联合站一段沉降脱水罐工艺设计Word格式.docx

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本次毕业设计不仅根据实际的情况进行了计算，还结合脱水沉降罐的基本原理和设计的基本方法，设计的方案经反复论证是最经济且运行安全的方案。

关键词：

脱水沉降罐；

工艺设计；

罐高确定

WindyCityoilfieldonthe1stheavyoiljointstationforaperiodofsettlementprocessdesignofthedewateringtank

Abstract

Chinaisoneofthelargestoilconsumingcountriesintheworld.Ashighqualityenergyandchemicalrawmaterials,crudeoilplaysanimportantroleinChina'

seconomicdevelopmentandthesettlementofcrudeoildehydrationplaysanimportantroleintheoriginalprocess.

ThegraduationdesignmainlyreferstothetechnologicprojectofaperiodofdehydrationsettlingtankintheWindyCityNo.1heavyoiljointstation.Thecontentofthedesignismainlyconsistedofthreeparts:

thenarrativepartofthedesign,thecalculationpartandportionofthedrawing.

Inthedescriptionsection,itdescribesthedesignbasis,constructionbackground,anoverviewoftheproject,crudeoildehydrationandproducedfluiddehydrationsedimentationtestdataonaperiodofsettlementstatusanddesignofthescaleofthedewateringtankinthe1stheavyoiljointstation,dewateringsettlingtank-layout.Someimportantsuggestionsforimprovementarementionedininvolvingdehydrationsettlementtank.Thecalculationsectionoftheprogramdesigncontainsthesettlingtankvolumecalculation,processpipingcalculation,thecalculationoftheoilpipediameterandhightankcalculation,andthebalanceoftheoil-waterinterfacetubeheightcalculation.Portionofthedrawingincludesabassicmapofthesettlementdehydrationjars,settlementdehydrationjarstopdiagramandthedehydrationofsettlingtankmap.

Thegraduationprojectisnotonlyacalculationbasedontheactualsituation,butalsocombineswiththebasicprinciplesofthesettlingtankindehydrationanddesignmethods.Thedesignoftheprogrambytherepeateddemonstrationisthemosteconomicalandsafeoperationoftheprogram.

Keywords:

dehydrationsettlingtank;

processdesign;

tankheightdetermination

绪论

原油脱水处理的常用方法有：

化学破乳剂沉降、重力沉降、加热、机械、电脱水等，一般把上述的处理方法中的几种综合应用以达到成本和效果最优化。

原油脱水包括脱出原油中的游离水和乳化水。

脱出乳化水比游离水难的多，各种常见脱水方法的共同点是，创造良好条件使油水依靠密度差和所受重力不同而分层。

原油脱水前，应尽可能脱出原油内溶解气，否则气体的析出和在原油内上浮、以及气泡还常吸附水滴的沉降，降低脱水质量。

油田上使用的沉降罐按其外形分为立式和卧式两种。

立式沉降罐不耐压，常用于开式流程，有时附以大罐抽气等措施，使流程的密闭性得以改善。

卧式沉降罐则常用于闭式流程。

加剂油水混合物由入口管径配液管中心汇管和多条辐射状配液管流入沉降罐底部的水层内，当油水混合物向上通过水层时，由于水洗作用是原油中的游离水、破乳后粒径较大的水滴、盐类和亲水固体杂质等并入水层，水洗过程至沉降罐油水界面处终止。

