SY/T0081—2010 原油热化学沉降脱水设计规范 1范围 本标准适用于陆上油田原油热化学沉降脱水的新建和扩建工程，改建工程可参照执行。 热化学沉降脱水设计，除符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T8175设备及管道绝热设计导则 GB50183石油天然气工程设计防火规范 GB50341 立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范 GB50350 油气集输设计规范 SY0007 钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范 SY/T5281 原油破乳剂使用性能检测方法（瓶试法） SY/T7513 出矿原油技术条件 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 原油热化学沉降脱水crudeoilthermo-chemicalsettingdehydration 将原油乳状液加热到一定温度，并在原油乳状液中加人适量的原油破乳剂，经过一定时间的沉降 而达到原油脱水目的的过程。 3. 2 立式热化学沉降脱水罐 vertical thermo-chemical settingdehydration tanks 用来作为热化学沉降脱水的拱顶油罐。 3.3 卧式热化学沉降脱水器horizontalthermo-chemicalsettingdehydrationseparator 用来作为热化学沉降脱水的卧式压力容器。 3. 4 热化学沉降脱水装置thermo-chemicalsettingdehydrationdevices 立式热化学沉降脱水罐和卧式热化学沉降脱水器的统称。 3. 5 筛选filtrate 对-一种乳化原油选用数种不同型号的破乳剂，在相同工艺条件下逐一进行破乳脱水试验，从而选 择其中最优的破乳剂的过程。 3. 6 破乳剂demulsifier 1 SY/T0081—2010 能破坏乳状液的油水界面膜，促使水滴聚结和沉降的表面活性剂。 3.7 污水含油量oilcontentofdehydratedwater 单位体积污水中所含原油的质量（mg/L）。 3.8 原油含水率watercontentofcrudeoil 原油中水占总液量的质量分数（%）。 3.9 乳化原油demulsifiedcrudeoil 与水一起形成水/油（油包水）或油/水（水包油）型式乳状液的原油。 3.10 轻质原油lightcrudeoil 在20℃时，密度小于或等于0.8650g/cm的原油。 3.11 中质原油middlecrudeoil 在20℃时，密度为0.8651g/cm~0.9160g/cm²的原油。 3.12 重质原油heavycrudeoil 在20℃时，密度为0.9161g/cm²～0.9980g/cm²的原油。 4基本规定 4.1原油热化学沉降脱水装置设计处理能力应与集油站的规模相匹配，热化学沉降脱水装置台数应 按总处理液量和单台处理能力通过技术经济比较确定。 4.2热化学沉降脱水装置的选择应根据工艺流程的要求通过技术经济比较后确定。 4.3当一台卧式热化学沉降脱水器检修时，其余脱水器负荷大于设计处理能力的1.2倍时，宜设一 台备用。 4.4当一座立式热化学沉降脱水罐检修时，应有一座罐能满足热化学沉降脱水要求。 4.5破乳剂品种选择，应根据温升低、用量少、出水快、界面清晰、油中含水少、水中含油低的原 则，并结合生产特点和要求，经室内筛选或现场工业试验后，确定最佳品种。 4.6破乳剂室内筛选应按SY/T5281的规定进行。 国内常用破乳剂品种参见附录A。 5热化学沉降脱水设计参数 5.1原油热化学沉降脱水温度和沉降时间应由试验确定。脱水温度与加药浓度的确定应进行经济 比较。 5.2卧式热化学沉降脱水器操作压力应根据工艺流程确定。 5.3原油热化学沉降脱水装置的处理能力应由乳化原油处理的难易程度、在脱水器内的停留时间和 脱水器的容积确定。 单台热化学沉降脱水装置的处理能力按式（1）计算： (1) 式中： 单台热化学沉降脱水装置处理含水原油的体积流量，单位为立方米每小时（m²/h)； _wb 2 SY/T0081—2010 -热化学沉降脱水装置容积，单位为立方米（m"）； U; 一选定的含水原油在热化学沉降脱水装置内的停留时间，单位为小时（h）。 5.4热化学沉降脱水装置的台数按式（2）计算： n= (2) Ab 式中： 热化学沉降脱水装置台数，单位为台； 热化学沉降脱水装置处理含水原油的体积流量，单位为立方米每小时（m²/h)； qv 单台热化学沉降脱水装置处理含水原油的体积流量，单位为立方米每小时（m²/h）。 