秦-联合站工艺计算书

欢喜岭采油厂联合站脱水工艺计算书2.1初步确定输油管线直径2.1.1初步确定外输管径由经验公式：vQ4d（2-1）其中：d为管径，0.39m；Q为外输成品原油体积流量，单位1m3/s；Q=Q高含水×（1-f％）=10000×（1-60％）=4000m3/d；V为经济流速初选1.2m/s；（规范要求稠油集输管道0.3~1.2m/s）所以可得：vQ4d=27.0114.336002440004m=270mm；查《石油化工工艺管道安装设计手册》可见取热轧无缝钢管，即综上所述：外输管线取273×8，外径273mm，内径281mm。2.1.2初步确定站内管径(1)一段脱水管线：由经验公式：vQ4d其中：d为管径，0.39m；Q为高含水原油进站体积流量，0.12m3/s；V为经计流速初选1m/s；（规范要求稠油集输管道0.3~1.2m/s）所以可得：vQ4d=390mm114.3360024100004；查《石油化工工艺管道安装设计手册》可见取热轧无缝钢管；即综上所述：一段脱水管线取Sch20Φ426×9，外径435mm，内径426mm。(2)二段脱水管线由经验公式vQd4其中：d为管径，m；Q为低含水原油体积流量，0.06m3/s，V为经济流速，初选0.8m/s；Q=Q高含水×(1-g%)/(1-d%)=10000×(1-60%)/(1-20%)=0.06m3/d；g%--高含水原油进站的含水率；d%---经过一段脱水后的低含水原油的含水率；所以可得：vQ4d==6.0330.814.336002450004mm；查《石油化工工艺管道安装设计手册》可见取热轧无缝钢管；即综上所述：二段脱水管线取Φ325×7，外径是332mm，内径是325mm。2.2计算联合站的库容包括沉降罐和储油罐以及储油罐的个数和大小2.2.1好油罐数储备天数法：V=QN/（2-2）其中：Q为联合站含水原油日输入量，10000m³/d；N为储备天数，按规范要求稠油以管道外输的油田储备天数不应少于3d，取3d；η油罐利用率，η取0.9；所以VQN/=10000（1-60%）3/0.9=13333m3；由此可见好油储罐应建3个5000m3拱顶罐，并与二段沉降罐互为备用。2.2.2沉降罐数（1）一段沉降罐：沉降时间法：/QNV其中：Q为联合站日处理量，10000m³/d；N为破乳预设沉降时间36h=1.5d；η为油罐利用率，η取0.9；所以/QNV=100001.5/0.9=16667m3；由此可见一段脱水油储罐应建2个10000m3拱顶罐。（2）二段沉降罐：沉降时间法：/QNV其中：Q为二段含水原油处理量，m³/d；N为破乳困难预设停留时间72h=3d；η为油罐利用率，η取0.9；二段沉降罐体积：/QNV=5000×2/0.9=11111m3；由此可见二脱水段油储罐应建3个5000m3拱顶罐。2.2.3除油污水罐数计算总的污水量：V=10000×60%=6000m3/d；N为破乳困难预设停留时间为48h=1.5d；η为油罐利用率，η取0.9；污水罐体积：/QNV=6000×1.5/0.9=10000m3此可见污水储罐应建1个10000m3拱顶罐。2.3热力计算2.3.1计算一段脱水热负荷并初选加热炉型号（1）计算一段脱水热负荷：公式TcmQ，其中η取0.9（2-3）油m为每小时油处理量；24/60%-1100002.892）（油m148700kg/h；水m为每小时水处理量；22305024/60%000102.892水mkg/h；油c取1.8KJ/(kg·℃)；水c取4.2KJ/(kg·℃)；106575RZTTTT水油℃；/）（水水水油油油TmcTmcQ11896000KJ/h=3304kw；（2）初选加热炉型号由于水水水油油油TmcTmcQ3304kw，所以加热可取热负荷为1250kw，型号为HJ1250-H/2.5-Q的加热炉（效率为82%），4台可满足要求，另附2台同一型号加热炉备用。2.3.2计算二段脱水热负荷并初选加热炉型号（1）计算二段脱水热负荷：由TcmQ油m为每小时油处理量；有48700124/60%-1100005.889）（油mkg/h；水m为每小时水处理量；有37062.520%/2480%40%100005.889水mkg/h；油c取1.8KJ/(kg·℃)；水c取4.2KJ/(kg·℃)；水水水油油油TmcTmcQ1297188KJ/h=978kw；（2）初选加热炉型号由于水水水油油油TmcTmcQ978kw，所以加热可取热负荷为1250kw，型号为HJ1250-H/2.5-Q的加热炉（效率为82%），1台可满足要求，另附1台同一型号加热炉备用。2.3.3计算外输加热炉热负荷及加热站个数并初选加热炉型号（1）计算加热站数及K值由公式：00lnTTTTDKGClZRR（2-4）其中：G为平均温度下原油的质量流量，41.36kg/s；C为平均温度下原油的比热容取1.8KJ/(kg·℃)；K为总传热系数；D为外输管径与保温层厚度之和，m；RT为出站温度，取RT值为75℃；ZT为进站温度，取ZT值为65℃；0T为埋地温度，取0T值为1℃；RRnll，为站间距，m；（2-5）平均温度为CTToZRpj3.683/23/1T；平均温度下的密度：33.68m/kg3.893；平均温度下的质量流量：G=Q×(1-g%)×3.68/24/3600=4000×893.3/24/3600=41.36kg/s；采用40mm厚的聚氨酯保温层，D=219+2×40=299mm=0.299m；初设K=0.75；则有：km34.151-651-75ln299.014.375.08.141.36ln00TTTTDKGClZRR；则有：56.415.34/70l/lnR，即布置5个热站；反算km145/07lR；反算总传热系数K：00lnTTTTDlGCKZRR；（2-6）得00lnTTTTDlGCKZRR=0.771；因此保温层厚度满足保温要求。