由于部分水量从原油中分出，从油水界面向上流动的原油流速减慢，为原油中较小粒径水滴的沉降创造了有利条件。

当原油上升到沉降罐上部液面时，其水含率大为减少。

经沉降分离后的原油由周围集油槽排除沉降罐。

罐内污水经虹吸管排出。

沉降罐的水洗段约占1/3罐内液高，沉降段占2/3液高。

定期清理管底积存的污泥时，由排空管排空管内液体，配液管为沿长度方向在罐底部开若干个喇叭口，沿罐中心向罐底方向孔径逐渐增大，使流出的油水混合物沿罐界面均匀分布。

配液管离管底高度约0.5-0.6m。

罐下方还有一条污水回渗管线将部分排出污水回掺管线将部分污水回掺至罐的入口管内，以增加管线内的水含率和加快水滴的聚结速度。

西方国家常用的一种沉降罐，与我国沉降罐的主要区别为①罐高与直径之比较常规油罐大，故称“炮筒”；

②有脱气器脱除气体，避免在罐内有气体析出。

有时将两个沉降罐串连，一级沉降罐流出的含水原油进入二级沉降罐进一步脱水。

此时，一级沉降罐应在标准储罐的基础上加高，以利于一级沉降罐的含水原油自流进入二级沉降罐。

沉降罐内一般不设加热盘管，若需要设置加热盘管时，盘管应设在油水界面附近的水相区内，否则原油受热产生的对流将严重干扰原油内水滴的沉降。

沉降罐内主要依靠水洗段的水洗作用和沉降段的重力沉降作用使油水分离。

有些含水原油，水洗脱水效果较为明显，则应适度增加油层高度。

油层和水层的高度，即罐内油水界面位置由装在虹吸管顶端的液力阀调节。

液力阀柱塞向上提升时，减少了污水流经柱塞和虹吸上行管间隙处的阻力损失，将使水层高度减小、油层高度增加。

因而调节液力阀柱塞位置，就能在较大范围内调节罐内油水界面位置，从而得到较好的脱水沉降效果。

重力沉降的优点：

沉降罐采用聚结和停留一段时间的方法使油水分离，进罐油水混合物一般无需加热，节省燃料；

罐内无运动部件，操作简单，要求自控水平低；

由于不加热，原油内轻烃组分损失少、原油体积和密度变化小。

缺点：

不适用于气油比大的原油乳状液；

罐容及装液后的质量较大，不适用于远洋原油处理；

由于沉降罐内表面积较大和污水的腐蚀性，使内壁衬里和牺牲阳极的投资、检查、维护费用较高；

由于管的表面积较大，若油水混合物温度高于环境温度则热损失较大；

罐截面面积较大，预使油水混合物沿界面均匀流动、避免短路流和流动死区十分困难，使沉降罐的性能受到影响。

联合站一段沉降脱水罐工艺设计

1设计依据与原则

1.1设计依据

设计依据主要为：

1）风城1号稠油联合站改扩建工程初步设计；

2）新疆风城油田侏罗系超稠油油藏全生命周期开发规划方案；

3）风城1号稠油联合站改扩建工程可行性研究；

4）关于风城1号稠油联合站改扩建工程可行性研究审查会的会议纪要。

1.2设计遵循的规范

（1）《中华人民共和国节约能源法》

（2）《中华人民共和国环境保护法》

（3）《中华人民共和国清洁生产促进法》

（4）《重点用能单位节能管理办法》（国家经济贸易委员会）

（5）《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004；

（6）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003；

（7）《油田采出水处理设计规范》GB50428-2007

（8）《室外排水设计规范》GB50014-2006

（9）《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）（2008年版）

（10）《石油天然气工程初步设计内容规范》（第1部分：

油气田地面工程）SY/T0082.1-2006

1.3设计原则

1）严格执行国家及中国石油天然气集团公司现行的有关规程、规范。

2）结合地质开发方案，远期与近期相结合。

3）针对目前1号稠油联合站一段脱水沉降罐所存在的问题，提出切实可行的实施方案，降低生产成本。

4）按照方案审议意见确定设计规模。

5）最大限度减少对环境的影响

2工程地质与气象资料

3.1工程地质资料

拟建场地在地貌单元上属剥蚀残丘地貌，场地原始地貌起伏较大，场地地势总体上由北向南倾斜，勘察期间经人工整平，地面高程在330.26m～334.73m之间。

1）拟建场地位于风城油田，地貌单元属剥蚀残丘地貌，场地地势总体上由北向南倾斜，局部起伏较大。

场地范围内不存在崩塌、滑坡、断层、地震震陷等不良地质问题，为可进行建设的一般地段。

2）拟建场地土属中软-坚硬场地土，Ⅱ类建筑场地；

设计地震分组为第二组，建筑抗震设防烈度为6度，设计地震基本加速度值为0.05g，特征周期值为0.40s。

3）根据现场勘察，评价场地地层均匀性如下：

a从现场钻探来看，场地主要地层

泥砂岩互层、

泥砂岩互层分布连续稳定，厚度较大，但

泥砂岩互层中不同深度处夹有钙质胶结坚硬层，厚度0.3～0.7m。

b面波测试成果显示，场地20m以内地层的波速值整体沿深度逐渐递增，在同一深度水平方向上波速值较平稳；

标准贯入试验成果显示标贯击数沿深度逐渐递增，在水平方向上，标贯击数离散性较小。

c室内土工试验成果显示，场地

泥砂岩互层压缩系数a100-200为0.17～0.36MPa-1,压缩模量为5.26～17.61MPa，为中等压缩性土。

综上所述，拟建场地地基土均匀性良好。

4）拟