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本课题来源于新疆油田某联合站改扩建工程。由于该联合站老区原油脱水系统采用大罐敞口工艺,导致油气挥发损耗严重,既污染环境,也不符合原油处理系统全密闭的要求;且新开发的M井区原油需管输至该联合站进行处理,但站内原油处理规模不能满足生产要求。因此本论文对老区原油脱水工艺进行设计改造,并设计新建一套原油脱水与原油稳定工艺用于处理M井区原油。主要设计要求为:原油处理规模210×10~4t/a,处理后原油含水率不大于0.5%,稳定后原油在储存温度下饱和蒸气压不高于当地大气压0.7倍,且外输温度为50℃。本论文通过分析原油脱水实验数据,并结合实际经验和规范要求,确定了老区原油脱水工艺采用“热化学脱水+电化学脱水”的联合脱水工艺,脱水温度为50℃,需要新建三相分离器2台,相变加热炉2台,压力脱水罐2台;确定了M井区采出液选用“热化学脱水+电化学脱水”的联合脱水工艺,脱水温度为60℃。并且为了实现油田滚动生产,M井区原油脱水系统采用3列装置并联的操作,单列装置设压力缓冲罐1座、提升泵3台、相变加热炉1台、压力脱水器1座和电脱水器1座。论文对上述设备分别进行了设计计算和选型。根据原油性质和规范要求,与M井区原油脱水工艺统筹考虑,本论文分别设计了负压闪蒸和微正压闪蒸两套原油稳定工艺流程,并应用Hysys软件进行了流程模拟,确定负压闪蒸进料温度55～60℃,操作压力0.07MPa(a);微正压闪蒸进料温度85～90℃,操作压力0.15MPa(a)。根据工艺比选结果,负压闪蒸流程简短,所需设备少,能耗较低;且负压闪蒸工程投资可节省1829.69万元,年加工费用节省405.85万元,年收入高出452.41万元。故选定负压闪蒸工艺为稳定工艺。单列设备为负压闪蒸塔1座;无油螺杆压缩机1台;塔顶气换热器2台;稳定油换热器2台;三相分离器1台。论文对上述设备分别进行了设备计算和选型。最后根据工艺流程,结合《石油天然气工程总图设计规范SY/T 0048-2016》的要求,完成了站区总图布置;并提出了控制污染源与危险有害因素的相应措施,保证工艺运行安全环保。