置原则,设计总平面布置,站内设有原油罐区、原油稳定区、工艺区、加热区、污水处理区、预留
2、区、消防区、变配电区、行政管理区等,画出了总平面布置图。根据流程设计原则,设计联合站的基本流程,共有两种基本流程,并画出了工艺流程图。在设备和管线选择后,进行了基础参数和热力、水力计算和设计了泵房安装图,并校核了所有设备。关键词:联合站;平面布置;工艺流程;泵房安装ABSTRACTThis design of the ZG Central Treating Station is planed on the base of the assignment given by Storage and Transportation department. The ZG Central Treating
3、Station is located on the trunk highway of Shandong Province, which faces to north, from west to east is about 350m, and from south to north is about 250m. After the field is naturally leveled off, it is -0.35 in height- opposite in absolute height 55.75(Yellow sea). The treating capacity is 3000 th
4、ousands tons per year. First: According of the station and the designing proposal are determined according to the assignment. There are nine parts in all, as follows: crude oil tank field, crude oil stabilization filed, technology filed, heating filed, sewage processing area, fire protection area, p
5、re-reservation filed, electric distribution filed, administrative filed. Then I describe the designing proposal.Second, I designed the flow diagram. The main technological process of the station includes pump tight flow and accident flow. Equipments and the diameter of pipelines are selected basing
6、on parameters of the hydraulics and thermodynamics.Then, I designed the diagram of pump room installation, and checked all the equipments.Keywords: central treating station; plane layout; process flow; pump room installation目 录第1章 前言1 第1章 前 言就目前来说,随着各大油田的含水率成逐年上升,以及各大油田对石油伴生气利用的增多,联合站的作用也越来越大,联合站的设计
7、工作就变得更为重要。同时随着石油、石油产品价格的上涨以及石油资源的减少,联合站的设计应该从节约能源,减少成本等方面来考虑,从而能以最少的投入来创造更多的财富。联合站就是把分散的原油集中、处理使之成为油田合格产品的过程,是油田生产的必要环节之一。联合站设计是油气集输工艺设计的重要组成部分,为使其最大限度地满足油田开发和油气开采的要求,需要做到经济合理、技术先进、生产安全可靠,保证为国家生产符合数量和质量要求的合格油田产品。本设计充分考虑联合站设计工程中可能存在的一些问题,通过大量的计算以及校验,最终制定了ZG联合站的设计方案。第2章 ZG联合站设计说明2.1 设计概述联合站设计是油气集输工艺设计
8、的重要组成部分,为了使其最大限度地满足油田开发和油气开采的要求,设计时应该做到技术先进,经济合理,生产安全可靠,保证为国家生产符合质量要求的合格油田产品。2.1.1 ZG联合站的主要工作任务(1) 接收接转站输来的气液混合物;(2) 进行油、气、水三相分离;(3) 对原油进行脱水、稳定;(4) 净化原油外输;(5) 含油污水处理;(6) 污水回收,回注。2.2 设计原始数据根据储运教研室给定的设计任务书进行设计。2.3 站址选择及总平面布置132.3.1 站址的选择根据油田总规划,ZG联合站位于山东省境内某干道一侧,据该干道2.5,已建接转站。该地区地势平坦开阔,土质为亚粘土,满足选择站址的工
9、程地质条件。2.3.2 总平面布置2.3.2.1 总平面布置原则1、总平面图上应有建北方向,各区块布置时应考虑风频和风向。2、考虑场地原始高程变化,一般罐区应设在地势高出的地方,并且在全年最小风频方向的上风向。3、布置时应考虑流程,使有其加工流程简短,节省建设和经营费用。4、罐区和泵房应相邻,使泵的吸入管线尽可能短,避免泵抽空。5、设计时应避免外来人员经过油气加工区。6、各个区块之间应满足防火间距要求。7、建筑物尽可能坐北朝南,符合人们的居住习惯。2.3.2.2 总平面布置及说明根据总平面布置原则,ZG联合站平面布置示意如图21所示。图2-1 平面布置示意图1、本站坐北朝南,东西长350,南北
10、宽250场区自然平整后相对标高0.35,相当于绝对标高55.75(黄海)。2、为便于生产管理,每个作业内容的生产装置集中在同一界区之内,电缆直接埋地,油气工艺管线采用管架和局部埋地敷设。3、生产区之间以道路隔开,站内消防道路和一般道路均为8,道路两侧设有边沟,雨水沿公路边沟排至站外。含油污水全部进污水处理站,处理后回收、回注,循环利用。4、在充分考虑安全前提下,站内共设有两个大门。这样,任何一个火灾危险性较大的区域都可以通过大门直接到达,而不必穿越其它区,一旦发生火灾,消防车可以以最快速度到达事故现场,各区车辆及人员可迅速撤离。5、行政管理区靠近主干道,这样可以减小非生产区人员和闲杂人员、车辆
11、进入生产区,减少对生产的干扰并避免事故的发生。6、原油罐区属于危险性较大的区域,应远离人流、车流密集的场所和有明火散发火花的地点,且应位于最小风频的上风侧,所以布置在本站的东南角。7、锅炉房、加热炉是直接火源,由于本地区全年最大风频方向为东南风,而最小风频为西南风,所以放在本站的东北角上,以减小发生火灾的危险。8、由于变配电区火灾危险性小于其它各区,而把它与其它各区放在一块又十分危险,所以布置时将其置于联合站内侧西北角,并用围墙隔开。2.3.3 各区布置及设施联合站各区的各种设备、建筑物按生产操作、火灾危险程度、经营管理等特点进行分区布置,各区建有道路沟通,便于安装、检修、消防等工作。2.3.
