Проект сепаратора концевой ступени промысловой подготовки нефти
Введение
Продукция скважин на нефтяных месторождениях, представляет собой многофазную, многокомпонентную смесь. Поэтому перед подачей в магистральный трубопровод, с целью рационального использования, ее необходимо разделять на фазы. Процесс разделения продукции скважин на жидкую и газовую фазы называется сепарацией.Кроме сепарации в схемах подготовки нефти и газа возникает необходимость удаления из нефти и газа определенной группы углеводородов (в газе это тяжелые углеводороды, в нефти — легкие), а также удаления из газа паров влаги.Выделение из нефти растворенного газа осуществляется путем последовательного снижения давления на каждой ступени сепарации, а удаление из газа определенных групп углеводородов и влаги — в специальных аппаратах-абсорберах или в трубопроводе в результате межфазного массообмена между жидкой и газовой фазами.Сосуд, в котором происходит отделение газа от жидкой продукции скважины, называют газонефтяным сепаратором.
Содержание
Введение 6
1 Литературный обзор 8
1.1 Основные особенности системы cбора и подготовки скважинной продукции 8
1.2 Первичная подготовка нефти – обязательный процесс ее переработки 11
1.3 Подготовка нефти к транспортировке 12
1.4 Процессы подготовки нефти 13
1.5 Реконструкция системы подготовки нефти 14
1.6 Основные процессы промысловой подготовки нефти 14
1.7 Новые технологии подготовки нефти на выставке 15
2 Технологическая часть 16
2.1 Описание технологической схемы 16
2.2 Технологический расчет сепаратора нефти 22
2.2.1 Состав и свойства не разгазированной нефти 22
2.2.2 Результаты технологического расчета сепаратора 23
2.2.3 Состав и свойства выходящих потоков 23
3 Механическая часть 29
3.1 Механический расчет сепаратора 29
3.1.1 Толщина стенки цилиндрической обечайки аппарата, работающего под внутренним избыточным давлением 29
3.1.2 Допускаемое внутренние избыточное давление цилиндрической обечайки аппарата при действительной толщине стенки30
3.1.3 Расчёт толщины стенки эллиптического днища аппарата, работающего под внутренним избыточным давлением 30
3.1.4 Допускаемое внутреннее избыточное давление эллиптического днища аппарата при действительной толщине стенки 31
3.1.5 Расчёт толщины стенки люка Ду=600 в эллиптической части аппарата, работающего под внутренним избыточным давлением 31
3.1.6 Допускаемое внутреннее избыточное давление стенки люка Ду=600, при действительной толщине стенки 32
3.1.7 Расчёт толщины стенки штуцера Ду=150 в цилиндрической части аппарата, работающего под внутренним избыточным давлением 32
3.1.8 Допускаемое внутреннее избыточное давление стенки штуцера Ду=150, при действительной толщине стенки 33
3.1.9 Укрепление отверстий 34
3.1.9.1 Наибольший диаметр отверстия, не требующего дополнительного укрепления в кожухе аппарата 34
3.1.1.2 Наибольший диаметр отверстия не требующий дополнительного укрепления в эллиптическом днище кожуха аппарата
3.1.10 Расчет опоры аппарата 36
3.1.11 Проверка на возможность проведения гидравлического испытания аппарата
3.1.12 Расчет плоской крышки люка Ду=600мм 39
3.1.13 Расчет фланцевого соединения штуцера Ду=150мм 43
3.1.14 Расчет фланцевого соединения штуцера Ду=80мм 46
3.2 Особенности коррозии в нефтяной промышленности 49
4 Охрана труда 76
5 Охрана окружающей среды 81
Заключение 90
Список литературы 91
Приложения
Список литературы
Кузнецов А. А., Кагерманов С. М., Судаков Е. Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. Изд. 2-е, пер. и доп. Л., «Химия», 1974. – 344 с.
Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов/Под ред. чл.-корр. АН СССР П. Г. Романкова. – 9-е издание, перераб. и доп. – Л. Химия, 1981. – 560 с.
Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1991. – 496 с.
ГОСТ 34233.2-2017. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
ГОСТ 34233.3-2017. Нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий.
ГОСТ 34283-2017. Определение расчетных усилий для аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмических воздейсвий.
Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. Учебник для студентов вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1978. – 328 с. с ил.
Бабицкий И.Ф., Вихман Г.Л., Вольфсон С.И. Расчет и конструирование аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов. Учебник для студентов вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.; Изд-во «Недра», 1965. – 914 с. с ил.
С.Н. Хаджиев, В.Т. Суманов, В.Р. Зиновьев. Тематический обзор. Опыт работы и пути интенсификации установок каталитического крекинга. Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, 1978.
Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. – Л.: Химия, 1980, 327 с.
Лесухин С.П. Интенсификация тепломассообменных процессов в технологии промысловой подготовки нефти на основе принципа газожидкостного взаимодействия на вертикальных контактных решётках. – Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук. – С.: СамГТУ, 2000
Система сбора и подготовки нефти включает комплекс промысловых технических средств и установок, соединенных трубопроводами. В настоящее время известны следующие системы промыслового сбора: самотечная двухтрубная, высоконапорная однотрубная и напорная.При самотечной двухтрубной системе сбора, продукция скважин сначала разделяется при давлении 0,6 МПа. Выделяющийся при этом газ под собственным давлением транспортируется до компрессорной станции или сразу на газоперерабатывающий завод (ГПЗ). Жидкая фаза направляется на вторую ступень сепарации. Нефть с водой самотеком (за счет разности высот) поступает в резервуары сборного пункта, откуда подается насосом в резервуары центрального сборного пункта (ЦСП).Применение высоконапорной однотрубной системы позволяет отказаться от сооружения участковых сборных пунктов и перенести операции по сепарации нефти на ЦСП. Благодаря этому достигается максимальная концентрация технологического оборудования, укрупнение и централизация сборных пунктов, сокращается металлоемкость нефтегазосборной сети, исключается необходимость строительства насосных и компрессорных станций на территории промысла, обеспечивается возможность утилизации попутного нефтяного газа с самого начала разработки месторождений.Напорная система сбора предусматривает однотрубный транспорт нефти и газа на участковые сепарационные установки, расположенные на расстоянии до 7 км от скважин, и транспорт газонасыщенных нефтей в однофазном состоянии до ЦСП на расстояние 100 км и более. Обычно на месторождениях применяется напорная герметизированная система сбора и подготовки продукции скважин, почти полностью исключающая потери углеводородов. На рисунке 1.1 изображена типовая схема сбора и подготовки нефти, газа и воды.