本课题来源于新疆车排子油田车排1井区地面建设工程项目。由于该井区内没有可依托的地面集输处理系统,需新建一座集原油处理、污水处理和注水功能于一体的联合站。本文主要对站内规模为12×104t/a的原油处理系统进行设计,保证进站采出液经脱水处理后,净化油含水率小于0.5%。根据项目的设计要求,对采出油气进行检测,测得原油密度为847kg/m3属稀油,并利用Hysys软件对其进行表征模拟。由破乳剂筛选试验,经4h脱水处理后,破乳剂KL-6将原油含水率降为16.01%,在14种破乳剂中脱水效果最佳。通过原油评价及电脱水实验数据,确定热化学和电化学的脱水温度分别宜为50℃及60℃。结合实验数据、规范要求及PIPEPHASE软件模拟结果设定流程的主要工艺参数,为站内原油处理系统分别设计热化学及热电化学两套脱水工艺。根据绘制的工艺流程图,利用Hysys软件搭建模型,进行两套工艺的物料衡算,完成对设备选型,选出热化学脱水的主要脱水设备为500m3沉降脱水罐,热电化学脱水的为Φ3000×14000mm原油处理器。将两套工艺分别进行工艺、费用及能耗三方面的对比,热电化学脱水工艺有资源利用合理、油气损耗小、脱水效率高的优势,且比热化学脱水工艺工程投资少562.06万元,运行费用每年节省24.69万元,每吨处理节耗0.82kgce。因此,该站的原油处理系统宜采用热电化学脱水工艺。最后结合规范要求,介绍了热电化学脱水工艺的设计原则,具体分析了该工艺的能耗,及采取的保温防腐和环境保护措施。根据《石油天然气工程总图设计规范》要求,将原油处理系统布置在站区的西北侧。