联合站的各工艺流程.doc

联合站的各工艺流程概况与设计思路
储运1204 胡婧尧 201204020419
摘 要： 联合站是油气集输工艺设计的重要组成部分，也是油田生产的重要必要环节，对它的要求是使其最大限度的满足油田开发和油气开采的要求, 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数量和质量的油田产品。联合站对来油进行处理，它的主要作用是对原油进行油气水三相分离，站外来油经三相分离器、加热炉、油气分离器、电脱水器、稳定塔等首先进行油、气、水的分离，再经外输泵和计量间等向外输送。站内气体直接送往气体处理厂进行处理。根据南泥湾联合站设计的经验和对资料的研究，在此总结出联合站设计的一般思路和步骤。
关 键 词：联合站 油气分离 工艺流程 平面布置
一联合站简介
联合站，即集中处理站，是油田地面集输系统中重要组成部分。就油田的生产全局来说，油气集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程之后的很重要的生产阶段。它是对油井产物油、气、水集中进行综合净化处理, 从而获得合格的原油、天然气、稳定轻烃、液化石油气和可回注的处理采出水的中心站。如果说油藏勘探是寻找原油，油田开发和采油工程是提供原料，那么油气集输则是把分散的原料集中处理，使之成为油田产品的过程。联合站一般建在集输系统压力允许的范围内，为了不影响开发井网以及油田中后期加密井网的布置与调整，应尽量建在油田构造的边部。
联合站将来自井口的原油、伴生天然气和其他产品进行集中、运输和必要的处理、初加工，将合格的原油送往长距离输油管线首站外输，或者送往矿场油库经其他运输方式送到炼油厂或转运码头，合格的天然气则集中到输气管线首站。
联合站一般包括如下的生产功能：1油气水分离2原油脱水3原油稳定4来
油计量5原油外输6注水7污水处理8天然气处理及外输
二联合站工艺系统概述
以中石化华北分公司第一采油厂为例，
1.原油处理主要流程：分站来油——进站阀组——加药——螺旋板换热器——四相分离器——浮头换热器——螺旋板换热器——原稳塔——浮头换热器——（原油储罐）
原油储罐——外输
2.主要处理工艺：
分站来油汇集到进站阀组，原油经阀组汇管加药后至螺旋板换热器（ 五台）换热，换热器的热介质为饱和蒸汽，压力为1.25MPa，温度为200度（换热面积为60m2）。原油在换热器内的初步压力为0.35MPa,换热后温度达到55度左右，然后进入分离器（五台）进行油气水及泥沙的分离。分离器的基本工作压力0.35MPa左右，温度为55度左右，处理液量为1500m2/d，初步处理过的原油经浮头换热器（三台）进一步换热（管层），换热后的温度为93度左右（换热器换热面积为800m2）然后进入螺旋板换热器（ 两台）进行换热，换热后的温度为120 度左右（ 换热面积为120m2），经原稳塔进行原油稳定（脱出轻烃）进入浮头换热（壳层）后温度降至70-90度后进入外输管线经外输泵外输也可进入原油储罐。原油也可经分离器油气水分离后直接进罐然后合格的原油外输。
2.1 油气水混合物的收集
一个区域中若干油井的井口产物经过计量后，输送到联合站进行集中处理。在收集的过程中对于高粘度、高凝点原油要采取一定措施，使它能够在允许的压力下安全的输送到联合站而不至于凝固在管线内。通常采用的方法有：加热保温法；化学降粘、降凝法；物理降粘、降凝法。
2.2 油气水的初步分离
在实际生产工程中，从油井出来的不单是原油，常常含有气、水、砂、盐、泥浆等。为了便于输送、储存、计量和使用，必须对它们进行初步分离。油井产物中常含有水特别在油井生产的中后期，含水量逐渐增多，利用离心重力等机械方法分离成气液两相。有些井出砂量很高，同时还应该除去固体混合物。
