Готовая курсовая: Расчёт установки подготовки нефти

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту КП.18.03.01.276.2024.ПЗ

ЗАДАНИЕ № 33
на курсовое проектирование по дисциплине
«Технология промысловой подготовки нефти»

Тема курсового проекта:
«Технологический расчёт установки промысловой подготовки нефти мощностью 1,85 млн т/год по пластовой жидкости».

Требования к структуре и содержанию пояснительной записки приведены в методических указаниях.
Графическая часть проекта – принципиальная технологическая схема установки на листе формата А1.
Исходные данные:
Температура пластовой жидкости, оС	17
Обводнённость пластовой жидкости, % масс.	15
Содержание воды в товарной нефти, % масс.	0,3
Молярная масса пластовой нефти, кг/кмоль	144
Молярная масса товарной нефти, кг/кмоль	219
Плотность товарной нефти при 20оС, кг/м3	850
Плотность пластовой воды при 20оС, кг/м3	1013
Динамическая вязкость товарной нефти при 20ОС, мПа.с	10,1
Проектируемые стадии подготовки нефти:
1)	Первая ступень сепарации при температуре пластовой нефти;
2)	Предварительное обезвоживание в отстойнике при температуре пластовой нефти;
3)	Нагрев в печи до 45оС;
4)	Глубокое обезвоживание в отстойнике;
5)	Конечная сепарация.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ	5
1. Литературный обзор	7
1.1 Системы сбора и внутрипромыслового транспорта нефти и газа	7
1.1.1 Основные требования, предъявляемые к организации сбора и 
подготовки	9
1.1.2 Назначение и состав систем сбора	11
1.1.3 Факторы, влияющие на выбор системы сбора нефти и газа	13
1.2 Сепарация нефти от газа	16
1.3 Обезвоживание нефти	18
1.4 Конструкция и характеристика печей	22
2. Технологическая часть	25
2.1 Расчет материального баланса установки	25
2.1.1 Материальный баланс первой ступени сепарации нефти	26
2.1.2 Материальный баланс предварительного обезвоживания нефти	30
2.1.3 Материальный баланс глубокого обезвоживания нефти	32
2.1.4 Материальный баланс конечной ступени сепарации нефти	33
2.1.5 Материальный баланс установки подготовки нефти	36
2.2 Технологический расчет основного оборудования	37
2.2.1 Расчет сепаратора первой ступени сепарации	37
2.2.2 Расчет отстойника обезвоживания	40
2.2.3 Расчет сепаратора конечной ступени сепарации	42
2.3 Расчет вспомогательного оборудования	42
2.3.1 Расчет трубчатой печи	42
2.3.2 Расчет резервуара для товарной нефти	44
2.3.3 Расчет насоса для товарной нефти	44
2.3.4 Расчет насоса для откачки пластовой воды	44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	48

Нефть — это сложный природный продукт, представляющий собой многокомпонентную смесь, включающую парафиновые, нафтеновые, ароматические углеводороды, а также гетероатомные соединения, смолы, асфальтены и другие компоненты. В природе нефть редко встречается в чистом виде. Обычно из нефтяных скважин добывается смесь, состоящая из нефти, воды, газа и некоторых других веществ. Поэтому ключевая задача систем подготовки нефти — сепарация, то есть разделение нефти, газа и воды на отдельные компоненты.
Процесс подготовки нефти включает в себя несколько этапов. Начинается он с дегазации, которая заключается в окончательном отделении газа от нефти. Следующий шаг — обезвоживание, процесс разрушения водонефтяной эмульсии, которая формируется во время подъема продукции из скважины и её транспортировки до установок комплексной подготовки нефти (УКПН). Затем следует обессоливание, процесс удаления солей путем добавления пресной воды и повторного обезвоживания. Последний этап — стабилизация, которая включает удаление легких фракций с целью уменьшения потерь нефти в процессе её транспортировки.
Установки подготовки нефти играют критически важную роль в процессе переработки нефтяной эмульсии в товарные продукты. Основными задачами этих установок являются дегазация, обессоливание и обезвоживание нефтяной эмульсии. Подготовленная таким образом нефть затем направляется потребителям, где может подвергаться дополнительным процедурам обезвоживания и обессоливания в зависимости от выбранного способа переработки.
Современные технологии подготовки нефти постоянно совершенствуются с учетом возрастающих требований к качеству нефтепродуктов и экологической безопасности. Важным аспектом является использование инновационных методов и материалов, которые могут эффективно разделять нефть, воду и газ, минимизируя при этом экологический ущерб и увеличивая объем получаемой полезной продукции.
Также значительное внимание уделяется разработке и внедрению автоматизированных систем управления процессами подготовки нефти. Это позволяет не только повысить эффективность работы установок, но и обеспечивает более высокую степень безопасности операций.
Процессы дегазации, обезвоживания и обессоливания требуют высокой точности и контроля. Дегазация проводится с использованием центрифуг или специальных фильтров, которые отделяют газ от нефти. Обезвоживание и обессоливание, в свою очередь, часто осуществляются с использованием электростатических установок, которые способствуют более эффективному разделению компонентов эмульсии.
Способы транспортировки нефти также играют важную роль в сохранении её качества. Транспортировка может осуществляться по трубопроводам, морским путем в танкерах или железнодорожным транспортом. Каждый из этих способов имеет свои особенности и требует определенных мер предосторожности для предотвращения утечек и других проблем.
Важно отметить, что успешная подготовка нефти не только обеспечивает получение высококачественных нефтепродуктов, но и способствует снижению экологического воздействия добывающей промышленности. Это достигается за счет улучшения технологий и методов обработки, что делает процесс более эффективным и экологически чистым.

