为了解决我国天然气资源分布不均衡的问题，国家能源局大力推进国内天然气储气库建设工作，增强用气高峰时段的调峰能力。为满足秦皇岛-沈阳天然气管道沿线市场冬、夏季调峰气量的需求，需在辽河地区建设双六储气库。双一联合站改造工程是双六储气库工程的一部分，主要负责采气期经集注站处理后凝液的脱水处理。由于双一联合站已经运行三十多年，其所在区块资源逐渐枯竭，站内大部分设备已经报废，生产流程也已不满足凝液处理工艺的要求，因此需要进行必要的工艺改造。本文从现场勘查所得数据入手，进行多方面分析研究，指出了双一联合站现存的主要问题，有针对性的进行方案的设计、对比和优选，最终采用了一段三相分离器+二段常压热化学沉降脱水的处理方案，确保凝液脱水处理工艺高效节能、安全可靠；根据选定的方案和设计参数，进行了相关设备的工艺计算，确定了具体的改造措施，充分利用站内的已建设备，优选所需新建的设备，确保工艺流程节能高效，投资费用达到最小，经济效益最高；同时兼对站内其他相关的环境、安全、消防和节能等措施进行必要的改造，以使整个联合站能够高效、安全、稳定地运行。本文的研究为储气库凝液处理方法提供了指导思想，为联合站节能高效运行提供了可靠方案，为双一联合站现场施工改造提供了必要的数据基础，具有重要意义。