油气水的初步分离主要在三相分离器中进行，在开式流程中，也在沉降罐中进行。油和机械杂质、盐的分离一般与油水分离同时进行。当含盐、含砂量高时，有的要用热水冲洗和降粘后再沉降分离，连同水、机械杂质和盐一起脱除。
2.3 原油脱水
对轻质、中质含水原油，宜采用热沉降、化学沉降法脱水；对中质、重质的高含水原油，先采用热化学沉降法脱水，再用电脱水，对乳化度高的高粘度、高含水原油，应先破乳再沉降脱水。
一般采取的脱水方法有：
（1）化学破乳剂脱水。化学破乳剂是人工合成的表面活性物质。往原油与乳状液中诸如少量破乳剂既能收到显著的脱水效果。
（2）井口加药与管道破乳
（3）重力沉降脱水
（4）利用离心力脱水
（5）利用亲水固体表面使乳化水粗粒化脱水
（6）电脱水
对于轻质油品来说, 分离宜采用热沉降化学沉降法脱水。对于重质含水原油, 先采用化学沉降法脱水, 再经过电脱水对于乳化度角的高粘度, 高含水原油应先破乳在进行沉降脱水油和机械杂质, 盐的分离一般与油水分离同时进行, 当含盐, 沙较高时,要用热水冲洗后再降粘分离。
。2.4 原油稳定
原油中甲烷、乙烷、丙烷、丁烷（正构）在通常情况下是气体，这些轻烃从原油中挥发出来时会带走大量戊烷、己烷等成分，造成原油的大量损失，为了降低油气集输过程中的原油蒸发损耗，一个有效的方法就是将原油中挥发性强的轻烃比较完全的脱除出来，使原油在常温下的蒸汽压降低，这就是原油稳定。
原油稳定所采用的方法可以分为闪蒸法和分馏法两大类。闪蒸法又分为常压闪蒸、负压闪蒸和正压闪蒸。
2.5 轻烃回收
从原油中脱除的轻烃，经过回收加工是石油化工的重要原料，也是工业与民用的洁净燃料。随着石油化学工业的飞速发展和世界性能源短缺，天然气回收液烃技术得以迅速发展，轻烃回收给国家创造了更多的财富。
轻烃回收工艺基本可以分为三种：吸附法、油吸收法和冷凝分离法。我国油田气轻烃回收都采用冷凝分离法，按冷冻深度不同，冷凝分离可以分为浅冷（-15～-25 ℃）和深冷（-60～-100 ℃）2 种。
2.6 天然气
随油井中原油一起采出的伴生气，直接输送到气体处理厂。
2.7 含油污水的净化
原油经过沉降、脱水后放出来的水，还含有一定量的原油、泥砂等物质，必须经过净化才能回注或外排。从污水中回收污油，既节约能源又保护环境，经过处理后的污水一般回注地层，保持油层压力，提高油藏采收率。
含油污水处理的常用方法是：重力沉降除油法、混凝沉降法、气体浮选法、斜板除油法和过滤除油法。
2.8 辅助生产系统
辅助生产系统包括给排水系统、供热系统、变配电系统、通讯系统、采暖及通风系统、道路系统等。这些系统都是联合站的必要组成部分，是联合站正常工作的保证。
三 联合站的设计思路和步骤
3.1 站址选择
对于站址的选择，从平面上考虑应满足下列要求：
（1）站址应有一定的面积，使站内建筑物之间能留有负载荷防火安全规定的间距离，并给站的扩建和改造留有必要的余地；
（2）所选站址与附近企业、住宅、公用建筑物要保持应有的安全防火距离；
（3）所选站址的交通、供电、供水、电讯等尽量方便，还应靠近允许排污水的低洼带或水塘，或者靠近考虑污水处理设施的地方，以便排除站内的污水，不致损害农田和水源；
（4）所选站址地势较高或具有平缓倾斜，这种地形使站内易于排水，有利于油罐区和泵房的竖向布置，应避免站址选择在低洼沼泽地区或可能浸水的地区；
（5）尽可能不占或者少占用耕地，从工程地质条件来考虑应满足如下要求：地耐力应不小于0.145MPa，腐蚀性较小，沉陷不大且均匀，并且能很快停止，易于排水。沙土层、亚沙土、亚粘土基本上都能满足上述要求，适宜建站，象粘土层岩石层、杂土层，不宜建站；