На основе проведённых расчётов для эффективной работы установки по подготовке нефти с годовой мощностью в 1,85 млн тонн, был определён необходимый перечень основного оборудования. Это оборудование критически важно для достижения высокой производительности и стабильности функционирования установки, а также для обеспечения требуемого качества подготовленной нефти.
На первом этапе сепарации используется сепаратор НГС-0,6-2000. Это устройство позволяет эффективно разделять нефть от воды и газа, что является ключевым для дальнейших процессов.
Далее, в блоке предварительного отстоя применяется пять отстойников модели ОГ-200. Они необходимы для того, чтобы обеспечить достаточное время для оседания твёрдых частиц и дополнительного разделения эмульсий, что существенно улучшает качество исходного продукта перед следующими стадиями обработки.
В блоке подогрева установлена печь ПТБ-10, которая предназначена для нагрева нефти до оптимальной температуры. Нагрев необходим для улучшения эффективности процессов химической обработки и сепарации, так как более тёплая нефть лучше отделяет воду и взвешенные частицы.
На конечной ступени сепарации вновь используется сепаратор НГС-0,6-2000, который завершает процесс очистки нефти, удаляя последние примеси и достигая требуемых параметров качества.
Такая технологическая схема установки подготовки нефти была выбрана не случайно. Она основана на принципах комплексного подхода к обработке нефти, который является наиболее рациональным и эффективным. Этот подход позволяет не только обеспечить высокое качество обработки, но и гарантирует стабильность работы установки в различных условиях, что особенно важно для предприятий нефтеперерабатывающей промышленности.
Комплексный метод подготовки нефти, включающий несколько ступеней очистки и обработки, позволяет достигать высокой степени очистки продукта, что важно для дальнейшего использования нефти в технических и энергетических целях. Каждый этап в этом процессе нацелен на улучшение определённых характеристик продукта, от сепарации примесей до тонкой очистки и подготовки к транспортировке.
Таким образом, применение данных технологий и оборудования позволяет не только улучшить экономические показатели производства за счёт повышения качества нефти, но и значительно снизить экологическую нагрузку за счёт более тщательной подготовки и очистки продукта. Это, в свою очередь, ведет к улучшению общей экологической обстановки и соблюдению международных стандартов в области нефтепереработки.

1.	Ахметов, С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. / С.А. Ахметов. – Уфа: «Гилем», 2002. – 672 с. – Текст : непосредственный.
2.	Эрих, В.Н. Химия и технология нефти и газа: Учеб. для техникумов/ В.Н. Эрих, М.Г. Расина, М.Г. Рудин. – 3-е изд., перераб. – Ленинград:«Химия», 1985. – 408 с. – Текст : непосредственный.
3.	Мановян, А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа / А.К. Мановян. – Москва : «Химия», 2001. – 586 с. – Текст : непосредственный.
4.	Суханов, В.П. Переработка нефти / В.П. Суханов. – Москва : «Высшая школа», 1979. – 335 с. – Текст : непосредственный.
5.	Судо, М.М. Нефть и горючие газы в современном мире / М.М. Судо. – Москва : «Недра», 1984. – 347 с. – Текст : непосредственный.
6.	Савченков, А.Л. Химическая технология промысловой подготовки нефти: Учебное пособие. / А.Л. Савченков. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. – 180 с. – Текст : непосредственный.
7.	Лутошкин, Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды к транспорту / Г.С. Лутошкин. – Москва : Недра, 1972. – 324 с. – Текст : непосредственный.
8.	Савченков, А.Л. Графическая часть курсового и дипломного проекта: Методические указания для студентов специальностей 250100 –
9.	«Химическая технология органических веществ» и 170500 – «Машины и аппараты химических производств» очной и заочной форм обучения / А.Л. Савченков. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2002. – 31 с. – Текст : непосредственный.