（2）加热炉型号及热负荷由TcmQ油m为每小时油处理量：油mG×（1-g%）/24=893.3×10000×40%/24=74442kg/h;哈哈油c取1.8KJ/(kg·℃)；138884010/0.9744428.1/油油油TmcQKJ/h=414kw；由于油油油TmcQ414kw，所以加热可取热负荷为1250kw，型号为HJ1250-H/2.5-Q的加热炉（效率为82%），1台可满足要求，另附1台同一型号加热炉备用。（3）计算进站温度由00lnTTTTDKGClZRR可得：GCDlkTTTTRZR00ln；（2-7）代入数据可得：ZT=65℃。2.4联合站内管线水力计算RT=65℃，ZT=75℃；pjT=1/2（ZRTT）=70℃；（2-8）且有平均温度下的油品密度（忽略压力对密度的影响）：942.9kg/m³；又有：动力粘度：=170mPa.s；得出：v=/0.17/942.9=410803.1m2/s；低含水1.54108575.2m2/s；高含水0.54109525.0m2/s；同理可以得到：50℃时，4108.657m2/s；低含水41012.99m2/s，高含水41095.0m2/s；60℃时，4104.82m2/s；低含水41023.7m2/s，高含水41041.2m2/s；80℃时，5108.577m2/s；低含水51012.87m2/s，高含水51029.4m2/s；由此可以画出不同含水率原油的粘温曲线，见图2-1。图2-1欢喜岭采油厂联合站不同含水率原油粘温曲线2.4.1确定经济流速，判断流态（1）一段脱水罐到脱水泵入口：①50%任务输量：d/m40003Q；油品流速：2d4Q；由于脱水泵前要比脱水泵后的管径大一号，所以此处选择管子Sch30Φ325.06.3，外径325.0mm，内径312.4mm；s/m19.02431.014.3360024%80%2540004d422Q；雷诺数：Re=dvQ4（2-9）20002.207108575.22431.014.3360024%80%2540004dv4e4-QR；流态为层流，查《油库设计与管理》得309.0e64R；②任务输量：d/m80003Q；油品流速：s/m38.02431.014.3360024%80%2580004d422Q；雷诺数：20004.414108575.22431.014.3360024%80%2580004dv4e4-QR；流态为层流，查《油库设计与管理》得154.0e64R；③150%任务输量：d/m120003Q；油品流速：s/m57.02431.014.3360024%80%25120004d422Q；雷诺数：20006.621108575.22431.014.3360024%80%25120004dv4e4-QR；流态为层流，查《油库设计与管理》得103.0e64R；(2)脱水泵出口至第二段脱水罐：①50%任务输量：d/m40003Qs/m272.02604.014.3360024%80%2540004d422Q；20007.247108575.22604.014.3360024%80%2540004dv4e4-QR；流态为层流，查《油库设计与管理》得258.0e64R；②任务输量：d/m80003Qs/m544.02604.014.3360024%80%2580004d422Q；20004.495108575.22604.014.3360024%80%2580004dv4e4-QR；流态为层流，查《油库设计与管理》得129.0e64R；③150%任务输量：d/m120003Qs/m815.02604.014.3360024%80%25120004d422Q；20001.743108575.22604.014.3360024%80%25120004dv4e4-QR；流态为层流，查《油库设计与管理》得086.0e64R；2.4.2脱水泵的选择(1)计算摩阻经过加热炉的压差为0.05MPa，m72.58.92.8921005.0h6加热炉；高程差：m6.1219.0143.15Z；①一段脱水罐到脱水泵入口摩阻：由平面布置图可以测量得m160l1；则由达西公式得：gdLh2v2；（2-10）m293.08.9219.02431.0160309.0g2vdlh221；m583.08.9238.02431.0160154.0g2vdlh22'1；m876.08.9257.02431.0160103.0g2vdlh22''1；②脱水泵出口至第二段脱水罐摩阻：由平面布置图可以测量得m785l2；m936.28.92272.02604.0785258.0g2vdlh222；m872.58.92544.02604.0785129.0g2vdlh22'2；m786.88.92815.02604.0785086.0g2vdlh22''2；③第一