（6）若在乡镇或者居民区选址时，应选在乡镇和居民区的最小风频的上风向侧和靠近公路的位置，这样当以最大风频刮风时，联合站和居民区互不影响，沿最小风频刮风时，联合站在居民区的上风向，避免居民区可能发生的明火影响联合站正常的运行，联合站站址应避免窝风地段，有较好的通风环境。
3.2 平面布置说明
联合站各区的各种设备、建筑物油气散发量的多少、火灾危险程度、生产操作方式有很大的区别，有必要按生产操作、火灾危险程度、经营管理的特点进行分区布置，把特殊的区域进行隔离，限制闲杂人员的出入，有利于安全管理。各区间应有道路连通，便于安装和消防工作。
（1）工艺区
工艺区是联合站的内脏，对原油的初加工就是在这里完成的。该区经过三次分离，即在油气水三相分离器、缓冲罐和原油稳定塔进行分离。两段脱水，即分别在油气水三相分离器和电脱水器进行，处理完是净化油外输。该区主要设备如下：油气水三相分离器、缓冲罐、循环泵、电脱水器、原油稳定装置、加热炉、流量计等。该区有火源，又有危险区，所以做平面布置时应特别注意安全。
（2）原油罐区
当本站发生事故时，原油罐区可以储存原油。本站共设3 座浮顶油罐，罐区周围设有密闭的防火堤，防火堤的有效容积不应小于罐组内最大油罐容量的一半。雨水排出口应设在堤的内侧，雨水排出管线上应装有长闭蝶阀或闸阀。该区采用半固定式消防，锅炉和水套加热炉供水由站外供水管线完成，也可由消防水罐供水。
（3）污水处理区
污水处理在联合站内占有很重要的地位。因为经过原油脱水后的污水里含有大量的原油和其它的物质，若污水任意排放将严重污染环境，污染大气，破坏生态平衡，给人们的生产和生活带来严重的危害。对含油污水进行处理和回注，变有害为有利，提高了水的利用率，保护了地下资源，因为污水一般含油在0.2%～0.8%左右，为节约原油，必须回收。含油污水处理后避免了污水的任意排放，保证了安全生产。污水处理标准：对于外排的含油污水，必须做到含油不大于10 mg/L：对于回注的含油污水必须做到含油不大于30 mg/L。
（4）供排水、消防系统
油田注水、油田生产用水及生活、消防用水由供水系统提供，该站注水设有注水泵，注水罐，为了保证注水水质，还有过滤间，配有压力滤罐。站内的消防设施由消防泵和消防水罐组成。消防水泵房和消防泡沫泵房合建。消防车库不应与汽车库合建。罐区采用半固定式给水消防设施。
（5）锅炉供热区
油气集输系统的站库采暖，生产及生活热负荷均由锅炉房供给。供热能力能适应季节及远近热负荷变化的要求。单台锅炉最低热负荷不宜低于额定热负荷的
30%，一般不设备用锅炉，但当1 台锅炉因故停运时，锅炉房的供热能力仍不小于最大供热能力的50%。一个锅炉房内宜统一锅炉型号，供热参数及燃烧方式。
（6）行政管理区
设生产综合办公楼一座，内设调度室、办公室、会议室、资料室、总机室等。
站内设有花坛，绿化带等绿化场所，要求绿化面积为站场占地总面积的10%。
四 结束语
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，联合站的设计工作就变的更为重要。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，减少成本方面来考虑，从而能以最少的投入来创造更多的财富。

参考文献：
［1］冯叔初，郭揆常，王学敏. 油气集输［M］. 石油大学出版社，1995.
［2］冯叔初，郭揆常. 油气集输与矿场加工［M］. 中国石油大学出版
社，2006.
［3］杨筱蘅. 输油管道设计与管理［M］. 中国石油大学出版社，2006.
［4］郭光臣，董文兰，张志廉. 油库设计与管理［M］. 石油大学出版
社，1994.
［5］杨树人，汪志明，何光渝，崔海清. 工程流体力学［M］. 石油工
业出版社，2006.