qvi 6热化学沉降脱水工艺设计 6.1原油热化学沉降脱水工艺流程应根据原油物性，通过技术经济比较确定。 6.2当采用二段脱水工艺时，宜采用二段污水回掺技术措施。一段脱水处理量应为进站液量加二段 污水回掺量。 6.3经过热化学沉降脱水后的原油含水率和脱出污水含油量应符合下列规定。 6.3.1净化原油含水率应符合SY/T7513的要求。 6.3.2当采用一段原油热化学沉降脱水、二段电脱水时，段热化学沉降脱水装置出口原油含水率 不应大于30%。 6.3.3排至污水处理站的污水含油量不应大于1000mg/L；对于聚合物驱采出原油，污水含油量不 宜大于3000mg/L；对于特稠油、超稠油，污水含油量不宜大于4000mg/L。 6.4破乳剂的加人部位应考虑充分发挥其效能，宜与管道破乳相结合。加人部位可设在井口、计量 站、集中处理站。在集中处理站加破乳剂时，加人点距热化学沉降脱水装置之间管道的长度宜大于 50m，距离满足不了要求时可在加人点设置管道混合器。 6.5破乳剂的加人方式应操作方便、连续均匀、浓度配制准确，并有计量设施。 6.6热化学沉降脱水装置平面布置应符合GB50183的规定。 7卧式热化学沉降脱水器系列与结构设计 7.1系列 7.1.1筒体公称直径、长度系列及容积宜按表1选取。 表1筒体公称直径、长度系列及容积 长 度 mm 公称直径 11000 14000 5000 8000 .17000 20000 23000 mm 容 积 m 2200 22. 1 33.5 2600 31.6 47. 6 63. 5 3000 43. 0 64. 2 85. 4 106. 6 127. 8 3600 125.2 155.7 186.3 216.8 4000 231.7 269. 4 307.1 7.1.2设计压力宜为0.25MPa，0.4MPa，0.6MPa，1.0MPa和1.6MPa，设计温度不应高于150℃。 3 SY/T0081—2010 7.2结构 7.2.1结构形式分为：空筒式、三相分离器式、聚结床式。 7.2.2空筒式脱水器内部结构设计应符合下列要求： a）进油汇管应设置在油水界面以下。 b）出油汇管宜设置在顶部，应使油流均匀流入。 c）出水汇管宜设置在底部，应使污水均匀流人。 7.2.3三相分离器式脱水罐内部结构设计应符合下列要求： a）应满足油、气预分离要求。 b）天然气出口应设计捕雾器。 c）应设置油水沉降分离室。沉降分离室宜设油水界面观察口。 d）油水界面控制可采用自动控制，也可采用机械控制。机械控制采用U型管原理，示意图见图 1，U型管高度可以采用经验公式计算，见式（3）。 (3) rw 式中： H -以容器内壁为零的U型管设计高度，单位为毫米（mm）； ho -油层高度，单位为毫米（mm）； 油的重度，单位为千克每立方米（kg/m²）； ro" hw" 设定最佳的水位高度，单位为毫米（mm）； 水的重度，单位为千克每立方米（kg/m²）。 rw h。=h-hw (4) 式中： -以器底标高为0的溢油堰板高度，单位为毫米（mm）。 油液面 油 油水界面 U型连通管/ 溢流摆板 图1U型管计算示意图 7.2.4聚结床式脱水罐内部结构设计应符合下列要求： a）进油管的末端与出油管的末端应分别设置在聚结床的两端。应使含水油均勾流向聚结床，脱 水后原油均匀流向出油管（槽）。 b）聚结床应采用机械强度大、重量轻、外形尺寸均匀、流线性好、增油亲水性强，有效比表面 积大、空隙率高的填料。 c）填料应具有良好的润湿性、耐用性，并对油、水性质无有害影响。 7.2.5应采用椭圆形封头，鞍式支座支承型式。 4 SY/T0081-2010 7.2.6采用填料时，应优先选用规整填料。 7.2.7宜装设油水界面仪表。 7.2.8处理含砂原油时，底部应设冲砂管和排砂口。 8立式热化学沉降脱水罐系列与结构设计 8.1系列 立式热化学沉降脱水罐应采用拱顶油罐，其系列宜按GB50341选取。 8.2结构 立式热化学沉降脱水罐内部结构设计应符合下列要求： a）进油分配管应设置在油水界面以下，使布液均匀。 b）集油汇管（槽）宜设在油罐安全液面以下200mm，应使油流均匀地流入。 c）集水汇管宜布置在距罐底500mm1000mm处，应使污水均匀地流入。 d）油水界面控制宜采用U型管原理设计，计算公式参照式（3）。 e）油水界面宜设观察口。 f）应安装液压安全阀、呼吸阀、透光孔、量油孔、人孔、清扫孔、梯子平台等油罐附件。 9工艺安装设计 9.1应适应全站工艺流程及满足安全生产操作的需要。 9.2应设置排污、排空及乳化原油的排出口。 9.3进出油管线及污水管线的适当位置应设置取样阀。 9.4应设