12、3.1 工艺区工艺区主要进行原油的初加工。原油在该区经过三级分离,即一级油气水三相分离器分离、缓冲罐内油气二级分离、原油稳定塔内三级分离。两段脱水分别在三相分离器和电脱水器内进行,然后经过加热炉加热后外输。2.3.3.2 原油罐区本站设有四座10000的外浮顶油罐,事故罐与净化罐可互为使用。因总容量大于20000,所以需设置隔堤。雨水排出口设在堤的内侧,防火堤内侧基角线至油罐外壁的间距8m,油罐与油罐外壁之间的间距为12。2.3.3.3 污水处理区污水处理区在联合站内很重要,污水一般含油在0.20.8%左右,既为了节约原油必须回收,又为了得到干净的水。含油污水处理避免了污油随意排放,保证了安全
13、生产。2.3.3.4 消防区消防区设有消防泵房及半固定式消防设施。2.3.3.5 加热区油气集输系统站库采暖、生产及生活热负荷均由锅炉房供给。2.3.3.6 变配电区联合站属于一级负荷,采用双电源、双回路使供电不中断。2.3.3.7 行政管理区站内设有综合办公楼一座,楼内设有调度室、办公室、会议室、仪修、库房、总机室等,另有化验、维修平房一座,门卫值班室。2.3.4 场地利用及绿化考虑总平面布置中已提及了场地的各种布置,一般中小站场土地利用系数为45%50%,大型站库的土地利用系数应为60%65%。绿化系数不小于10%,站库绿化对场内工作人员的工作环境的改善是很重要的。2.3.5 联合站设备的
14、选择及参数的确定油气水三相分离器4000168005台原油卧式缓冲罐4000176002台电脱水器300017000 4台水套加热炉HJ1250-H/2.5-Q 3台外输泵 DJ280-439 3台循环泵 SJA68P13L 3台钢制外浮顶罐 10000 4座2.4 工艺流程设计2.4.1 流程设计原则工艺流程应能保证联合站处理的油气产品质量符合要求,避免油气水无次序往返,反复节流、加热等现象。工艺流程应节约能源,防止污染,保护环境,安全可靠,并有一定的灵活性。尽量采用先进技术,实现自动化控制。2.4.2 本站工艺流程该站除正常的生产流程外,还有站内循环以满足原油不需外输时的要求,还有原油罐区
15、用以事故(如停电)发生后储存油品,等来电后,再进入正常工作,避免因联合站或外输管线的突发事故而影响油田生产。 2.4.2.1 正常流程: 注破乳剂 气体气体处理区站外来油进站阀组油气水三相分离器原油缓冲罐循环泵 污水污水处理区 注破乳剂电脱水器加热炉原油稳定塔(净化油罐加热炉)原油外输泵计量外输2.4.2.2停电流程:进站来油进站阀组油气水三相分离器原油缓冲罐事故罐循环泵后的正常流程2.4.3 站区工艺管线的布置及敷设方法考虑在满足总平面分区布置的基础上,油气、热力、供排水管线及电路应尽量缩短长度,在满足水力、热力要求的条件下,线路布置尽量保持整齐美观。场区各种地上、地下管线和供配电、通信线路
16、,宜集中布置在场区道路的两侧,避免地上管线和电力电信线路包围工艺装置和独立的建筑物,并减小与场区道路的交叉,交叉时应取直交,必须斜交时,交叉角不小于45。场区管线的敷设方式是根据场区土壤性质和地下水分布情况确定,一般应尽量减少埋地和管沟敷设的管道。第3章 ZG联合站计算说明3.1 有关基础参数的确定3.1.1 设计规模123.1.1.1 原油处理能力 300万吨/年300t/a=8219.18t/d (一年按365天计算)考虑油田生产的不均衡性,取不稳定系数1.25,原油计算处理量为:=8219.181.2510273.98t/d3.1.1.2 天然气的处理量 平均气油比为60N/t 则: =
17、6010273.986.1643.1.1.3 联合站污水处理能力 综合含水70%则: =30070%/1000=2.13.1.2油气物性的计算12343.1.2.1 原始数据见任务书3.1.2.2 原油物性参数计算1、在20120范围内,原油密度: (3-1)式中:,温度为,时原油的密度,; 系数。当时, 2、动力粘度 (3-2)式中:,温度为,时原油的粘度,;,系数。当 时 , =2.521/时 , =1.441/时 , =0.761/3、运动粘度 (3-3)式中:时原油的运动粘度,;时原油的动力粘度, ;时原油的密度,。以上各式计算出各温度下原油的密度、动力粘度和运动粘度,结果列表如表3-
18、1。表3-1 原油物性计算结果温度()2083040815.47.38806.024246811.26.40805.198248.7809.26.02114.872350804.85.84484.724452808.15.57794.507554.25805.45.31184.278155804.85.22474.204860801.44.68473.75433.1.2.3气液相进站流量的计算1、液相该站原油日处理量为10273.98吨。进站温度为40时,原油密度为=815.4则:进站的原油量 原油含水率为70%(按体积)总的液体流量2、气相设计该站的气体处理能力为6.164 ,在进站条件(P
19、=0.5,40)下,气体的流量有气体状态方程推出: (3-4),为工程标准状态下的参数=0.,=293K,P=0.5,T=273+40=313K,=6.164则:3.2 主要设备的选择与校核3.2.1 三相分离器的选取与校核123456所选用卧式三相分离器的规格为:400016800 三相分离器操作条件:温度55,压力0.53.2.1.1 分离器的台数的确定该规格的分离器圆筒部分长度为16.8,有效长度16.80.8=13.44,分离器直径为D4.0,假定气液界面控制在分离器的2/3D即8/3m处。集液部分弓形面积:(3-5) 30%=2.6687则单台三相分离器的处理量由公式 (3-6)式中
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